云計(jì)算第三Amazon云計(jì)算AWS一

3.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo3.2彈性計(jì)算云EC23.3簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)S33.4非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)SimpleDB和DynamoDB3.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)RDS3.6簡(jiǎn)單隊(duì)列服務(wù)SQS3.7內(nèi)容推送服務(wù)CloudFront3.8其他Amazon云計(jì)算服務(wù)3.9AWS應(yīng)用實(shí)例3.10小結(jié)第1頁(yè)/共50頁(yè)第一頁(yè)，共50頁(yè)。在電子商務(wù)中積累的大量基礎(chǔ)性設(shè)施和各類(lèi)先進(jìn)技術(shù)，很早地進(jìn)入了云計(jì)算領(lǐng)域，并在提供計(jì)算、存儲(chǔ)等服務(wù)方面處于領(lǐng)先地位。Amazon開(kāi)發(fā)并提供了一系列云計(jì)算服務(wù)這些云計(jì)算服務(wù)共同構(gòu)成了AmazonWebService（AWS）亞馬遜Amazon第2頁(yè)/共50頁(yè)第二頁(yè)，共50頁(yè)。彈性計(jì)算云EC2簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)S3簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)SimpleDB簡(jiǎn)單隊(duì)列服務(wù)SQS彈性MapReduce服務(wù)內(nèi)容推送服務(wù)CloudFront電子商務(wù)服務(wù)DevPayFPS提供的服務(wù)主要包括第3頁(yè)/共50頁(yè)第三頁(yè)，共50頁(yè)。3.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo3.1.1Dynamo概況3.1.2Dynamo架構(gòu)的主要技術(shù)第4頁(yè)/共50頁(yè)第四頁(yè)，共50頁(yè)。5Dynamo概況3.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo面向服務(wù)的Amazon平臺(tái)基本架構(gòu)為了保證其穩(wěn)定性，Amazon的系統(tǒng)采用完全的分布式、去中心化的架構(gòu)作為底層存儲(chǔ)架構(gòu)的Dynamo也同樣采用了無(wú)中心的模式Dynamo只支持簡(jiǎn)單的鍵/值（key/value）方式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，不支持復(fù)雜的查詢Dynamo中存儲(chǔ)的是數(shù)據(jù)值的原始形式，即按位存儲(chǔ)，并不解析數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容第5頁(yè)/共50頁(yè)第五頁(yè)，共50頁(yè)。3.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo3.1.1Dynamo概況3.1.2Dynamo架構(gòu)的主要技術(shù)第6頁(yè)/共50頁(yè)第六頁(yè)，共50頁(yè)。7Dynamo需要解決的主要問(wèn)題及解決方案3.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)DynamoDynamo在設(shè)計(jì)時(shí)被定位為一個(gè)基于分布式存儲(chǔ)架構(gòu)的，高可靠、高可用且具有良好容錯(cuò)性的系統(tǒng)。下圖列舉了Dynamo設(shè)計(jì)時(shí)面臨的主要問(wèn)題及所采取的解決方案。問(wèn)

題采取的相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)均衡分布改進(jìn)的一致性哈希算法數(shù)據(jù)備份參數(shù)可調(diào)的弱quorum機(jī)制數(shù)據(jù)沖突處理向量時(shí)鐘（VectorClock）成員資格及錯(cuò)誤檢測(cè)基于Gossip協(xié)議的成員資格和錯(cuò)誤檢測(cè)臨時(shí)故障處理Hintedhandoff（數(shù)據(jù)回傳機(jī)制），永久故障處理Merkle哈希樹(shù)第7頁(yè)/共50頁(yè)第七頁(yè)，共50頁(yè)。8Dynamo的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)3.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)DynamoDynamo中的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)呈無(wú)中心的環(huán)狀分布。preferencelistcoordinator存儲(chǔ)與某個(gè)特定鍵值相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)列表執(zhí)行一次讀或?qū)懖僮鞯墓?jié)點(diǎn)通常，coordinator是preferencelist上的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)兩個(gè)基本概念第8頁(yè)/共50頁(yè)第八頁(yè)，共50頁(yè)。9Dynamo采用了分布式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)，均衡的數(shù)據(jù)分布可以保證負(fù)載平衡和系統(tǒng)良好的擴(kuò)展性。因此，如何在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)的均衡性是影響Dynamo性能的關(guān)鍵問(wèn)題。Dynamo中使用改進(jìn)后的一致性哈希算法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，以提高系統(tǒng)的可用性。3.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo數(shù)據(jù)均衡分布的問(wèn)題數(shù)據(jù)第9頁(yè)/共50頁(yè)第九頁(yè)，共50頁(yè)。103.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo數(shù)據(jù)均衡分布的問(wèn)題一致性哈希算法是目前主流的分布式哈希表（DistributedHashTable，DHT）協(xié)議之一，于1997年由麻省理工學(xué)院提出。一致性哈希算法通過(guò)修正簡(jiǎn)單哈希算法，解決了網(wǎng)絡(luò)中的熱點(diǎn)問(wèn)題，使得DHT可以真正地應(yīng)用于P2P環(huán)境中。一致性哈希算法第10頁(yè)/共50頁(yè)第十頁(yè)，共50頁(yè)。數(shù)據(jù)均衡分布的問(wèn)題

一致性哈希算法平衡性單調(diào)性分散性負(fù)載

兩步進(jìn)行：求出設(shè)備節(jié)點(diǎn)的哈希值，并配置到環(huán)上的一個(gè)點(diǎn)；接著計(jì)算數(shù)據(jù)的哈希值，按順時(shí)針?lè)较驅(qū)⑵浯娣诺江h(huán)上第一個(gè)大于或等于數(shù)據(jù)哈希值的節(jié)點(diǎn)上；添加新節(jié)點(diǎn)時(shí)，按照上述規(guī)則，調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù)到新的節(jié)點(diǎn)上。刪除節(jié)點(diǎn)和添加節(jié)點(diǎn)過(guò)程相反

第11頁(yè)/共50頁(yè)第十一頁(yè)，共50頁(yè)。123.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo一致性哈希算法除了能夠保證哈希運(yùn)算結(jié)果充分分散到整個(gè)環(huán)上外，還能保證在添加或刪除設(shè)備節(jié)點(diǎn)時(shí)只會(huì)影響到其在哈希環(huán)中的前驅(qū)設(shè)備節(jié)點(diǎn)，而不會(huì)對(duì)其他設(shè)備節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生影響。一致性哈希算法可以大大降低在添加或刪除節(jié)點(diǎn)時(shí)引起的節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)銷(xiāo)數(shù)據(jù)均衡分布的問(wèn)題第12頁(yè)/共50頁(yè)第十二頁(yè)，共50頁(yè)。133.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo數(shù)據(jù)均衡分布的問(wèn)題改進(jìn)的一致性哈希算法Dynamo中引入了虛擬節(jié)點(diǎn)的概念每個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)都隸屬于某一個(gè)實(shí)際的物理節(jié)點(diǎn)，一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)根據(jù)其性能的差異被分為一個(gè)或多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)。各個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)的能力基本相當(dāng)，并隨機(jī)分布在哈希環(huán)上。第13頁(yè)/共50頁(yè)第十三頁(yè)，共50頁(yè)。143.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo數(shù)據(jù)均衡分布的問(wèn)題Dynamo將整個(gè)哈希環(huán)劃分成Q等份，每個(gè)等份稱為一個(gè)數(shù)據(jù)分區(qū)（Partition）在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，每個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)被先分配到某個(gè)數(shù)據(jù)分區(qū)，再根據(jù)負(fù)責(zé)該數(shù)據(jù)分區(qū)的虛擬節(jié)點(diǎn)，最終確定其所存儲(chǔ)的物理節(jié)點(diǎn)。減小數(shù)據(jù)分布不均衡的可能性添加或刪除設(shè)備節(jié)點(diǎn)時(shí)引起較小的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)分區(qū)的好處12第14頁(yè)/共50頁(yè)第十四頁(yè)，共50頁(yè)。153.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo數(shù)據(jù)備份在Dynamo中，每個(gè)數(shù)據(jù)的副本備份存儲(chǔ)在哈希環(huán)順時(shí)針?lè)较蛏显摂?shù)據(jù)所在虛擬節(jié)點(diǎn)的后繼節(jié)點(diǎn)中。數(shù)據(jù)備份在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行，會(huì)使每次寫(xiě)操作的延時(shí)變長(zhǎng)。Dynamo中對(duì)寫(xiě)操作進(jìn)行了優(yōu)化，保證一個(gè)副本必須寫(xiě)入硬盤(pán)，其他副本只要寫(xiě)入節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存即返回寫(xiě)成功。每個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)上實(shí)際存儲(chǔ)了分配給它以及分配它的前N-1個(gè)前驅(qū)虛擬節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。思考：Amazon可以保證相鄰的節(jié)點(diǎn)分別位于不同地區(qū)區(qū)域，即使某個(gè)數(shù)據(jù)中心由于自然災(zāi)害或斷電的原因整體癱瘓，仍可以保證在世界上其他數(shù)據(jù)中心中保存有數(shù)據(jù)的備份。這里就有一個(gè)非常重要的問(wèn)題——如何進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分布，保證相鄰節(jié)點(diǎn)位于不同的數(shù)據(jù)中心？第15頁(yè)/共50頁(yè)第十五頁(yè)，共50頁(yè)。163.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題Dynamo選擇通過(guò)犧牲一致性來(lái)保證系統(tǒng)的可靠性和可用性，沒(méi)有采用強(qiáng)一致性模型而采用了最終一致性模型?？煽啃裕≧eliability）可用性（Availability）一致性（Consistency）分布式系統(tǒng)架構(gòu)中通常考慮的三個(gè)因素由于Dynamo中可能出現(xiàn)同一個(gè)數(shù)據(jù)被多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)更新的情況，且無(wú)法保證數(shù)據(jù)副本的更新順序，這有可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)沖突。第16頁(yè)/共50頁(yè)第十六頁(yè)，共50頁(yè)。17數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題如何解決第17頁(yè)/共50頁(yè)第十七頁(yè)，共50頁(yè)。183.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)DynamoDynamo中的向量時(shí)鐘通過(guò)[node,counter]對(duì)來(lái)表示。node表示操作節(jié)點(diǎn)counter是其對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)器，初始值為0節(jié)點(diǎn)每進(jìn)行一次更新操作則計(jì)數(shù)器加1數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題Dynamo中采用了向量時(shí)鐘技術(shù)（VectorClock）第18頁(yè)/共50頁(yè)第十八頁(yè)，共50頁(yè)。193.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo成員資格及錯(cuò)誤檢測(cè)由于Dynamo采用了無(wú)中心的架構(gòu)，每個(gè)成員節(jié)點(diǎn)都需要保存其他節(jié)點(diǎn)的路由信息為了保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能擁有最新的成員節(jié)點(diǎn)信息，Dynamo中采用了一種類(lèi)似于Gossip（閑聊）協(xié)議的技術(shù)第19頁(yè)/共50頁(yè)第十九頁(yè)，共50頁(yè)。成員資格及錯(cuò)誤檢測(cè)

Dynamo中每個(gè)節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)Dynamo成員，為了使系統(tǒng)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)更迅速，規(guī)定每個(gè)成員節(jié)點(diǎn)都要保存其它節(jié)點(diǎn)的路由信息由于機(jī)器或人為因素，成員的加入或撤離時(shí)常發(fā)生，為了保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)保存的都是最新的成員信息，每個(gè)節(jié)點(diǎn)每隔固定時(shí)間（1秒）利用一種類(lèi)似于Gossip（閑聊）協(xié)議的方式從其它節(jié)點(diǎn)中任選一個(gè)進(jìn)行通信。連接成功，雙方交換各自保存的信息（存儲(chǔ)數(shù)據(jù)情況，路由信息）第20頁(yè)/共50頁(yè)第二十頁(yè)，共50頁(yè)。213.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo成員資格及錯(cuò)誤檢測(cè)節(jié)點(diǎn)A節(jié)點(diǎn)B1保存的所有節(jié)點(diǎn)版本2比A中新的節(jié)點(diǎn)信息3B索要的節(jié)點(diǎn)信息更新更新Dynamo中還通過(guò)Gossip來(lái)實(shí)現(xiàn)錯(cuò)誤檢測(cè)任何節(jié)點(diǎn)向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)起通信后，如果對(duì)方?jīng)]有回應(yīng)，則認(rèn)為對(duì)方節(jié)點(diǎn)失效第21頁(yè)/共50頁(yè)第二十一頁(yè)，共50頁(yè)。成員資格及錯(cuò)誤檢測(cè)

節(jié)點(diǎn)之間交換信息的過(guò)程中，如果節(jié)點(diǎn)失效，則會(huì)產(chǎn)生無(wú)效的傳送信息，加重傳輸負(fù)擔(dān)，Dynamo的錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制：

一旦發(fā)現(xiàn)對(duì)方節(jié)點(diǎn)無(wú)回應(yīng)，則認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)失效，選擇別的節(jié)點(diǎn)通信；

同時(shí)定期向失效節(jié)點(diǎn)發(fā)消息，若對(duì)方有回應(yīng)則重新建立通信?；贕ossip協(xié)議的最優(yōu)傳遍路徑

第22頁(yè)/共50頁(yè)第二十二頁(yè)，共50頁(yè)。233.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo成員資格及錯(cuò)誤檢測(cè)為了避免新加入的節(jié)點(diǎn)之間不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其他節(jié)點(diǎn)的存在，Dynamo中設(shè)置了一些種子節(jié)點(diǎn)（SeedNode）。種子節(jié)點(diǎn)和所有的節(jié)點(diǎn)都有聯(lián)系。當(dāng)新節(jié)點(diǎn)加入時(shí)，它扮演一個(gè)中介的角色，使新加入節(jié)點(diǎn)之間互相感知。新節(jié)點(diǎn)1新節(jié)點(diǎn)2種子節(jié)點(diǎn)ACB第23頁(yè)/共50頁(yè)第二十三頁(yè)，共50頁(yè)。243.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo成員資格及錯(cuò)誤檢測(cè)自底向上每一層代表一次隨機(jī)通信第一層節(jié)點(diǎn)1將信息交換給節(jié)點(diǎn)2第二層節(jié)點(diǎn)1和2同時(shí)開(kāi)始隨機(jī)選擇其他節(jié)點(diǎn)交換信息直到N個(gè)節(jié)點(diǎn)全部傳遍結(jié)論：Dynamo中的節(jié)點(diǎn)數(shù)不能太多Amazon采用了分層Dynamo結(jié)構(gòu)來(lái)解決該問(wèn)題假如一個(gè)新節(jié)點(diǎn)加入節(jié)點(diǎn)總數(shù)為N的系統(tǒng)，并以最優(yōu)的方式傳播，那么將新節(jié)點(diǎn)信息傳遍整個(gè)系統(tǒng)需要的時(shí)間復(fù)雜度為L(zhǎng)og(N)第24頁(yè)/共50頁(yè)第二十四頁(yè)，共50頁(yè)。容錯(cuò)機(jī)制

由于成本方面的原因，Dynamo中很多服務(wù)器采用的是普通PC主機(jī)；其硬盤(pán)性能和專業(yè)服務(wù)器硬盤(pán)相差很遠(yuǎn)，出錯(cuò)很難避免；Dynamo中容錯(cuò)機(jī)制非常重要

臨時(shí)故障處理機(jī)制永久性故障處理機(jī)制

第25頁(yè)/共50頁(yè)第二十五頁(yè)，共50頁(yè)。263.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo容錯(cuò)機(jī)制為了處理臨時(shí)失效的節(jié)點(diǎn)，Dynamo中采用了一種帶有監(jiān)聽(tīng)的數(shù)據(jù)回傳機(jī)制（HintedHandoff）臨時(shí)故障處理機(jī)制當(dāng)虛擬節(jié)點(diǎn)A失效后，會(huì)將數(shù)據(jù)臨時(shí)存放在節(jié)點(diǎn)D的臨時(shí)空間中，并在節(jié)點(diǎn)A重新可用后，由節(jié)點(diǎn)D將數(shù)據(jù)回傳給節(jié)點(diǎn)A。第26頁(yè)/共50頁(yè)第二十六頁(yè)，共50頁(yè)。273.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo容錯(cuò)機(jī)制永久性故障處理機(jī)制1347892561347896011101213141110141312171615Merkle樹(shù)AMerkle樹(shù)BDynamo采用Merkle哈希樹(shù)技術(shù)來(lái)加快檢測(cè)和減少數(shù)據(jù)傳輸量第27頁(yè)/共50頁(yè)第二十七頁(yè)，共50頁(yè)。容錯(cuò)機(jī)制

2）永久性故障處理機(jī)制Merkle哈希樹(shù)技術(shù)每個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)保存三顆Merkle樹(shù)，即每個(gè)鍵值區(qū)間建立一個(gè)Merkle樹(shù)哈希樹(shù)的葉子節(jié)點(diǎn)是存儲(chǔ)每個(gè)數(shù)據(jù)分區(qū)內(nèi)所有數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的哈希值，父節(jié)點(diǎn)是其所有子節(jié)點(diǎn)的哈希值第28頁(yè)/共50頁(yè)第二十八頁(yè)，共50頁(yè)。容錯(cuò)機(jī)制

2）永久性故障處理機(jī)制系統(tǒng)比較兩顆同一鍵值區(qū)的Merkle哈希樹(shù)時(shí)，首先查看根節(jié)點(diǎn)；

如果相同表示數(shù)據(jù)一致，不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)同步；

否則不需要繼續(xù)比較，直到哈希值不同的葉子節(jié)點(diǎn)，快速定位差異；Merkle樹(shù)最大特點(diǎn)是只要比較某個(gè)子樹(shù)就可以完成數(shù)據(jù)同步檢測(cè)和定位，進(jìn)而進(jìn)行同步，大大減少了同步過(guò)程中需要傳輸數(shù)據(jù)量。第29頁(yè)/共50頁(yè)第二十九頁(yè)，共50頁(yè)。3.1基礎(chǔ)存儲(chǔ)架構(gòu)Dynamo3.2彈性計(jì)算云EC23.3簡(jiǎn)單存儲(chǔ)服務(wù)S33.4非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)SimpleDB和DynamoDB3.5關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)RDS3.6簡(jiǎn)單隊(duì)列服務(wù)SQS3.7內(nèi)容推送服務(wù)CloudFront3.8其他Amazon云計(jì)算服務(wù)3.9AWS應(yīng)用實(shí)例3.10小結(jié)第30頁(yè)/共50頁(yè)第三十頁(yè)，共50頁(yè)。3.2彈性計(jì)算云EC23.2.1EC2的基本架構(gòu)3.2.2EC2的關(guān)鍵技術(shù)3.2.3EC2的安全及容錯(cuò)機(jī)制第31頁(yè)/共50頁(yè)第三十一頁(yè)，共50頁(yè)。主要特性

靈活性：EC2允許用戶對(duì)運(yùn)行實(shí)例類(lèi)型、數(shù)量自行配置，還可以選擇實(shí)例運(yùn)行的地理位置，根據(jù)用戶的需求隨時(shí)改變實(shí)例的使用數(shù)量低成本：EC2使得企業(yè)不必為暫時(shí)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)而購(gòu)買(mǎi)額外的服務(wù)器等設(shè)備。EC2的服務(wù)都是按小時(shí)來(lái)收費(fèi)，而且價(jià)格非常合理

安全性：EC2向用戶提供了一整套安全措施，包括基于密鑰對(duì)機(jī)制的SSH方式訪問(wèn)、可配置的防火墻機(jī)制等，同時(shí)允許用戶對(duì)它的應(yīng)用程序進(jìn)行監(jiān)控易用性：用戶可以根據(jù)Amazon提供的模塊自由構(gòu)建自己的應(yīng)用程序，同時(shí)EC2還會(huì)對(duì)用戶服務(wù)請(qǐng)求自動(dòng)進(jìn)行負(fù)載平衡容錯(cuò)性：利用系統(tǒng)提供的諸如彈性IP地址之類(lèi)的機(jī)制，在故障發(fā)生時(shí)EC2能最大程度地保證用戶服務(wù)仍能維持在穩(wěn)定的水平彈性計(jì)算云EC2

第32頁(yè)/共50頁(yè)第三十二頁(yè)，共50頁(yè)。333.2彈性計(jì)算云EC2主要包括了Amazon機(jī)器映象、實(shí)例、存儲(chǔ)模塊等組成部分，并能與S3等其他Amazon云計(jì)算服務(wù)結(jié)合使用。EC2的基本架構(gòu)第33頁(yè)/共50頁(yè)第三十三頁(yè)，共50頁(yè)。343.2彈性計(jì)算云EC2Amazon機(jī)器映象（AMI）Amazon機(jī)器映像（AmazonMachineImage，AMI）是包含了操作系統(tǒng)、服務(wù)器程序、應(yīng)用程序等軟件配置的模板當(dāng)用戶使用EC2服務(wù)去創(chuàng)建自己的應(yīng)用程序時(shí)，首先需要構(gòu)建或獲取相應(yīng)的AMI四種獲取AMI的途徑免費(fèi)使用Amazon提供的公共AMI根據(jù)自身需要定制一個(gè)或多個(gè)私有AMI向開(kāi)發(fā)者付費(fèi)購(gòu)買(mǎi)AMI使用其他開(kāi)發(fā)者分享的共享AMI1234構(gòu)建好的AMI分為AmaznonEBS支持和實(shí)例存儲(chǔ)支持兩類(lèi)第34頁(yè)/共50頁(yè)第三十四頁(yè)，共50頁(yè)。353.2彈性計(jì)算云EC2實(shí)例（Instance）EC2中實(shí)例由AMI啟動(dòng)，可以像傳統(tǒng)的主機(jī)一樣提供服務(wù)。同一個(gè)AMI可以用于創(chuàng)建具有不同計(jì)算和存儲(chǔ)能力的實(shí)例。Amazon提供了多種不同類(lèi)型的實(shí)例，分別在計(jì)算、GPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、費(fèi)用等方面進(jìn)行了優(yōu)化Amazon還允許用戶在應(yīng)用程序的需求發(fā)生變更時(shí)，對(duì)實(shí)例的類(lèi)型進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)按需付費(fèi)。AmazonEC2還為實(shí)例提供了許多附加功能，幫助用戶更好地部署和管理應(yīng)用程序。第35頁(yè)/共50頁(yè)第三十五頁(yè)，共50頁(yè)。363.2彈性計(jì)算云EC2彈性塊存儲(chǔ)（EBS）EBS存儲(chǔ)卷的設(shè)計(jì)與物理硬盤(pán)相似，其大小由用戶設(shè)定，目前提供的容量從1GB到1TB不等。EBS存儲(chǔ)卷適用于數(shù)據(jù)需要細(xì)粒度地頻繁訪問(wèn)并持久保存的情形，適合作為文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫(kù)的主存儲(chǔ)。快照功能是EBS的特色功能之一，用于在S3中存儲(chǔ)AmazonEBS卷的時(shí)間點(diǎn)副本。實(shí)例EBSEBSEBSEBS……第36頁(yè)/共50頁(yè)第三十六頁(yè)，共50頁(yè)。3.2彈性計(jì)算云EC23.2.1EC2的基本架構(gòu)3.2.2EC2的關(guān)鍵技術(shù)3.2.3EC2的安全及容錯(cuò)機(jī)制第37頁(yè)/共50頁(yè)第三十七頁(yè)，共50頁(yè)。383.2彈性計(jì)算云EC2地理區(qū)域和可用區(qū)域地理區(qū)域RegionZone可用區(qū)域AvailabilityZone按照實(shí)際的地理位置劃分是否有獨(dú)立的供電系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等美東（北佛吉尼亞）美西（俄勒岡）美西（北加利佛尼亞）歐洲（愛(ài)爾蘭）亞太（新加坡）亞太（東京）亞太（悉尼）南美（圣保羅）美西服務(wù)政府的GovCloud區(qū)域中國(guó)（北京）區(qū)域通常將每個(gè)數(shù)據(jù)中心看做一個(gè)可用區(qū)域第38頁(yè)/共50頁(yè)第三十八頁(yè)，共50頁(yè)。393.2彈性計(jì)算云EC2地理區(qū)域和可用區(qū)域EC2地理區(qū)域A地理區(qū)域B可用區(qū)域A1可用區(qū)域A2可用區(qū)域A3可用區(qū)域B1可用區(qū)域B2可用區(qū)域B3EC2系統(tǒng)中包含多個(gè)地理區(qū)域，而每個(gè)地理區(qū)域中又包含多個(gè)可用區(qū)域。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，用戶最好將自己的多個(gè)實(shí)例分布在不同的可用區(qū)域和地理區(qū)域中。第39頁(yè)/共50頁(yè)第三十九頁(yè)，共50頁(yè)。403.2彈性計(jì)算云EC2EC2的通信機(jī)制IP地址EC2的實(shí)例一旦被創(chuàng)建就會(huì)動(dòng)態(tài)地分配公共IP地址和私有IP地址公共IP地址（PublicIPAddress）私有IP地址（PrivateIPAddress）彈性IP地址（ElasticIPAddress）網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換技術(shù)私有IP地址由動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）分配產(chǎn)生第40頁(yè)/共50頁(yè)第四十頁(yè)，共50頁(yè)。413.2彈性計(jì)算云EC2彈性負(fù)載平衡彈性負(fù)載平衡功能允許EC2實(shí)例自動(dòng)分發(fā)應(yīng)用流量，從而保證工作負(fù)載不會(huì)超過(guò)現(xiàn)有能力，并且在一定程度上支持容錯(cuò)。彈性負(fù)載平衡功能可以識(shí)別出應(yīng)用實(shí)例的狀態(tài)，當(dāng)一個(gè)應(yīng)用運(yùn)行不佳時(shí)，它會(huì)自動(dòng)將流量路由到狀態(tài)較好的實(shí)例資源上，直到前者恢復(fù)正常才會(huì)重新分配流量到其實(shí)例上。第41頁(yè)/共50頁(yè)第四十一頁(yè)，共50頁(yè)。423.2彈性計(jì)算云EC2監(jiān)控服務(wù)EC2實(shí)例狀態(tài)資源利用率需求狀況CPU利用率磁盤(pán)讀取寫(xiě)入網(wǎng)絡(luò)流量AmazonCloudWatch提供了AWS資源的可視化檢測(cè)功能用戶只需要選擇EC2實(shí)例，設(shè)定監(jiān)視時(shí)間，CloudWatch就可以自動(dòng)收集和存儲(chǔ)檢測(cè)數(shù)據(jù)第42頁(yè)/共50頁(yè)第四十二頁(yè)，共50頁(yè)。433.2彈性計(jì)算云EC2自動(dòng)縮放需求高峰期需求下降時(shí)確保EC2實(shí)例的處理能力無(wú)縫增大自動(dòng)縮小EC2實(shí)例規(guī)模以降低成本自動(dòng)縮放可以按照用戶自定義的條件，自動(dòng)調(diào)整EC2的計(jì)算能力：自動(dòng)縮放功能特別適合周期性變化的應(yīng)用程序，它由CloudWatch自動(dòng)啟動(dòng)。第43頁(yè)/共50頁(yè)第四十三頁(yè)，共50頁(yè)。443.2彈性計(jì)算云EC2服務(wù)管理控制臺(tái)網(wǎng)頁(yè)請(qǐng)求彈性負(fù)載平衡自動(dòng)縮放彈性計(jì)算EC2服務(wù)管理控制臺(tái)工具API監(jiān)控服務(wù)實(shí)時(shí)可視監(jiān)視各項(xiàng)技術(shù)通過(guò)互相配合來(lái)實(shí)現(xiàn)EC2的可擴(kuò)展性和可靠性第44頁(yè)/共50頁(yè)第四十四頁(yè)，共50頁(yè)。3.2彈性計(jì)算云EC23.2.1EC2的基本架構(gòu)3.2.2EC2的關(guān)鍵技術(shù)3.2.3EC2的安全及容錯(cuò)機(jī)制第45頁(yè)/共50頁(yè)第四十五頁(yè)，共50頁(yè)。46EC2的安全及容錯(cuò)