1.1.7 云计算的实现机制

由于云计算分为IaaS、PaaS和IaaS三种类型，不同的厂家又提供了不同的解决方案，目前，还没有一个统一的技术体系结构。因此，在此综合不同厂家的方案，构造了一个云计算体系结构如图1-7所示，其概括了不同解决方案的主要特征，每一种方案或许只实现了其中某部分功能，还有部分相对次要的功能尚未进行概括。

图1-7 云计算技术体系结构图

云计算技术体系结构分为 4 层：物理资源层、资源池层、管理中间件层和 SOA （Service-Oriented Architecture，面向服务的体系结构）构建层。物理资源层包括计算机、存储器、网络设施、数据库和软件等。资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、数据资源池等。构建资源池更多的是物理资源的集成和管理工作。

云计算的管理中间件层负责资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作。资源管理负责均衡地使用云资源节点，检测节点的故障并试图恢复或屏蔽，并对资源的使用情况进行监视统计；任务管理负责执行用户或应用提交的任务，包括完成用户任务映像（Image）的部署和管理、任务调度、任务执行、任务生命周期管理等；用户管理是实现云计算商业模式的一个必不可少的环节，包括提供用户交互接口、管理和识别用户身份、创建用户程序的执行环境、对用户的使用进行计费等；安全管理保障云计算设施的整体安全，包括身份认证、访问授权、综合防护和安全审计等。

基于上述体系结构，以IaaS云计算为例，概述云计算的实现机制，如图1-8所示。

图1-8 简化的IaaS实现机制图

用户交互接口应用以Web Services方式提供访问接口，获取用户需求。服务目录是用户可以访问的服务清单。系统管理模块负责管理和分配所有可用的资源，其核心是负载均衡化。配置工具负责在分配的节点上准备任务运行环境。监视统计模块负责监视节点的运行状态，并完成用户使用节点情况的统计。执行过程并不复杂，用户交互接口允许用户从目录中选取并调用一个服务，该请求传递给系统管理模块后，其将为用户分配恰当的资源，接着调用配置工具为用户准备运行环境。