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微軟WindowsAzurePlatform技術解析

2013-11-11 13:55:19  來源: 電腦常識 

  近兩年IT領域裡沒有任何一項技術能夠像雲計算(Cloud Computing)一樣引起如此多的關注GoogleAmazonIBMHPDellSunIntelOracle和Microsoft等巨頭們以前所未有的速度和規模推動雲計算技術和產品作為傳統軟件領域巨頭微軟帶來的Windows Azure Platform雲計算技術有什麼特別之處呢?

雲計算究竟是什麼?

  Google首次提出了雲計算的概念但是直到現在雲計算都沒有一個統一的定義各大廠商甚至每個人對雲計算的理解都可能不同不過筆者認為Forester Research(一家獨立的技術和市場調研公司針對技術給業務和客戶所帶來的影響提供務實和具有前瞻性的建議)給出的定義更能概括廠商的目的雲計算是一種標准化的IT能力將軟件應用平台基礎設施整合建立起一個系統通過Internet技術以按需和自助的方式提供服務

  雲計算是網格計算( Grid Computing)分布式計算(Distributed Computing)並行計算(Parallel Computing)效用計算( Utility Computing)網絡存儲(Network Storage Technologies)虛擬化(Virtualization)負載均衡(Load Balance)等計算機技術和網絡技術相融合的產物它將所有的計算資源集中起來並由軟件實現自動管理無需人為參與這使得企業組織機構和個人無需為計算能力和存儲以及對這些資源的管理而煩惱能夠更加專注於自己的業務流程有利於創新和降低成本雲計算提供了可靠安全的數據存儲中心用戶不用再擔心數據丟失病毒入侵等麻煩同時雲計算對用戶端的設備要求低電腦手機電視等終端均可接入此外雲計算可以輕松實現不同設備間的數據與應用共享更重要的是雲計算為我們使用網絡提供了幾乎無限多的可能因此雲計算具有超大規模使用虛擬化技術高可靠性可擴展性通用性按需服務高性價比等特點

   

  根據多方數據采集與分析將產品劃分為三大類雲計算基礎設施平台服務

  微軟的張亞勤曾經給出過一個雲計算公式雲計算=(數據軟件+平台+基礎設施)×服務此公式表明了雲最重要的是服務基於雲計算服務的三種模式微軟雲計算采用了軟件+服務雲+端的策略Windows Azure Platform正是這一策略的具體實現一方面提供了可靠的軟件平台另一方面通過提供服務或者開放的系統運營企業服務那麼Windows Azure Platform究竟是怎麼一回事兒呢?下面我們就為大家介紹一下它的核心技術和實現原理

雲計算的分類

  從部署方式來說雲計算可以分為私有雲公共雲和混合雲從提供服務的模式來說雲計算可以分為基礎設施作為服務IaaS(Infrastructure as a Service)平台作為服務PaaS(Platform as a Service)和軟件作為服務SaaS(Software as a Service)

Windows Azure Platform

  Windows Azure Platform運行在微軟數據中心的服務器和網絡基礎設施上通過公共互聯網對外提供服務從其在微軟整個產品線中的定位來看Windows Azure Platform無疑處於最頂端

  
Windows Azure Platform的產品定位

  了解Windows Azure Platform在微軟產品線中的定位有助於我們將雲計算的產品和桌面服務器產品區分開來如Windows Azure AppFabric和Windows Server AppFabric就是不同的產品對Windows Azure Platform的進一步了解將從構成基礎結構和特性這四個方面展開

構成微軟雲計算的三駕馬車

  以為要素的詞語在漢語裡常常意味著穩定有沖擊力像我們常說的三足鼎立三劍客……Windows Azure Platform同樣有三駕馬車Windows AzureSQL AzureWindows Azure AppFabric(或者說Windows Azure Platform AppFabric以下簡稱AppFabric注意在一些文章中Windows Server AppFabric也簡稱為AppFabric而在本文中除非特別說明AppFabric都是指Windows Azure AppFabric)Windows Azure可看成是雲計算服務的操作系統SQL Azure可看成雲端的關系型數據庫AppFabric則是一個基於Web的開放服務可以把現有應用和服務與雲平台的連接和互操作變得更為簡單

   
Windows Azure Platform的組成

  Windows Azure是一個雲服務的操作系統它提供了一個可擴展的開發托管服務和服務管理環境SQL Azure(之前被稱為SQL Server Data Services)是以SQL Server 為主構建在Windows Azure之上運行雲計算的關系數據庫服務是一種雲存儲的實現並提供網絡型的應用程序數據存儲服務簡單地說就是SQL Server的雲端版本AppFabric作為中間件層起到連接非雲端程序與雲端程序的橋梁功能它讓開發人員可以把精力放在他們的應用邏輯上而不是在部署和管理雲服務的基礎架構上

  Windows Server AppFabric和Windows Azure AppFabric

  Windows Server AppFabric和Windows Azure AppFabric之間的關系類似於SQL Server和SQL Azure之間的關系即帶Server的是服務器產品帶Azure的是雲端產品我們甚至可以把Windows Server AppFabric理解為一款主要面向私有雲計算的系統

基礎透明的虛擬化

  在介紹Windows Azure Platform的基礎之前我們需要先了解一下微軟雲計算的參考架構從圖中我們可以看到Windows Azure Platform是一個PaaS類和IaaS類的平台為什麼說還是IaaS類平台呢?這是因為Windows Azure提供了存儲管理功能SQL Azure提供了關系型數據的存儲而Windows Azure AppFabric則是連接了Windows Azure和SQL Azure的中間件將安全連接作為一項服務提供幫助開發人員在雲部署內部部署和托管部署之間架起橋梁這座橋梁提供了兩種服務Service Bus(服務總線)和Access Control(訪問控制)

   
微軟雲計算的參考架構

  Windows Azure Platform的基礎是虛擬化虛擬化架起了硬件資源(主機存儲網絡其它硬件)和基礎服務之間的橋梁PaaS通過基礎服務和虛擬化來使用資源層的資源虛擬化對用戶來說是透明的同時虛擬化也是動態數據中心的基礎核心層可以說沒有虛擬化技術想要實現動態數據中心幾乎是不可能的但是虛擬化不是雲計算

  Microsoft HyperV虛擬化技術

  Microsoft HyperV虛擬化技術是Windows Server 的一個關鍵組成部分HyperV提供了將服務器資源虛擬化並在Windows管理框架中管理這些資源的能力對於核心基礎設施主要構建在Windows Server 和其它Microsoft應用程序技術的用戶而言HyperV是一個理想的選擇通過虛擬化用戶可以共享內存硬盤CPU等硬件資源

結構三駕馬車細解析

  了解了Windows Azure Platform的構成和基礎以後相信大家對微軟雲計算平台已經有了一個總體的認識接下來我們就要對Windows Azure Platform的三駕馬車進行分解了

  Windows Azure雲計算服務的操作系統

  Windows Azure主要包括三個部分一是運營應用的計算服務二是數據存儲服務三是基於雲平台進行管理和動態分配資源的控制器( Fabric Controller)Windows Azure提供了一個可擴展的開發托管服務和服務管理環境這其中包括提供基於虛擬機的計算服務和基於BlobsTablesQueuesDrives等的存儲服務

  
Windows Azure的功能

  Windows Azure是一個開放的平台支持微軟和非微軟的語言和環境開發人員在構建Windows Azure應用程序和服務時不僅可以使用熟悉的Microsoft Visual StudioEclipse等開發工具同時Windows Azure還支持各種流行的標准與協議包括SOAPRESTXML和HTTPS等

  SQL Azure雲中的數據庫

  SQL Azure是一個雲的關系型數據庫它可以在任何時間提供客戶數據應用它基於SQL Server技術構建但並非簡單地將SQL Server安裝在微軟的數據中心而是采用了更先進的架構設計由微軟基於雲進行托管提供的是可擴展多租戶高可用的數據庫服務

   
SQL Azure在架構上分為個層次

  SQL Azure幫助用戶簡化多數據庫的創建和部署開發人員無需安裝設置數據庫軟件也不必為數據庫打補丁或進行管理為用戶提供了內置的高可用性和容錯能力且無需客戶進行實際管理支持TDS和TransactSQL(TSQL)客戶可以使用現有技術在TSQL上進行開發也可以使用與現有的客戶自有數據庫軟件相對應的關系型數據模型SQL Azure目前不完全支持SQL Server上的所有功能如分析服務鏡像報表服務以及能夠選擇不同的服務提供者提供不同的服務這是因為當前的網絡狀況和雲計算平台部署需求所決定的在將來肯定會提供更多功能例如Dallas

  AppFabric雲的基礎架構服務

  AppFabric是基於Web的開放服務它可以把現有應用和服務與雲平台的連接和互操作變得更為簡單為本地應用和雲中應用提供了分布式的基礎架構服務在雲計算中存儲數據與運行應用都很重要但是我們還需要一個基於雲的基礎架構服務這個基礎架構服務應該既可以被客戶自有軟件應用又能被雲服務應用AppFabric就是這樣一個基礎架構服務AppFabric最常用的一個場景是Web Role和Worker Role之間的通信而AppFabric最強大的地方在於能夠跨平台

  Web Role和Worker Role

  Windows Azure提供了一個叫做Role的概念每個Role可以被認為是一段程序與普通的應用程序不同的是這段程序可以同時在一台或者多台機器上運行每個Role可以有多個實例(Instance)每個實例就對應一台虛擬機對同一個Role而言它所有的實例執行的程序都是相同的現在有兩種類型的RoleWorker Role(工作者角色)和Web Role(Web角色)Web Role是一個Web應用程序它可以通過HTTP或HTTPS與外界通信一般來說Web角色響應請求執行一個動作然後等待下一個請求的到來Worker Role是一種後台執行(Running On Background)的應用程序運行Net框架代碼的後台進程應用程序

特性

  綜合性平台

  Windows Azure Platform既是運營平台又是開發部署平台開發人員創建的應用既可以直接在該平台中運行也可以使用該雲計算平台提供的服務平台上既可運行微軟的自有應用也可以開發部署用戶或ISV(Independent Software Vendors獨立軟件開發商)的個性化服務平台既可以作為SaaS等雲服務的應用模式的基礎也可以與微軟線下的系列軟件產品相互整合和支撐(如現在已經提供了在線服務的Office 這是微軟雲計算平台最具特色的一面和強大之處)由於平台的綜合性在這個平台上既可以使用公有雲也可以部署混合雲甚至現在微軟正在提供一些新的服務器級產品將來可以部署私有雲

  應用程序遷移容易

  在雲計算時代之前已經有了很多的基於Net平台下的C/SB/S應用系統這些應用系統尤其是B/S應用系統(Web應用程序)可以很容易地遷移到雲中去對於Web應用程序的遷移可以分成兩個部分來進行一部分是應用程序數據的遷移另一部分是應用程序的遷移應用程序數據的遷移我們可以使用SQL Server和SQL Azure遷移工具很容易地把原本存儲在SQL Server上的數據遷移到SQL Azure上去即使數據存儲在My SQL上也比較容易微軟同樣提供了工具先把My SQL上的數據庫遷移到SQL Server上再從SQL Server上遷移到SQL Azure對應用程序的遷移就更容易了直接使用向導式的界面就可以遷移到Windows Azure上

  開發人員的優勢

  對於開發者而言Windows Azure已經建立起一個簡單而快速的系統最重要的是它擁有著標准的模型是我們步入雲計算時代的捷徑開發者可以根據自己的需要選擇功能來使用比如數據庫業務工具甚至是第三方軟件提供的功能Net平台下的開發者來說無需學習更多的專業知識和技能使用現有的技能工具和技術比如微軟NET框架和Visual Studio 下載安裝Windows Azure Tools for Visual Studio以後就可以體驗雲應用程序的開發了同時也為開發者提供了更靈活的開發平台和程序語言的選擇與支持如提供了對PHPJavaRuby語言的SDK微軟最近發布的Visual Studio 為Windows Azure提供了專門的項目模型我們可以利用Visual Studio 將我們創建的服務打包然後通過Windows Live Developer Portal部署到Windows Azure雲計算平台上當然除了這些優勢微軟雲計算平台也有自己的一些不足如價格問題微軟雲計算平台現在已經商用全都是收費的而且價格不低而Google雲計算的平台則根據流量和容量來收費在一定流量和容量下是免費的

  微軟雲計算的應用

  微軟的雲計算應用既有針對消費者的服務也有針對企業的服務微軟針對消費者提供了包括Windows LiveOffice LiveLive MessengerBing以及 Xbox Live等在內的多種服務上述服務用戶都已在大量使用比如Live Meeting每年用戶使用的在線會議時長達億分鐘Windows Live ID每天用戶登錄使用人數達億人Exchange Hosted Services每天處理電子郵件信息億條等微軟針對企業用戶的服務為Microsoft Online Services這是一整套由微軟托管運行的向用戶提供訂閱服務的企業溝通協作解決方案該企業級服務解決方案能夠幫助各種經營規模的企業提高業務經營效率而無需企業自己維護管理復雜的IT基礎架構針對企業的服務主要包括Exchange OnlineSharePoint OnlineOffice Communicator OnlineOffice Live MeetingDynamics CRM Online等

寫在最後

  從月微軟發布Windows Azure Platform到現在將近年的時間裡微軟及其雲計算平台開始慢慢發力加大投入目前在全球已經建立了個數據中心花費數十億美元構建服務器集群開放資源為開發者提供更多支持Office Online開啟網絡辦公快速部署降低總體擁有成本易於遷移按需服務及付費開發資源豐富等都是微軟雲計算平台的優點但是微軟雲計算平台也有不足在價格方面商用後所有應用和服務都不是免費的這對技術愛好者和試用者來說缺少了一些吸引力在雲計算安全方面賬戶的控制權在雲計算服務提供商手中自行托管和整合也面臨著一些問題和挑戰有優勢有不足但是微軟聲稱在雲計算領域會全力以赴(all in)在將來Dallas平台會商用Dynamics CRM Services也會移植到雲計算平台上不僅如此微軟生產和銷售的所有軟件將會被重新寫到Azure平台的雲中運行這是一項浩大的工程更是微軟轉變商業模式迎接雲時代做出的重大轉變結果如何我們拭目以待!


From:http://tw.wingwit.com/Article/Common/201311/4808.html
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