云計(jì)算（第三版）配套之11第4章微軟云計(jì)算WindowsAzure(一)

4.1微軟云計(jì)算平臺(tái)4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure4.3微軟云關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)SQLAzure4.4WindowsAzureAppFabric4.5WindowsAzureMarketplace4.6WindowsAzure服務(wù)平臺(tái)4.1微軟云計(jì)算平臺(tái)4.1微軟云計(jì)算平臺(tái)3傳統(tǒng)的企業(yè)和用戶在開(kāi)發(fā)和部署自己的應(yīng)用程序主要有兩種方式方法問(wèn)題購(gòu)買(mǎi)和維護(hù)自己基礎(chǔ)設(shè)施耗費(fèi)大量的資金和維護(hù)精力租用服務(wù)器或租用虛擬主機(jī)后臺(tái)服務(wù)器的控制權(quán)降低，受到其他應(yīng)用程序的影響1.用戶也可以將他們的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)部署在微軟云計(jì)算平臺(tái)上。2.用戶也可以在云中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或依賴其他的云計(jì)算根底設(shè)施效勞。微軟的云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算平臺(tái)依賴于微軟強(qiáng)大的分布式集群云計(jì)算平臺(tái)采用量入為出的方式提供巨大的計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，并具有很好的穩(wěn)定性和可靠性用戶只需按照他們動(dòng)態(tài)使用的計(jì)算和存儲(chǔ)資源來(lái)付費(fèi)44.1微軟云計(jì)算平臺(tái)微軟的云計(jì)算效勞平臺(tái)WindowsAzure屬于PaaS模式，一般面向的是軟件開(kāi)發(fā)商。當(dāng)前版本的WindowsAzure平臺(tái)包括4個(gè)組成局部WindowsAzureSQLAzureWindowsAzureAppFabricWindowsAzureMarketplace作為微軟云計(jì)算操作系統(tǒng)，提供了一個(gè)在微軟數(shù)據(jù)中心效勞器上運(yùn)行應(yīng)用程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的Windows環(huán)境它是云中的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，為云中基于SQLServer的關(guān)系型數(shù)據(jù)提供效勞為在云中或本地系統(tǒng)中的應(yīng)用提供基于云的根底架構(gòu)效勞為購(gòu)置云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)和應(yīng)用提供在線效勞5WindowsAzure平臺(tái)體系架構(gòu)4.1微軟云計(jì)算平臺(tái)Windows

AzureAppFabricSQLAzureWindowsAzure應(yīng)用Windows

AzureMarketplace上述4個(gè)局部均運(yùn)行在微軟已運(yùn)行的11個(gè)數(shù)據(jù)中心。11個(gè)數(shù)據(jù)中心分別部署在北美〔5個(gè)〕、歐洲〔2個(gè)〕和亞洲〔4個(gè)〕4.1微軟云計(jì)算平臺(tái)4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure4.3微軟云關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)SQLAzure4.4WindowsAzureAppFabric4.5WindowsAzureMarketplace4.6WindowsAzure服務(wù)平臺(tái)4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure4.2.1WindowsAzure概述4.2.2WindowsAzure計(jì)算效勞4.2.3WindowsAzure存儲(chǔ)效勞4.2.5WindowsAzureCDN4.2.6Fabric控制器4.2.4WindowsAzureConnect微軟云計(jì)算戰(zhàn)略的核心——云計(jì)算操作系統(tǒng)WindowsAzureWindowsAzure是一個(gè)效勞平臺(tái)，用戶利用該平臺(tái)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)微軟數(shù)據(jù)中心運(yùn)行Windows應(yīng)用程序和存儲(chǔ)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)，這些應(yīng)用程序可以向用戶提供效勞。WindowsAzure提供了托管的、可擴(kuò)展的、按需應(yīng)用的計(jì)算和存儲(chǔ)資源，同時(shí)還提供了云平臺(tái)管理和動(dòng)態(tài)分配資源的控制手段。9WindowsAzure體系架構(gòu)4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure應(yīng)用計(jì)算服務(wù)計(jì)算服務(wù)Fabric控制器WindowsAzure

CDNWindowsAzure

Connect104.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure存儲(chǔ)效勞Fabric控制器內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)CDNWindowsAzureConnect主要用來(lái)存儲(chǔ)二進(jìn)制和結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)主要用來(lái)部署、管理和監(jiān)控應(yīng)用通過(guò)維持世界各地?cái)?shù)據(jù)緩存副本，提高全球用戶訪問(wèn)WindowsAzure存儲(chǔ)中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的速度在本地計(jì)算機(jī)和WindowsAzure之間創(chuàng)立IP級(jí)連接，使本地應(yīng)用和Azure平臺(tái)相連計(jì)算效勞為在Azure平臺(tái)中運(yùn)行的應(yīng)用提供支持4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure4.2.1WindowsAzure概述4.2.2WindowsAzure計(jì)算效勞4.2.3WindowsAzure存儲(chǔ)效勞4.2.5WindowsAzureCDN4.2.6Fabric控制器4.2.4WindowsAzureConnectWindowsAzure效勞平臺(tái)的CTP版提供了一整套的開(kāi)發(fā)工具和組件允許創(chuàng)立.NET4.0應(yīng)用程序。與傳統(tǒng)的.NET應(yīng)用程序不同的是，WindowsAzure應(yīng)用程序包括WebRole實(shí)例、WorkerRole實(shí)例和VMRole實(shí)例，使用這三種實(shí)例的WindowsAzure應(yīng)用程序運(yùn)行機(jī)制如下圖。12134.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzureWeb

Role實(shí)例IIS7WorkerRole實(shí)例VMRole實(shí)例均衡負(fù)載器HTTP/HTTPS,TCP144.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzureWebRoleWorkerRoleVMRole基于WebRole可以使基于Web的應(yīng)用創(chuàng)立過(guò)程變得簡(jiǎn)單WorkerRole設(shè)計(jì)用來(lái)運(yùn)行各種各樣的基于Windows的代碼VMRole運(yùn)行系統(tǒng)提供的WindowsServer2021R2鏡像。幫助將本地的WindowsServer應(yīng)用移到WindowsAzure。4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure4.2.1WindowsAzure概述4.2.2WindowsAzure計(jì)算效勞4.2.3WindowsAzure存儲(chǔ)效勞4.2.5WindowsAzureCDN4.2.6Fabric控制器4.2.4WindowsAzureConnect存儲(chǔ)二進(jìn)制數(shù)據(jù)，可以存儲(chǔ)大型的無(wú)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，容量巨大，能夠滿足海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求。提供更加結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)用來(lái)支持在WindowsAzure應(yīng)用程序組件之間進(jìn)行通信164.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzureBlobTableQueue17WindowsAzure存儲(chǔ)效勞4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzureHTTP/HTTPS,TCPBlobsTablesQueuesWindowsAzure存儲(chǔ)效勞依靠微軟數(shù)據(jù)中心，允許用戶在云端存儲(chǔ)應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序可以存儲(chǔ)任何數(shù)量的數(shù)據(jù)，并且可以存儲(chǔ)任意長(zhǎng)的時(shí)間，用戶可以在任何時(shí)間、任何地方訪問(wèn)自己的數(shù)據(jù)。184.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure全局命名空間賬戶名DNS主機(jī)名的一局部，是客戶為訪問(wèn)存儲(chǔ)而選擇的賬戶名分區(qū)名使用賬戶名定位存儲(chǔ)集群后，在集群內(nèi)將數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)一步定位到存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)對(duì)象名用來(lái)對(duì)分區(qū)中的多個(gè)對(duì)象進(jìn)行區(qū)分。對(duì)一些類(lèi)型的數(shù)據(jù)，分區(qū)名可以唯一標(biāo)識(shí)賬戶里的對(duì)象時(shí)，對(duì)象名就變得可要可不要了194.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure前端分區(qū)層文件流層域內(nèi)復(fù)制存儲(chǔ)層前端分區(qū)層文件流層域內(nèi)復(fù)制存儲(chǔ)層VIPDNSVIP域間復(fù)制位置效勞訪問(wèn)賬戶的Bllb、表和隊(duì)列DNS查找賬戶管理體系架構(gòu)204.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure存儲(chǔ)域的層次結(jié)構(gòu)前端分區(qū)層文件流層域內(nèi)復(fù)制存儲(chǔ)層由一組無(wú)狀態(tài)服務(wù)器構(gòu)成來(lái)處理訪問(wèn)請(qǐng)求負(fù)責(zé)管理和理解上層數(shù)據(jù)抽象類(lèi)型，提供一個(gè)可擴(kuò)展的名空間負(fù)責(zé)在多個(gè)服務(wù)器間分布和復(fù)制數(shù)據(jù)來(lái)保持存儲(chǔ)域中數(shù)據(jù)的可用性214.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure雙復(fù)制引擎為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高可用，WAS通過(guò)在文件流層進(jìn)行域內(nèi)數(shù)據(jù)復(fù)制和在分區(qū)層進(jìn)行域間數(shù)據(jù)復(fù)制，實(shí)現(xiàn)必要的數(shù)據(jù)容災(zāi)保護(hù)機(jī)制。域內(nèi)復(fù)制域間復(fù)制WAS在文件流層實(shí)現(xiàn)同步復(fù)制，保證存儲(chǔ)域內(nèi)的所有數(shù)據(jù)寫(xiě)在其內(nèi)部是可靠的。在對(duì)象級(jí)進(jìn)行，對(duì)給定賬戶的整個(gè)對(duì)象或最近的差分更新進(jìn)行復(fù)制域內(nèi)復(fù)制專門(mén)為硬件失效而設(shè)計(jì)，在大規(guī)模系統(tǒng)內(nèi)這類(lèi)失效比較普遍，而域間復(fù)制提供跨地域冗余來(lái)防止地域?yàn)?zāi)難，這種情況一般不多出現(xiàn)。另一個(gè)原因是這兩層所維護(hù)的名空間問(wèn)題224.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzureEN2主節(jié)點(diǎn)EN3次節(jié)點(diǎn)26EN4次節(jié)點(diǎn)35ENENENENENSMPaxos分區(qū)層/客戶端B.分配區(qū)塊副本集A.創(chuàng)建區(qū)塊1寫(xiě)7ACK文件流層23WAS追加寫(xiě)的操作流程如下:4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure文件流層步驟1客戶端將追加寫(xiě)請(qǐng)求發(fā)送到主EN節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)確定追加寫(xiě)在區(qū)塊內(nèi)的偏移量。步驟2當(dāng)同一區(qū)塊有多個(gè)并發(fā)追加寫(xiě)請(qǐng)求時(shí)，對(duì)所有追加寫(xiě)請(qǐng)求進(jìn)行排序。步驟3發(fā)送追加寫(xiě)請(qǐng)求到兩個(gè)次EN節(jié)點(diǎn)，并附上選定的區(qū)塊偏移量。步驟4當(dāng)三個(gè)EN節(jié)點(diǎn)都成功追加寫(xiě)內(nèi)容到磁盤(pán)后，反饋寫(xiě)成功消息給客戶端。24在EN節(jié)點(diǎn)內(nèi)數(shù)據(jù)的追加寫(xiě)操作步驟如下:4.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure文件流層步驟1將所有數(shù)據(jù)追加寫(xiě)到日志盤(pán)。步驟2對(duì)數(shù)據(jù)盤(pán)上的區(qū)塊追加寫(xiě)請(qǐng)求進(jìn)行排隊(duì)。步驟3如果日志操作先完成，則數(shù)據(jù)被緩存在內(nèi)存中。步驟4一旦寫(xiě)成功就返回。254.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure分區(qū)層分區(qū)層存儲(chǔ)不同類(lèi)型的對(duì)象，并理解對(duì)于給定的對(duì)象類(lèi)型〔BLOB，表或隊(duì)列〕進(jìn)行事務(wù)處理的意義。分區(qū)層提供：不同存儲(chǔ)對(duì)象類(lèi)型的數(shù)據(jù)模型不同類(lèi)型對(duì)象處理的邏輯和語(yǔ)義大規(guī)模擴(kuò)展的對(duì)象命名空間跨多個(gè)可用分區(qū)效勞器訪問(wèn)對(duì)象的負(fù)載平衡訪問(wèn)對(duì)象的事務(wù)排序和強(qiáng)一致性264.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure鎖效勞PS3PS2PS1PM分區(qū)映射表前端/客戶端文件流層監(jiān)聽(tīng)租憑狀態(tài)更新查詢分區(qū)寫(xiě)讀分區(qū)指派負(fù)載平衡租賃更新分區(qū)層從流中讀分區(qū)狀態(tài)持久化分區(qū)狀態(tài)分區(qū)層274.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure分區(qū)效勞器負(fù)責(zé)處理由分區(qū)管理器分配給它的一組分區(qū)段的請(qǐng)求。鎖效勞Paxos鎖效勞用于分區(qū)效勞器的主效勞器選舉。此外，每個(gè)分區(qū)效勞器為效勞分區(qū)也保持鎖效勞租賃。分區(qū)管理器負(fù)責(zé)保存對(duì)象表到分區(qū)段的劃分和每個(gè)分區(qū)段到相應(yīng)分區(qū)效勞器的分配情況。負(fù)責(zé)分區(qū)效勞器之間的負(fù)載平衡。284.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure劃分當(dāng)單個(gè)分區(qū)段負(fù)載過(guò)高時(shí)，將其劃分為兩個(gè)或更多小的不重疊分區(qū)段,并重新分配它們到兩個(gè)或更多分區(qū)效勞器。合并將負(fù)載低的分區(qū)段合并為對(duì)象表中一個(gè)連續(xù)鍵值段，并讓存儲(chǔ)域內(nèi)的分區(qū)效勞器數(shù)與分區(qū)段數(shù)保持在一定比例范圍內(nèi)。負(fù)載平衡當(dāng)給定的分層管理器負(fù)載過(guò)高時(shí)，將一個(gè)或多個(gè)分區(qū)段重新分配到其他負(fù)載較低的分區(qū)效勞器。為了將負(fù)載分散到多個(gè)分區(qū)效勞器和控制存儲(chǔ)域內(nèi)分區(qū)的總數(shù)，分區(qū)管理器可執(zhí)行以下三種操作。294.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzureWAS的分區(qū)效勞器跟蹤分區(qū)段內(nèi)負(fù)載高的鍵值范圍，并以此來(lái)確定分區(qū)段內(nèi)的哪些鍵值需要被拆分。為了將一個(gè)分區(qū)段B拆分為兩個(gè)新的分區(qū)段C和D，需要進(jìn)行以下步驟。步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5通知分區(qū)效勞器將段B拆分為C和D處理B的檢查點(diǎn)，再暫停相應(yīng)的效勞請(qǐng)求使用一種“MultiModify〞的特殊流操作處理B的每個(gè)流開(kāi)始將效勞請(qǐng)求發(fā)送至新的分區(qū)C和D通知分區(qū)管理器拆分操作完成304.2微軟云操作系統(tǒng)WindowsAzure步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5將分區(qū)段C和D遷移到同一個(gè)分區(qū)效勞器上，通知將C和D合并為E為C和D設(shè)置一個(gè)檢查點(diǎn)，然后暫停相應(yīng)的效勞請(qǐng)求使用MultiModify流命令創(chuàng)立一個(gè)新確實(shí)認(rèn)日志和E的數(shù)據(jù)流構(gòu)建區(qū)段E的元數(shù)據(jù)流開(kāi)始發(fā)送合并后新分區(qū)段的效勞請(qǐng)求步驟6更新分區(qū)映射表和相應(yīng)的元數(shù)據(jù)信息分區(qū)管理器可以選擇兩個(gè)分區(qū)名范圍不重疊的低負(fù)載分區(qū)段C和D，將它們合并為一個(gè)新的分區(qū)段E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(jì)算資料和交流中心終生免費(fèi)的智能硬件大數(shù)據(jù)托管平臺(tái)掃一掃，進(jìn)入萬(wàn)物云終生免費(fèi)的環(huán)境大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)掃一