第一章
- 云计算在2006年大范围传播,施密特提出。
- 分布式论文:Google File System分布式存储体系、MapReducefen分布式处理技术、BigTable分布式数据库。云计算比喻为发电厂会合供电的模式。
- 云计算是一种模子,可以方便地通过网络访问一个可配置的计算资源的公共集。这些资源可以被快速提供并发布,同时最小化管理成本以及服务供应商的干预。
- 效用计算将IT资源包装成可以度量的服务提供给用户使用,也就是将CPU、内存、网络带宽、存储容量都看作传统的效用量来进行包装。
- 云计算上风:按需供应的无限计算资源;无须事先花钱就能使用的IT架构;基于短期的按需付费的资源使用;单机难以提供的事件处理环境。
- 云计算的公共特征:弹性伸缩、快速摆设、资源抽象、按用量收费、宽带访问
- 云计算分类:
根据云的摆设模式和云的使用范围分类:(1)公共云:云按服务方式提供给大众;(2)私有云:商业企业和其他社团组织不对外开放,为本企业或社团组织提供云服务的数据中心;(3)社区云:由一个社区而不是一家企业所拥有的云平台;(4)混合云:把公共云和私有云联合,用户可以通过一种可控的方式部门拥有,部门与他人分享;(5)行业云:针对某个行业进行特殊定制。
针对云计算的服务层次和服务类型进行分类:(1)底子办法即服务IaaS(位于最底端)(2)平台即服务PaaS(位于中心)(DeVCloud、Saleforce公司)(3)软件即服务SaaS(位于最顶端)
- 与云计算有关技术:并行计算、SOA(面向服务的体系结构,是一种组织和利用可能处于不同所有权范围控制下的分散功能的范式)、虚拟化
- 云计算既是一种商业模式、计算范式、实现方式。
- 开源软件是一种版权持有人为任何人和任何目的提供学习、修改和分发权利,并公布源代码的计算机软件。
自由软件是一种用户可以自由运行、复制、分发、学习、修改并改进的软件。
免费软件是一种开发者拥有版权,保存控制发行、修改和销售权利的免费计算机软件,通常不发布源码,以防用户修改源码。
第二章
- 分布式计算是一门计算机科学,主要研究分布式体系。.分布式计算就是在两个或多个软件相互共享信息,这些软件既可以在同一台计算机上运行,也可以在通过网络连接起来的多台计算机上运行。
- 分布式计算优点:稀有资源可以共享;通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载;可以把程序放在最适合运行他的计算机上。前两点是焦点思想。
- 分布式概念是在网络这个大前提下诞生的,传统的计算是会合式的计算,使用计算能力强大的服务器处理 大量的计算任务,但维护和制作成本太高。
- ACID原则:原子性A(事件里的所有操纵要么全部完成,要么都不做)、同等性C(数据库处于同等的状态,事件的运行不会改变数据库原本的同等性束缚)、独立性I(并发的事件之间不会相互影响)、恒久性D(一旦事件提交后,所做的修改将会永久保存在数据库)
- 一个分布式体系最多只能同时满足同等性、可用性、分区容错性这三项中的两个。为什么?
- BASE是指根本可用、软状态、终极同等性。
- 同等性散列过程?
- 分布式体系的特性:容错性(避免故障方法:消息重发、冗余)、高可扩展性、开放性、并发处理能力、透明性。
- Hadoop是由Apache基金会开发的分布式存储与计算框架。HDFS的各个构成部门:NameNode(整个集群的管理者,不存储数据本身)、Secondary NameNode(是NameNode的备份节点)、DataNode(实际数据存储节点)、MapReduce模子(既是Hadoop的模块,也是一个计算模子)。
- Apache Hadoop的特性:高可靠性、高效性、高可扩展性、高容错性、低成本。
- 分布式资源管理体系:资源统一管理与调度平台,代表为Mesos和YARN。YARN是由Resource Manager和Node Manager构成。
- Globus定义网格为:一种能够整合的互助使用的由多家组织所拥有和管理的高端计算机、网络、数据库、实验装备的底子办法。
- 网格结构中的软硬件栈:网格组织层、焦点中心件层、用户级中心件层、应用接入层。
- P2P体系(对等网络体系)简介:不同于主流的客户端/服务器结构,对等网络结构不存在中心节点或中心服务器,每一个该网络的到场者既是体系中资源、服务和内容的信息提供者,又是消费者,具有信息通讯功能。
- 透明计算的焦点思想:把所有数据、软件以及用户信息存储在服务器上,而数据的计算在终端执行。
- 区块链的焦点特征:块链结构、多独立拷贝存储、拜占庭容错。
第三章
- 云计算中心建立中考虑的问题:持续性问题、能耗问题、安全性问题、冷却问题、出入带宽问题、管理问题。
- 云的四种工作负载模式:时开时停模式、用户敏捷增长模式、瞬时暴涨模式、周期性增减模式。
- 面向服务的架构:SOA
- 云底子架构构成:虚拟化层、Web服务层、服务总线层、客户机界面层。
- REST架构的主要特点:组件交互的伸缩性、界面的普遍性、组件发布的独立性、客户机/服务器模子、无状态连接。(可以使用HTTP、URL、XML)
- 云体是云计算的物质底子,是云计算所用到的资源集合。云体是构成云计算的软硬件环境,如网络、服务器、存储器、互换机等,通过网络连接在一起。云栈又叫云平台,是在云上面制作的运行环境。
第四章
- 虚拟化技术分为:服务器虚拟化、网络虚拟化、桌面虚拟化、软件定义的存储。
- 虚拟机中运行的操纵体系被称为客户操纵体系、运行虚拟机监控器的操纵体系叫主机操纵体系。
- x86架构给操纵体系和应用程序提供四个特权级别来访问硬件,Ring 0是最高。
- 虚拟机监控器VMM技术:全虚拟化、半虚拟化、硬件辅助虚拟化。
- 二进制翻译技术简称BT,是一种直接翻译可执行二进制程序的技术,能够把一种处理器上的二进制程序翻译到另外一种处理器上执行。
- 全虚拟化是不必要硬件辅助或操纵体系辅助来虚拟化敏感指令和特权指令的唯一方案。
- 容器与虚拟机的对比:
容器和虚拟机都是常见的计算机体系资源管理器,但它们之间有一些重要的区别。
首先,容器是一种轻量级的虚拟化技术,它们是在容器中运行的应用程序,而不是在宿主机操纵体系中运行。容器可以管理内存、CPU、I/O和其他资源,从而提高应用程序的性能和可伸缩性。
其次,虚拟机是一种完备的操纵体系,它们在宿主机上运行,并模拟多个计算机硬件平台。虚拟机具有较高的性能和资源利用率,但它们必要占用较多的宿主机资源。
容器和虚拟机的主要区别在于它们的设计目的和用途。容器主要用于应用程序开发和摆设,而虚拟机主要用于服务器和桌面计算机的操纵体系运行。
- 容器内核知识:namespace资源隔离、Cgroups资源控制、写时复制技术。
第五章
- 分布式存储体系特性:高性能、可扩展、低成本、易用性。
- 分布式存储技术:数据同等性、数据的均匀分布、容错与数据迁移、负载平衡、事件与并发控制、易用、压缩与解压缩算法。
- 根据数据类型分为:非结构化数据、结构化数据、半结构化数据。
- 分布式文件体系存储三种类型的数据:Blob对象、定长块、大文件。
- GFS采用单Master Server多Chunk Server来实现体系间的交互。
- 分布式协议:两阶段提交协议、Paxos协议。
第六章
- 覆盖网络是一种在原有网络底子上构建的网络连接抽象及管理的技术,通常的实现方法是在原有网络底子上构建隧道。
- 通用路由封装协议GRE是一种对不同网络层协议数据包进行封装通过IP路由的隧道协议。虽然GRE提供了无状态的专用连接,但并不是一个安全协议,因为他不使用IPsec协议封装加密有效负载等加密技术。
- 虚拟局域网VLAN是一种对局域网LAN进行抽象隔离的隧道协议,VLAN标识符或标签由以太网帧中的12位构成。
- 虚拟可扩展局域网VXLAN是一种封装协议,添加24位段ID。
- IPsec是用于网络或网络通讯的分组处理层的一组安全协议的框架,通常和VPN等隧道技术联合进行报文的隐式保护。
- 软件定义网络SDN本质上是通过虚拟化及其API暴漏硬件的可操控成分,来实现硬件的按需管理,体现网络管理可编程的思想和焦点特性。
- 软件定义网络的焦点思想是,冲破原有网络硬件体系对网络体系抽象分层的束缚。从体系构建的视角,将网络体系自底向上抽象为三个平面,即数据平面、控制平面、应用平面。
- 克服缺陷:数据平面与控制平面分离、构建全局的控制平面抽象。
- 南向API由于必要与底层硬件装备交互,必要尺度化的定义,OpenFlow最受欢迎,通常作为通用的南向控制API被使用。
- NFV侧重服务、SDN侧重管理。
- ML2提供驱动:类型驱动、机制驱动。
- 基于组的战略GBP是OpenStack的API框架,提供了一种Intent驱动模子,旨在以独立与底层底子架构的方式形貌应用程序需求。
第七章
- 云计算安全的两个焦点问题:用户数据安全与隐私保护需求。
- 云安全服务可以分为云底子办法服务、云安全底子服务、云安全应用服务。
- 云计算安全需求的重点:可信访问控制、密文检索处理、数据存在与可使用性证明、数据隐私保护、虚拟安全技术、云资访问控制、可信云计算。
- 按攻击层次分为Hypervisor、GOS和应用程序,其中前两个为主要对象。
- 安全威胁:数据泄露和丢失(防护:加密、访问控制、隔离机制)、控制流截获及后门、rootkits(通过代码完备性、控制流完备性和影子备份)、拒绝服务(对资源进行监控或者对吞吐量限定)、虚拟机镜像威胁(利用完备性验证方案,在体系启动之前对镜像文件进行完备性检测。
- 云存储体系中数据的安全性分为存储安全性和传输安全性,每部门包括机密性、完备性、可用性。
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