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云服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)

發(fā)布時(shí)間： 2022-05-09

云服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)，被廣泛引用的云服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)包含3個(gè)基本層次：基礎(chǔ)設(shè)施層(InfrastructureLayer)、平臺(tái)層(Platform Layer)和應(yīng)用層(Application Layer)。

該架構(gòu)層次中每層的功能都以服務(wù)的形式提供，這就是云服務(wù)類(lèi)型分類(lèi)方式的來(lái)源，即從云服務(wù)架構(gòu)不同層次所提供的服務(wù)進(jìn)行劃分。本小節(jié)主要介紹云架構(gòu)層次和云服務(wù)體系的劃分。

1.云服務(wù)架構(gòu)層次

云服務(wù)架構(gòu)各個(gè)層次為用戶(hù)提供各種級(jí)別的服務(wù)，即業(yè)界普遍認(rèn)同的典型云計(jì)算服務(wù)體系——基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)。

基礎(chǔ)設(shè)施層以IT資源為中心，包括經(jīng)過(guò)虛擬化后的硬件資源和相關(guān)管理功能的集合。云的硬件資源包括計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)等資源?；A(chǔ)設(shè)施層通過(guò)虛擬化技術(shù)對(duì)這些物理資源進(jìn)行抽象，并實(shí)現(xiàn)高效的管理、操作流程自動(dòng)化和資源優(yōu)化，從而為用戶(hù)提供動(dòng)態(tài)、靈活的基礎(chǔ)設(shè)施層服務(wù)。

平臺(tái)層介于基礎(chǔ)設(shè)施層和應(yīng)用層之間。該層以平臺(tái)服務(wù)和中間件為中心，包括具有通用性和可復(fù)用的軟件資源的集合，是優(yōu)化的“云中間件”，提供了應(yīng)用開(kāi)發(fā)、部署、運(yùn)行相關(guān)的中間件和基礎(chǔ)服務(wù)，能更好地滿(mǎn)足云應(yīng)用在可用性、可伸縮性和安全性等方面的要求。

應(yīng)用層是云應(yīng)用軟件的集合，這些應(yīng)用是構(gòu)建在基礎(chǔ)設(shè)施層提供的資源和平臺(tái)層提供的環(huán)境之上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交付給用戶(hù)。

云應(yīng)用種類(lèi)繁多，主要包括3類(lèi)：①如文檔編輯、日歷管理等能滿(mǎn)足個(gè)人用戶(hù)的日常生活辦公需求的應(yīng)用;②如財(cái)務(wù)管理、客戶(hù)關(guān)系管理等主要面向企業(yè)和機(jī)構(gòu)用戶(hù)的可定制解決方案;③由獨(dú)立軟件開(kāi)發(fā)商或團(tuán)隊(duì)為了滿(mǎn)足某一特定需求而提供的創(chuàng)新性應(yīng)用。

圖1所示為逐層依賴(lài)的云架構(gòu)層次示意圖。某個(gè)云計(jì)算提供商所提供的云計(jì)算服務(wù)可能專(zhuān)注在云構(gòu)架的某一層，而無(wú)須同時(shí)提供3個(gè)層次上的服務(wù)。位于云架構(gòu)上層的云提供商在為用戶(hù)提供該層的服務(wù)時(shí)，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)該架構(gòu)下層所必須具備的功能。

事實(shí)上，上層服務(wù)的提供者可以利用那些位于下層的云計(jì)算服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的云計(jì)算服務(wù)，而無(wú)須自己實(shí)現(xiàn)所有下層的架構(gòu)和功能。


圖1　云架構(gòu)層次示意圖

圖1展示了在云計(jì)算時(shí)代企業(yè)IT系統(tǒng)可能的實(shí)現(xiàn)方式。從左到右經(jīng)歷4種方式：首先是傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)，即企業(yè)自建自營(yíng)從硬件到軟件到應(yīng)用的整個(gè)IT系統(tǒng);其次，企業(yè)將自己特定的軟件系統(tǒng)運(yùn)行在IaaS服務(wù)上，從而減輕運(yùn)營(yíng)維護(hù)IT硬件的負(fù)擔(dān);再者，企業(yè)可以將應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行在PaaS所提供的服務(wù)上，這樣可以更大程度地減輕運(yùn)營(yíng)管理IT系統(tǒng)的負(fù)擔(dān);最后是企業(yè)可以直接采用云應(yīng)用，不再擁有IT系統(tǒng)，而直接通過(guò)云服務(wù)來(lái)滿(mǎn)足自己所需的各種軟件服務(wù)。

當(dāng)然，企業(yè)采取何種形式取決于企業(yè)的IT戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃?？傮w來(lái)說(shuō)，云計(jì)算帶來(lái)的種種優(yōu)勢(shì)為企業(yè)IT系統(tǒng)發(fā)展提供了便利。

2.云服務(wù)體系

云服務(wù)架構(gòu)的各個(gè)層次為用戶(hù)提供各種級(jí)別的服務(wù)，即業(yè)界普遍認(rèn)同的典型云計(jì)算服務(wù)體系——基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)，如圖2所示。

需要注意的是，IaaS、PaaS、SaaS都是在云計(jì)算基礎(chǔ)構(gòu)架上提供的服務(wù)，都利用了云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)提供的基礎(chǔ)資源能力，不同的服務(wù)只是在基礎(chǔ)架構(gòu)上疊加了不同的實(shí)現(xiàn)部件，具有不同的服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)交付方式。另外，IaaS、PaaS、SaaS只是層次不同，沒(méi)有必然的上下層關(guān)系。即PaaS不一定架構(gòu)在IaaS之上，而SaaS不一定架構(gòu)在PaaS之上。


圖2　云計(jì)算服務(wù)體系

3.云服務(wù)組成

云服務(wù)是將應(yīng)用程序功能作為服務(wù)提供給客戶(hù)端應(yīng)用程序或其他服務(wù)。當(dāng)使用SOA構(gòu)建軟件系統(tǒng)時(shí)，除了要考慮系統(tǒng)的功能，還要關(guān)注整個(gè)架構(gòu)的可用性、性能問(wèn)題、可重用性、安全性、容錯(cuò)能力、可靠性、可擴(kuò)展性等各個(gè)方面。因此，云服務(wù)的組成可分為功能部分和服務(wù)質(zhì)量部分。

服務(wù)的功能主要包括服務(wù)通信協(xié)議、服務(wù)描述、實(shí)際可用的服務(wù)和業(yè)務(wù)流程。通信協(xié)議、傳輸協(xié)議用于將來(lái)自服務(wù)使用者的服務(wù)請(qǐng)求傳送給服務(wù)提供者，并將來(lái)自服務(wù)提供者的響應(yīng)傳送給服務(wù)使用者。通信協(xié)議是基于傳輸協(xié)議層的。

服務(wù)描述用于描述服務(wù)是什么、如何調(diào)用服務(wù)以及調(diào)用服務(wù)所需要的數(shù)據(jù)。服務(wù)代理是一個(gè)服務(wù)和數(shù)據(jù)描述的存儲(chǔ)庫(kù)，服務(wù)提供者可以通過(guò)服務(wù)注冊(cè)中心發(fā)布他們的服務(wù)，服務(wù)使用者可以通過(guò)服務(wù)注冊(cè)中心查找可用的服務(wù)。

業(yè)務(wù)流程是一個(gè)服務(wù)的集合，我們可以按照特定的順序并使用一組特定的規(guī)則調(diào)用多個(gè)服務(wù)，以滿(mǎn)足一個(gè)業(yè)務(wù)需求。

服務(wù)質(zhì)量主要包括安全管理和其他一些質(zhì)量要求。其中，安全管理是管理服務(wù)使用者的身份驗(yàn)證、授權(quán)和訪問(wèn)控制。

其他的服務(wù)質(zhì)量要求包括性能、可升級(jí)型、可用性、可靠性、可維護(hù)性、可擴(kuò)展性、易管理型及安全性。在設(shè)計(jì)架構(gòu)過(guò)程中需要平衡所有的這些服務(wù)質(zhì)量需求。

為了保證云服務(wù)的服務(wù)質(zhì)量和非功能性需求，必須監(jiān)視和管理已經(jīng)部署的云服務(wù)。

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