《云計算(第三版)》配套PPT之七：第3章 Amazon 云計算 AWS(二)

1、of44電子工業(yè)出版社云計算(第三版)配套課件云 計 算（第三版）CLOUD COMPUTING Third Edition主編：劉鵬 教授第 3 章Amazon 云計算 AWS (二)本套PPT下載地址：http:/ 教授、博導、學科帶頭人，清華大學博士。現(xiàn)任中國云計算專家咨詢委員會秘書長、中國信息協(xié)會大數(shù)據(jù)分會副會長、工業(yè)與信息化部云計算研究中心專家。 主持完成科研項目25項，發(fā)表論文80余篇，出版專業(yè)書籍15本。獲部級科技進步二等獎4項、三等獎4項。主編了國內第一本云計算教材云計算和第一本云計算編程書籍實戰(zhàn)Hadoop。創(chuàng)辦了知名的中國云計算（）和中國大數(shù)據(jù)（）網(wǎng)站。 曾率隊奪得2002

2、 PennySort國際計算機排序比賽冠軍，兩次奪得全國高校科技比賽最高獎，并三次奪得清華大學科技比賽最高獎。 榮獲“全軍十大學習成才標兵”（排名第一）、南京“十大杰出青年”、江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”中青年科學技術帶頭人、清華大學“學術新秀”等稱號。劉 鵬of44云計算第三版配套PPT課件3.1 基礎存儲架構Dynamo3.2 彈性計算云EC23.3 簡單存儲服務S33.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB3.5 關系數(shù)據(jù)庫服務RDS3.6 簡單隊列服務SQS3.7 內容推送服務CloudFront3.8 其他Amazon云計算服務3.9 AWS應用實例3.10

3、小結of44云計算第三版配套PPT課件3.3 簡單存儲服務S33.3.1 S3的基本概念和操作3.3.2 S3的數(shù)據(jù)一致性模型3.3.3 S3的安全措施of44云計算第三版配套PPT課件6S3的基本概念和操作3.3 簡單存儲服務S3桶對象對象對象數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)鍵訪問控制簡單存儲服務（Simple Storage Services，S3）構架在Dynamo之上，用于提供任意類型文件的臨時或永久性存儲。S3的總體設計目標是可靠、易用及低成本。S3存儲系統(tǒng)的基本結構，其中涉及兩個基本概念：桶Bucket對象Objectof44云計算第三版配套PPT課件7S3的基本概念和操作3.3 簡單存儲服務S3桶Bu

4、cket桶是用于存儲對象的容器，其作用類似于文件夾，但桶不可以被嵌套，即在桶中不能創(chuàng)建桶。目前，Amazon限制了每個用戶創(chuàng)建桶的數(shù)量，但沒有限制每個桶中對象的數(shù)量。桶的名稱要求在整個Amazon S3的服務器中是全局唯一的，以避免在S3中數(shù)據(jù)共享時出現(xiàn)相互沖突的情況。在對桶命名時，建議采用符合DNS要求的命名規(guī)則，以便與CloudFront等其他AWS服務配合使用。of44云計算第三版配套PPT課件8S3的基本概念和操作3.3 簡單存儲服務S3對象Object元數(shù)據(jù)名稱名 稱 含 義last-modified對象被最后修改的時間ETag利用MD5哈希算法得出的對象值Content-Type對

5、象的MIME（多功能網(wǎng)際郵件擴充協(xié)議）類型，默認二進制/八位組Content-Length對象數(shù)據(jù)長度，以字節(jié)為單位任意類型，但大小會受到對象最大容量的限制數(shù)據(jù)內容的附加描述信息，通過名稱-值（name-value）集合的形式來定義數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)of44云計算第三版配套PPT課件9S3的基本概念和操作3.3 簡單存儲服務S3S3中支持對桶和對象的操作，主要包括：Get、Put、List、Delete和Head。下圖列出了五種操作的主要內容。操 作 目 標GetPutListDeleteHead桶獲取桶中對象創(chuàng)建或更新桶列出桶中所有鍵刪除桶對象獲取對象數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)創(chuàng)建或更新對象刪除對象獲取對象元數(shù)據(jù)

6、表3-3 S3的主要操作of44云計算第三版配套PPT課件3.3 簡單存儲服務S33.3.1 S3的基本概念和操作3.3.2 S3的數(shù)據(jù)一致性模型3.3.3 S3的安全措施of44云計算第三版配套PPT課件11S3的數(shù)據(jù)一致性模型3.3 簡單存儲服務S3在數(shù)據(jù)被充分傳播到所有的存放節(jié)點之前，服務器返回給用戶的仍是原數(shù)據(jù)，此時用戶操作可能會出現(xiàn)后面幾種情況：與其構建的基礎Dynamo相同，S3中采用了最終一致性模型。of44云計算第三版配套PPT課件12S3的數(shù)據(jù)一致性模型3.3 簡單存儲服務S3用戶操作結果1寫入一個新的對象并立即讀取它服務器可能返回“鍵不存在”2寫入一個新的對象并立即列出桶中

7、已有的對象該對象可能不會出現(xiàn)在列表中3用新數(shù)據(jù)替換現(xiàn)有的對象并立即讀取它服務器可能返回原有的數(shù)據(jù)4刪除現(xiàn)有的對象并立即讀取它服務器可能返回被刪除的數(shù)據(jù)5刪除現(xiàn)有的對象并立即列出桶中的所有對象服務器可能列出被刪除的對象of44云計算第三版配套PPT課件3.3 簡單存儲服務S33.3.1 S3的基本概念和操作3.3.2 S3的數(shù)據(jù)一致性模型3.3.3 S3的安全措施of44云計算第三版配套PPT課件S3向用戶提供包括S3的安全措施身份認證（Authentication）訪問控制列表（ACL）of44云計算第三版配套PPT課件15S3的安全措施3.3 簡單存儲服務S3身份認證（Authenticat

8、ion）HMAC-SHA1數(shù)字簽名加密Hash函數(shù)共享密鑰的消息認證協(xié)議數(shù)據(jù)完整性數(shù)據(jù)可靠性數(shù)據(jù)安全性Access Key ID時間戳用戶數(shù)據(jù)服務請求字符串Secret Access Key數(shù)字簽名 A服務請求字符串數(shù)字簽名 A服務請求字符串計算發(fā)送內容用戶端HMAC服務請求字符串Secret Access KeySecret Access KeyAccess Key ID服務請求字符串數(shù)字簽名 AS3 服務器數(shù)字簽名BHMAC計算服務器端A=B，通過認證，否則未通過of44云計算第三版配套PPT課件17S3的安全措施3.3 簡單存儲服務S3訪問控制列表是S3提供的可供用戶自行定義的訪問控制策

9、略列表。S3的訪問控制策略（ACP）提供如下所列的五種訪問權限。訪問控制列表（Access Control List）權 限允許操作目標具體權限內容READ桶列出已有桶對象讀取數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)WRITE桶創(chuàng)建、覆寫、刪除桶中對象READ_ACP桶讀取桶的ACL對象讀取對象中的ACLWRITE_ACP桶覆寫桶的ACP對象覆寫對象的ACPFULL_CONTROL桶允許進行以上所有操作，是S3提供的最高權限對象of44云計算第三版配套PPT課件18of44云計算第三版配套PPT課件19S3的安全措施3.3 簡單存儲服務S3所有者（Owner）個人授權用戶（User）組授權用戶（Group）所有者是桶或對

10、象的創(chuàng)建者，默認具是WRITE_ACP權限。所有者默認就是最高權限擁有者。兩種授權方式，一種是通過電子郵件地址授權的用戶，另一種是通過用戶ID進行授權。一種是AWS用戶組，它將授權分發(fā)給所有AWS賬戶擁有者；另一種是所有用戶組，這是一種有著很大潛在危險的授權方式。S3中有三大類型的授權用戶of44云計算第三版配套PPT課件3.1 基礎存儲架構Dynamo3.2 彈性計算云EC23.3 簡單存儲服務S33.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB3.5 關系數(shù)據(jù)庫服務RDS3.6 簡單隊列服務SQS3.7 內容推送服務CloudFront3.8 其他Amazon云計算服務3.9

11、AWS應用實例3.10 小結of44云計算第三版配套PPT課件3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務 SimpleDB和DynamoDB3.4.1 非關系型數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫的比較3.4.2 SimpleDB3.4.3 DynamoDB3.4.4 SimpleDB和DynamoDB的比較of44云計算第三版配套PPT課件22非關系型數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫的比較3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB傳統(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫非關系型數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型對數(shù)據(jù)有嚴格的約束key和value可以使用任意的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)處理滿足CAP原則的C和A，在P方面很弱滿足CAP原則的A和P，而在C方面比較弱接口層

12、以SQL語言對數(shù)據(jù)進行訪問的，提供了強大的查詢功能，并便于在各種關系數(shù)據(jù)庫間移植通過API操作數(shù)據(jù)，支持簡單的查詢功能，且由于不同數(shù)據(jù)庫之間API的不同而造成移植性較差of44云計算第三版配套PPT課件23非關系型數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫的比較3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB總結：關系型數(shù)據(jù)庫非關系型數(shù)據(jù)庫優(yōu)點缺點優(yōu)點缺點具有高一致性，在ACID方面很強，移植性很高可擴展性方面能力較弱具有很高的可擴展性，具有很好的并發(fā)處理能力缺乏數(shù)據(jù)一致性保證，處理事務性問題能力較弱難以處理跨表、跨服務器的查詢of44云計算第三版配套PPT課件3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務 Simple

13、DB和DynamoDB3.4.1 非關系型數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫的比較3.4.2 SimpleDB3.4.3 DynamoDB3.4.4 SimpleDB和DynamoDB的比較of44云計算第三版配套PPT課件25SimpleDB3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDBSimpleDB基本結構圖如下，包含了域、條目、屬性、值等概念。值值值值屬性 1屬性 2條目1條目2域1值值值值屬性 3屬性4條目3條目4域2域3用戶賬戶of44云計算第三版配套PPT課件26SimpleDB3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB但域的劃分也會為數(shù)據(jù)操作帶來一些限制，是

14、否劃分域需要綜合多種因素考慮。值值值值屬性 1屬性 2條目1條目2域11.域（Domain）域是用于存放具有一定關聯(lián)關系的數(shù)據(jù)的容器，其中的數(shù)據(jù)以UTF-8編碼的字符串形式存儲。每個用戶賬戶中的域名必須是唯一的，且域名長度為3255個字符。每個域中數(shù)據(jù)的大小具有一定的限制。of44云計算第三版配套PPT課件27SimpleDB3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB操作上具有極大的靈活性，用戶可以隨時創(chuàng)建、刪除以及修改條目的內容值值值值屬性 1屬性 2條目1條目2域12.條目（Item）條目對應著一條記錄，通過一系列屬性來描述，即條目是屬性的集合。在每個域中，條目名必須是唯

15、一的與關系數(shù)據(jù)庫不同，SimpleDB中不需要事先定義條目的模式，即條目由哪些屬性來描述。of44云計算第三版配套PPT課件28SimpleDB3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB值值值值屬性 1屬性 2條目1條目2域13.屬性（Attribute）屬性是條目的特征，每個屬性都用于對條目某方面特性進行概括性描述。每個條目可以有多個屬性。屬性的操作相對自由，不用考慮該屬性是否與域中的其他條目相關。of44云計算第三版配套PPT課件29SimpleDB3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB值值值值屬性 1屬性 2條目1條目2域14.值（Value）值用

16、于描述某個條目在某個屬性上的具體內容一個條目的一個屬性中可以有多個值。某類商品除顏色外其他參數(shù)完全一致，此時可以通過在顏色屬性中存放多個值來使用一個條目表示該商品，而不需要像關系數(shù)據(jù)庫中那樣建立多條記錄。例如：of44云計算第三版配套PPT課件30SimpleDB3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDB如圖顯示了SimpleDB的樹狀組織方式，其中可以看出SimpleDB對多值屬性的支持。域條目屬性值of44云計算第三版配套PPT課件31SimpleDB3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDBSimpleDB中每個屬性值的大小不能超過1KBSimpleD

17、B存儲的數(shù)據(jù)范圍極其有限將相對大的數(shù)據(jù)存儲在S3中，在SimpleDB中只保存指向某個特定文件位置的指針SimpleDB與其他AWS組件綜合使用的方式限制導致解決of44云計算第三版配套PPT課件3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務 SimpleDB和DynamoDB3.4.1 非關系型數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫的比較3.4.2 SimpleDB3.4.3 DynamoDB3.4.4 SimpleDB和DynamoDB的比較of44云計算第三版配套PPT課件33DynamoDB3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDBDynamoDB的特點：DynamoDB以表為基本單位，表中的條目同樣不

18、需要預先定義的模式。DynamoDB中取消了對表中數(shù)據(jù)大小的限制，用戶設置任意大小，并由系統(tǒng)自動分配到多個服務器上。DynamoDB不再固定使用最終一致性數(shù)據(jù)模型，而是允許用戶選擇弱一致性或者強一致性。DynamoDB還在硬件上進行了優(yōu)化，采用固態(tài)硬盤作為支撐，并根據(jù)用戶設定的讀/寫流量限制預設來確定數(shù)據(jù)分布的硬盤數(shù)量。1234of44云計算第三版配套PPT課件3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務 SimpleDB和DynamoDB3.4.1 非關系型數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)關系數(shù)據(jù)庫的比較3.4.2 SimpleDB3.4.3 DynamoDB3.4.4 SimpleDB和DynamoDB的比較of44云計算第三版配套PPT課件35SimpleDB和DynamoDB的比較3.4 非關系型數(shù)據(jù)庫服務SimpleDB和DynamoDBSimpleDB和DynamoDB都是Amazon提供的非關系型數(shù)據(jù)庫服務。SimpleDBDynamoDB限制了每張表的大小，更適合于小規(guī)模復雜的工作。自動對所有屬性進行索引，提供了更加強大的查詢功能。支持自動將數(shù)據(jù)和負載分布到多個服務器上，并未限制存儲在單個表中數(shù)據(jù)量的大小，適用于較大規(guī)模負載的工作。of44云計算第三版配套PPT課件本章未完待續(xù)百度排名首位的大數(shù)據(jù)資料和交流中心百 度 排 名 首 位 的 云 計 算 資 料