云计算研究热点,提 纲, 云计算体系结构研究 云计算关键技术研究 编程模型研究 支撑平台研究 应用研究 云安全研究,Youseff划分方法,可视化最好的一层，用户通过该层提供的Web门户访问服务,云应用的开发者，他们实现应用并在云上部署服务,为高层提供功能性资源，可以组成新的云软件环境或应用。所提供的云服务可以分为三类：计算资源、数据存储和通信,负责管理组成云的物理服务器的基础软件管理,形成云的基础骨架的硬件和交换机等,Lenk划分方法,提 纲, 云计算体系结构研究 云计算关键技术研究 编程模型研究 支撑平台研究 应用研究 云安全研究,虚拟化技术,目前普遍使用三种虚拟机技术：VMware Infrastructure、Xen和KVM -VMware作为虚拟化技术中的龙头，开发设计的VMware Infrastructure能创建自我优化的IT基础架构，其优点如下： （1）通过服务器整合降低IT成本并提高灵活性 （2）减少计划内和计划外停机以改进业务连续性 （3）运行较少的服务器并动态关闭不使用的服务器 -Xen是由XenSource所管理的一个开源GPL项目。Xen是openSUSE和Novell主要支持的虚拟化技术，它能够创建更多的虚拟机，每一个虚拟机都是运行在同一个操作系统上的实例 -KVM是指基于Linux内核（Kernel-based）的虚拟机（Virtual Machine），是以色列的一个开源组织提出的一种新的虚拟机实现方案，也称为内核虚拟机,数据存储技术,特点 （1）在工作量可并行计算的提前下，计算能力是弹性的 （2）数据存储在不信任的主机上 （3）数据通常是进行远程复制 方案 -和事务处理相关的数据管理系统 -和分析相关的数据管理系统 基于分析的云数据库管理系统应该具有以下性质和特点 （1）效率 （2）容忍错误 （3）能够在异构的环境中运行 （4）能够操作加密的数据 （5）能够与商业化的智能产品进行交互,数据存储技术,基于树的一致性模型 -目的：保证数据的一致性 -解决方案:基于树的一致性模型 -控制器（Controler） -数据服务器副本（Database Replication） 一致性树的建立过程 建立加权图（Weighted Connection Graph）G（V，E） 选择根节点 在指定了根节点后，将树的根节点作为单一源点，利用单源点最短路径Dijkstra算法，找出根节点到各副本节点的最可靠的路径，并建立一致性树,资源管理技术,通用的云系统索引框架 （Sai Wu 等） -框架中，处理节点以结构化覆盖网络的形式组织在一起，每个节点建立本体索引以加速数据访问 最上层为用户应用提供了一个数据访问接口 中间一层包含数千个处理节点，用来为用户提供计算资源 最底层，处理节点的连接组织是松耦合的,资源管理技术,网络资源管理（Network Resource Management，NRM）系统 引入一个不断变化的基于CHAMELEON的软件模块及一个带有虚拟节点的多结点网络拓扑结构。这种基于软件架构的资源管理系统NRM能够通过接入相应的库来管理不同种网络设备 -大部分传统的NRM仅能控制一种特定的网络设备 -持续的NRM（Sustainable NRM），通过导入对应的控制库实现不同种类的网络设备的管理,资源管理技术,图（a）所示，这种完全网格结构需要虚拟机之间的完全连通，且这种带宽的分配不可扩展,图（b）所示，类似于星型的拓扑结构，虚拟网络节点作为云网络的中心节点；添加新的虚拟机时，只需在虚拟机与虚拟网络节点之间开辟新的网络路径即可,能耗管理技术,云平台中能源优化问题（Shekhar Srikantaiah等 ） -研究了云计算中能源消耗、资源利用率及整合后的工作性能之间的内在关系 -实验步骤 -测试结果 -计算机性能变化曲线 -计算机能源消耗变化曲线 -降低能源消耗的资源整合算法 -为满足更多网络服务需求，降低能耗，减少数字媒体下载量，可采用如下几种措施 （1）减少数字垃圾 （2）进行策略性的界面设计 （3）提高使用意识 （4）避开使用高峰期,云监测技术,1大规模监测系统Chukwa（Jerome Boulon等 ） 建立在Hadoop上的数据收集系统，用以监测和分析大规模分布式系统。同时它还包括一个可扩展的功能强大的工具集，用于显示监测和分析的结果 -适配器 -代理 -存储子系统 -Hadoop基础服务中心,云监测技术,2虚拟机内部监测方法 （Lionel Litty等 ） -从监控虚拟机事件的范围和干预具体事件的能力、对被监控虚拟机影响的程度、健壮性三个方面对基于主机代理、陷阱和检查、检测点和回滚、体系结构监控四种内部监测方法进行了对比分析 -云计算提供商如何选择内部监测方法的判断原则,提 纲, 云计算体系结构研究 云计算关键技术研究 编程模型研究 支撑平台研究 应用研究 云安全研究,All-Pairs编程模型,1All-Pairs -问题简单定义： 编程模型All-Pairs 输入参数：集合A，集合B，函数F 功能：使用函数F将集合A中的所有元素与集合B中的所有元素进行比较 返回值：矩阵M，Mi,j = F（Ai,Bj） -困难 （1）调度延迟 （2）失效概率 （3）计算节点的数量 （4）数据分发 （5）隐藏的资源限制 （6）失败 -模型步骤 （1）建立模型系统 （2）分发数据 （3）调度批处理作业 （4）收集结果和清理,GridBatch编程模型,2. GridBatch -编程模型，其中包含相关的并行编程库。使用户能够完全控制数据的分发和计算力的分配，这样应用程序将获得很高的性能 -基本数据类型 -表 -索引表 -软件组件 -DFS（分布式文件系统） -作业调度器 -控制器：Map控制器、分发控制器、递归控制器、合并控制器、笛卡儿控制器和Neighbor控制器 -基于Hadoop的一个实现,其他编程模型,3. Map-Reduce-Merge框架 Yahoo公司扩展了Map-Reduce框架，在Map-Reduce步骤之后加入一个Merge的步骤,