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云服務基礎架構(gòu)

發(fā)布時間： 2022-05-09

云服務基礎架構(gòu)，被廣泛引用的云服務基礎架構(gòu)包含3個基本層次：基礎設施層(InfrastructureLayer)、平臺層(Platform Layer)和應用層(Application Layer)。

該架構(gòu)層次中每層的功能都以服務的形式提供，這就是云服務類型分類方式的來源，即從云服務架構(gòu)不同層次所提供的服務進行劃分。本小節(jié)主要介紹云架構(gòu)層次和云服務體系的劃分。

1.云服務架構(gòu)層次

云服務架構(gòu)各個層次為用戶提供各種級別的服務，即業(yè)界普遍認同的典型云計算服務體系——基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)。

基礎設施層以IT資源為中心，包括經(jīng)過虛擬化后的硬件資源和相關管理功能的集合。云的硬件資源包括計算、存儲以及網(wǎng)絡等資源?；A設施層通過虛擬化技術(shù)對這些物理資源進行抽象，并實現(xiàn)高效的管理、操作流程自動化和資源優(yōu)化，從而為用戶提供動態(tài)、靈活的基礎設施層服務。

平臺層介于基礎設施層和應用層之間。該層以平臺服務和中間件為中心，包括具有通用性和可復用的軟件資源的集合，是優(yōu)化的“云中間件”，提供了應用開發(fā)、部署、運行相關的中間件和基礎服務，能更好地滿足云應用在可用性、可伸縮性和安全性等方面的要求。

應用層是云應用軟件的集合，這些應用是構(gòu)建在基礎設施層提供的資源和平臺層提供的環(huán)境之上，通過網(wǎng)絡交付給用戶。

云應用種類繁多，主要包括3類：①如文檔編輯、日歷管理等能滿足個人用戶的日常生活辦公需求的應用;②如財務管理、客戶關系管理等主要面向企業(yè)和機構(gòu)用戶的可定制解決方案;③由獨立軟件開發(fā)商或團隊為了滿足某一特定需求而提供的創(chuàng)新性應用。

圖1所示為逐層依賴的云架構(gòu)層次示意圖。某個云計算提供商所提供的云計算服務可能專注在云構(gòu)架的某一層，而無須同時提供3個層次上的服務。位于云架構(gòu)上層的云提供商在為用戶提供該層的服務時，同時要實現(xiàn)該架構(gòu)下層所必須具備的功能。

事實上，上層服務的提供者可以利用那些位于下層的云計算服務來實現(xiàn)自己的云計算服務，而無須自己實現(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展示了在云計算時代企業(yè)IT系統(tǒng)可能的實現(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)自建自營從硬件到軟件到應用的整個IT系統(tǒng);其次，企業(yè)將自己特定的軟件系統(tǒng)運行在IaaS服務上，從而減輕運營維護IT硬件的負擔;再者，企業(yè)可以將應用系統(tǒng)運行在PaaS所提供的服務上，這樣可以更大程度地減輕運營管理IT系統(tǒng)的負擔;最后是企業(yè)可以直接采用云應用，不再擁有IT系統(tǒng)，而直接通過云服務來滿足自己所需的各種軟件服務。

當然，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。總體來說，云計算帶來的種種優(yōu)勢為企業(yè)IT系統(tǒng)發(fā)展提供了便利。

2.云服務體系

云服務架構(gòu)的各個層次為用戶提供各種級別的服務，即業(yè)界普遍認同的典型云計算服務體系——基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)，如圖2所示。

需要注意的是，IaaS、PaaS、SaaS都是在云計算基礎構(gòu)架上提供的服務，都利用了云計算基礎架構(gòu)提供的基礎資源能力，不同的服務只是在基礎架構(gòu)上疊加了不同的實現(xiàn)部件，具有不同的服務內(nèi)容和服務交付方式。另外，IaaS、PaaS、SaaS只是層次不同，沒有必然的上下層關系。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　云計算服務體系

3.云服務組成

云服務是將應用程序功能作為服務提供給客戶端應用程序或其他服務。當使用SOA構(gòu)建軟件系統(tǒng)時，除了要考慮系統(tǒng)的功能，還要關注整個架構(gòu)的可用性、性能問題、可重用性、安全性、容錯能力、可靠性、可擴展性等各個方面。因此，云服務的組成可分為功能部分和服務質(zhì)量部分。

服務的功能主要包括服務通信協(xié)議、服務描述、實際可用的服務和業(yè)務流程。通信協(xié)議、傳輸協(xié)議用于將來自服務使用者的服務請求傳送給服務提供者，并將來自服務提供者的響應傳送給服務使用者。通信協(xié)議是基于傳輸協(xié)議層的。

服務描述用于描述服務是什么、如何調(diào)用服務以及調(diào)用服務所需要的數(shù)據(jù)。服務代理是一個服務和數(shù)據(jù)描述的存儲庫，服務提供者可以通過服務注冊中心發(fā)布他們的服務，服務使用者可以通過服務注冊中心查找可用的服務。

業(yè)務流程是一個服務的集合，我們可以按照特定的順序并使用一組特定的規(guī)則調(diào)用多個服務，以滿足一個業(yè)務需求。

服務質(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使用者的身份驗證、授權(quán)和訪問控制。

其他的服務質(zhì)量要求包括性能、可升級型、可用性、可靠性、可維護性、可擴展性、易管理型及安全性。在設計架構(gòu)過程中需要平衡所有的這些服務質(zhì)量需求。

為了保證云服務的服務質(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。

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