基于云计算的普适服务集成平台技术研究

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1、基于云计算的普适服务集成平台技术研究牟权叶保留陆桑璐南京大学计算机软件新技术国家重点实验室，南京210093摘要：作为全新的商业化模式，云计算为高效聚集和有效使用各种分布式资源，满足日益增强的分布式服务需求提供了新的技术途径，也为普适环境下的资源共享与服务协同提供了新的支撑平台。本文从基于云计算的虚拟化服务平台着手，系统介绍了当前产业界与学术界的典型云计算平台，分析了云平台虚拟化机制的实现方法及云服务的提供模式。在此基础上提出了一种基于云计算的普适服务集成平台，描述了其基本架构及技术优势，并对该普适服务集成平台

2、进一步工作进行了论述。关键词：云计算；虚拟化；普适服务；资源共享；服务协同11．引言随着信息技术的飞速发展，需要处理大规模的海量数据，当前IT架构的计算能力已经不能满足需求。另外，飞速发展的分布式计算、移动计算，需要一种以人为本的智能服务模式，随时随地获得人们需要的服务。如何有效地聚集开放系统环境中的海量资源，提供透明的资源供给机制、建立灵活的服务协同环境、满足用户的多样性应用需求，已成为未来信息技术领域发展面临的重大挑战。[1]新兴的云计算模式为这些问题的解决提供了一个新的思路。所谓云计算，就是以虚[2]拟化

3、技术为基础，以网络为载体，整合大规模可扩展的计算、存储、网络、数据等分布式计算资源进行协同工作的超级计算模式。近年来，云计算的相关技术已经引起学术界的高度关注，并被产业界认为是提高市场竞争力的制胜点。基于此，本文以云计算技术为基础，以资源虚拟化为途径，介绍一些当前主流的云计算平台方案，并具体阐述我们构建的一种基于云计算数据中心的普适服务集成平台。2．云计算简介2.1云计算的概念当前云计算还没有确切的定义，许多计算机领域的专家和学者都有各自不同的理解。产业界主要以商业利益为目的，结合自身的企业特点以及技术优势来定

4、义云计算，例如IBM将云计算定义为一个按需进行动态部署、配置、重新配置以及取消提供服务的系统平[3]台；Google作为最酷的搜索企业，其特点是采用大量廉价的PC集群构成服务平台来提[4][5]供搜索服务，Google发表的分布式文件系统（GFS）、并行编程模型（MapReduce）、[6][7]数据管理（BigTable）和分布式资源管理（Chubby）4篇论文奠定了云计算发展的基础。资助项目：国家自然科学基金项目“基于网络编码的无线网状网性能优化技术研究”（编号：60903025）江苏省自然科学基金项目“面

5、向自组织网络环境的普适服务集成技术研究”（编号：SBK200921645）[8]Amazon发布的AmazonWebService(AWS)，包括基于Xen的EC2主机托管服务、S3简单存储服务、SimpleDB结构化数据存储服务，是最成功的IaaS云计算服务模式。学术界研究目的主要是云计算有哪些技术创新点，区别与以往体系结构的优势，能给人们带来哪些便利，因此学术界对云计算的研究往往更客观。其基本观点主要是信息资源存储在云服务器中，这些服务器依托虚拟化技术，组成一个分布式和并行系统，客户端通过Web界面请求服务

6、，云端通过协商好的服务等级协议动态提供计算资源。然而，当前学[9]术界提出的云平台也主要是模仿企业界成功的实例，如Hadoop是对Google的分布式文[10]件系统、MapReduce编程模型的实现，Eucalyptus桉树云系统是仿Amazonwebservice的学术性研究云平台。2.2云计算的特征虚拟化：云计算系统在服务器上部署多个虚拟机，实现硬件资源共享，对于服务器过载时能动态迁移。可靠性：云计算通过多副本容错、计算节点同构互换等措施来保证高可靠性。动态可扩展：当用户需求的系统规模变化时，云系统能够根

7、据用户需求动态调整服务器资源，提供弹性的动态扩展功能。自治性：云系统对用户是透明的，包括服务组合与服务协同，系统对资源的分配，系统对软硬件、存储的自动配置，从而实现按需给用户提供服务。2.3云计算的体系结构通过对现有的云计算系统的深入剖析，云计算内部可看成是一组服务的集合。一般的云计算系统包括三个部分：基础设施即服务（IaaS），即将整个基础设施层作为一种服务向用户提供基础资源，用户可以动态申请Windows或Linux，可以将数据永久的存储在云端，享受云端强大的计算资源。平台即服务（PaaS），提供用户应用程

8、序的运行环境，包括并行程序设计以及分布式数据管理等，PaaS自身负责资源的动态扩展和节点容错管理。软件即服务（SaaS），针对某些特定应用软件功能封装成服务，提供用户交互接口。3．云计算关键技术3.1虚拟化技术简单的说，虚拟化就是使单个硬件能无缝的支持多操作系统。其核心思想是通过软件或硬件构成一个虚拟化层（Hypervisor-虚拟机管理程序）并对其进行管理，把各类物理资源映射为统一的