什么是云计算架构和组件

Posted 2023-03-30 南北极之间

什么是云计算架构？

云计算体系结构是云计算服务所需的组件组合。云计算体系结构由多个组件组成，如前端平台、后端平台或服务器、网络或 Internet 服务以及基于云的交付服务。

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让我们来看看云计算，看看云计算是由什么组成的。云计算包括两个组件，前端和后端。前端由云计算系统的客户端部分组成。它包括访问云计算或云编程平台所需的接口和应用程序。

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云计算架构

虽然后端指的是云本身，但它包含云计算服务所需的资源。它由虚拟机，服务器，数据存储，安全机制等组成。它受提供商的控制。

云计算分发分布在多个硬盘和计算机上的文件系统。数据永远不会存储在一个地方，如果一个单元发生故障，另一个单元将自动接管。用户磁盘空间在分布式文件系统上分配，而另一个重要组件是资源分配算法。云计算是一个强大的分布式环境，它在很大程度上依赖于强大的算法。

云计算架构

云计算的体系结构包含许多不同的组件。它包括客户端基础结构、应用程序、服务、运行时云、存储空间、管理和安全性。这些都是云计算架构的所有部分。

前端：

客户端使用前端，其中包含客户端接口和应用程序。这两个组件对于访问云计算平台都很重要。前端包括Web服务器（Chrome，Firefox，Opera等），客户端和移动设备。

后端：

后端部分可帮助您管理提供云计算服务所需的所有资源。该云架构部分包括安全机制，大量数据存储，服务器，虚拟机，流量控制机制等。

 

云计算架构图

云计算架构的重要组成部分

以下是云计算架构的一些重要组件：

1. 客户端基础设施：

客户端基础结构是提供 GUI 的前端组件。它帮助用户与云进行交互。

2. 用途：

应用程序可以是客户端要访问的任何软件或平台。

3. 服务：

服务组件根据客户端的要求管理您可以访问的服务类型。

三种云计算服务是：

• 软件即服务 （SaaS）
• 平台即服务
• 基础设施即服务 （IaaS）

4. 运行时云：

运行时云为虚拟机提供执行和运行时环境。

5. 存储：

存储是另一个重要的云计算架构组件。它在云中提供了大量的存储容量来存储和管理数据。

6. 基础设施：

它在主机级别、网络级别和应用程序级别提供服务。云基础架构包括硬件和软件组件，如服务器、存储、网络设备、虚拟化软件以及支持云计算模型所需的各种其他存储资源。

7. 管理：

此组件管理后端中的应用程序、服务、运行时云、存储、基础结构和其他安全问题等组件。它还在它们之间建立了协调。

8. 安全：

后端安全是指为最终用户的安全云系统、资源、文件和基础设施实施不同的安全机制。

9. 互联网：

互联网连接充当前端和后端之间的桥梁或媒介。它允许您在前端和后端之间建立交互和通信。

云计算架构的优势

以下是云计算架构的优势：

• 使整个云计算系统更简单。
• 有助于增强数据处理。
• 提供高安全性。
• 它具有更好的灾难恢复。
• 提供良好的用户可访问性。
• 显著降低 IT 运营成本。

虚拟化和云计算

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云计算的主要使能技术是虚拟化。虚拟化是将单个物理服务器分区为多个逻辑服务器。一旦物理服务器被分割，每个逻辑服务器的行为就像一个物理服务器，并且可以独立运行操作系统和应用程序。许多受欢迎的公司，如VMware和微软，都提供虚拟化服务。您可以使用他们的虚拟服务器，而不是使用PC进行存储和计算。它们快速、经济高效且耗时更少。

对于软件开发人员和测试人员来说，虚拟化非常方便。它允许开发人员编写在许多不同的环境中运行的代码以进行测试。

虚拟化主要用于三个主要目的：1）网络虚拟化，2）服务器虚拟化和3）存储虚拟化

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网络虚拟化：它是一种通过将可用带宽拆分为通道来组合网络中可用资源的方法。每个通道都独立于其他通道，可以实时分配给特定的服务器或设备。

存储虚拟化：它是将物理存储从多个网络存储设备池化为从中央控制台管理的单个存储设备。存储虚拟化通常用于存储区域网络 （SAN）。

服务器虚拟化：服务器虚拟化是来自服务器用户的服务器资源（如处理器、RAM、操作系统等）的屏蔽。服务器虚拟化旨在增加资源共享，并减轻用户计算的负担和复杂性。

虚拟化是解锁云系统的关键，虚拟化对云如此重要的原因在于它将软件与硬件分离。例如，PC 可以使用虚拟内存从硬盘借用额外的内存。通常，硬盘的空间比内存多得多。尽管虚拟磁盘比真实内存慢，但如果管理得当，替换工作将完美运行。同样，有些软件可以模仿整个计算机，这意味着1台计算机可以执行相当于20台计算机的功能。

总结

• 云计算体系结构是云计算服务所需的组件组合。
• 前端部分由包含客户端接口和应用程序的客户端使用，这对于访问云计算平台非常重要。
• 服务提供商使用后端部分来管理提供云计算服务所需的所有资源。
• 云计算机的组件是1）客户端基础架构，2）应用程序，3）服务，4）运行时云，5）存储，6）基础架构，7）管理，8）安全性和9）Internet。
• 云计算使完整的云计算系统更简单。
• 虚拟化是将单个物理服务器分区为多个逻辑服务器。

openstack 组件介绍

介绍

open stack  是云计算中的 Iaas  架构，开源的且经过apache 许可的。

架构

openstack 是云平台的一种架构，是由许多组件组合而成的。

按照节点来分

计算节点（computer）

网络节点（networking）

存储节点（storage）

每个节点都是openstack 的多个组件的组合而成的，各个节点可以根据需求组合在一起也可以分开单独部署。

组件和服务

组件　　　　　　　　　　　　　　对外提供的服务名　　　　　　　　　　　　　　功能

Horizon　　　　　　　　　　　　　　Dashboard　　　　　　　　　　　　　　 openstack web 管理界面 (django 框架开发)

nova　　　　　　　　　　　　　　　computer　　　　　　　　　　　　　　　虚拟机的管理、cpu 内存等资源的分配

neutron　　　　　　　　　　　　　　networking　　　　　　　　　　　　　      网络管理、网络通讯

glance　　　　　　　　　　　　　　image service　　　　　　　　　　　　　  虚拟机的镜像管理（镜像信息管理、镜像上传、删除、、编辑、查找等）

keystone　　　　　　　　　　　　　identity service　　　　　　　　　　　　　各个服务组件提供身份认证服务

cinder　　　　　　　　　　　　　　block storage　　　　　　　　　　　　　   提供磁盘块存储

swift　　　　　　　　　　　　　　　object storage　　　　　　　　　　　　　　对象存储

cellometer　　　　　　　　　　　　Telemetry　　　　　　　　　　　　　　　  各个服务的监控

heat　　　　　　　　　　　　　　　orchestration　　　　　　　　　　　　　　虚拟机创建等操作的编排服务，生成模板重复操作直接使用模板即可

组件详细介绍

keystone　　　　

用户认证

USER　　 用户　　　　 用一个数字标识使用openstack 服务的一个人、系统或服务，身份验证服务将会验证传入的由用户声明将调用的请求。

Project　　项目　　　　各个服务中可以访问的资源集合，它是一个容器用来组织和1隔离资源或标识对象，老版本中为 tenant:租户

Token　　 令牌　　　　用户首次通过keytone认证时，通过用户名和密码，认证通过后keystone 会分配给用户一个有有效期的令牌，以后认证通过令牌即可。

　　　　　　　　　　　优点：每次用户名密码认证都需要查询数据库，通过token 可以提高效率

Role　　   角色　　　　权限集合

逻辑关系：用户对project 和操作权限由用户在项目中担任的角色决定。

服务目录

service　　  服务

endpoint　　端点　　一个服务对应的一个访问点，如果需要访问一个服务，则必须知道它的访问点。Endpoint 的每个URL都对应一个服务实例的访问地址，并且具                                                             有 private,public和admin 三个url地址，作用分别为局域网访问、公网访问、管理网管理访问，

nova glance  等每个服务对应都要在keystone 上注册一个相应的服务，每个服务都产生一个endpoint ，服务的注册切记：不能多，不能少，不能错。