云計算（第三版）CLOUDCOMPUTINGThirdEdition第3章Amazon云計算AWS(三)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3.9AWS應用實例3.10小結3.5關系數(shù)據(jù)庫服務RDS3.5.1RDS的基本原理3.5.2RDS的使用4RDS的基本原理3.5關系數(shù)據(jù)庫服務RDS網(wǎng)絡CPUCPUCPU內存內存內存硬盤硬盤硬盤AmazonRDS將MySQL數(shù)據(jù)庫移植到集群中，在一定的范圍內解決了關系數(shù)據(jù)庫的可擴展性問題。MySQL集群方式采用了Share-Nothing架構。每臺數(shù)據(jù)庫服務器都是完全獨立的計算機系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡相連，不共享任何資源。這是一個具有較高可擴展性的架構，當數(shù)據(jù)庫處理能力不足時，可以通過增加服務器數(shù)量來提高處理能力，同時多個服務器也增加了數(shù)據(jù)庫并發(fā)訪問的能力。53.5關系數(shù)據(jù)庫服務RDSRDS的基本原理集群MySQL小表1表單劃分Sharding小表2小表n存儲于數(shù)據(jù)庫服務器存儲于數(shù)據(jù)庫服務器存儲于數(shù)據(jù)庫服務器表單主要根據(jù)業(yè)務的需要進行針對性的劃分，對數(shù)據(jù)庫的管理人員提出了非常高的要求，如果劃分得不科學，則查詢經(jīng)常會跨表單和服務器，性能就會嚴重下降。6SlaveASlaveBSlaveCMasterBMasterA主從備份客戶端客戶端客戶端…………寫寫讀RDS的基本原理3.5關系數(shù)據(jù)庫服務RDS集群MySQL通過主從備份和讀副本技術提高可靠性和數(shù)據(jù)處理能力。癱瘓升級并發(fā)處理3.5關系數(shù)據(jù)庫服務RDS3.5.1RDS的基本原理3.5.2RDS的使用8RDS的使用3.5關系數(shù)據(jù)庫服務RDS從用戶和開發(fā)者的角度來看，RDS和一個遠程MySQL關系數(shù)據(jù)庫沒什么兩樣。Amazon將RDS中的MySQL服務器實例稱做DBInstance，通過基于Web的API進行創(chuàng)建和管理，其余的操作可以通過標準的MySQL通信協(xié)議完成。創(chuàng)建DBInstance時還需要定義可用的存儲，存儲范圍為5GB到1024GB，RDS數(shù)據(jù)庫中表最大可以達到1TB。可以通過兩種工具對RDS進行操作：命令行工具和兼容的MySQL客戶端程序命令行工具是Amazon提供的Javamazon網(wǎng)站下載。MySQL客戶端是可以與MySQL服務器進行通信的應用程序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3.9AWS應用實例3.10小結Amazon為解決云計算平臺之間不同組件的通信專門設計開發(fā)的簡單隊列服務SimpleQueueService，SQS3.6簡單隊列服務SQS3.6.1SQS的基本模型3.6.2SQS的消息12SQS的基本模型3.6簡單隊列服務SQS隊列消息1消息2消息3消息n……三個組成部分系統(tǒng)組件Component隊列Queue消息Message13SQS的基本模型3.6簡單隊列服務SQS隊列消息1消息2消息3消息n……系統(tǒng)組件Component系統(tǒng)組件是SQS的服務對象，而SQS則是組件之間溝通的橋梁既可以是消息的發(fā)送者，也可以是消息的接收者14SQS的基本模型3.6簡單隊列服務SQS隊列消息1消息2消息3消息n……隊列Queue隊列是存放消息的容器，類似于S3中的桶隊列的數(shù)目是任意的，創(chuàng)建隊列時用戶必須給其指定一個在SQS賬戶內唯一的名稱隊列在傳遞消息時會盡可能“先進先出”15SQS的基本模型3.6簡單隊列服務SQS隊列消息1消息2消息3消息n……消息Message消息是發(fā)送者創(chuàng)建的具有一定格式的文本數(shù)據(jù)，接收對象可以是一個或多個組件消息的大小是有限制的，但是消息的數(shù)量并未做限制16SQS的基本模型3.6簡單隊列服務SQS在SQS中，消息和隊列是最重要的兩個概念。不過SQS允許用戶在消息中添加有關的序列數(shù)據(jù)，對于數(shù)據(jù)發(fā)送順序要求比較高的用戶可以在發(fā)送消息之前向其中加入相關信息。隊列消息1消息2消息3消息n……3.6簡單隊列服務SQS3.6.1SQS的基本模型3.6.2SQS的消息18SQS的消息3.6簡單隊列服務SQS消息IDMessageID接收句柄ReceiptHandle消息體Body消息體MD5摘要MD5ofBody由系統(tǒng)返回給用戶，用來標識隊列中的不同消息。當從隊列中接收消息時就會從消息那里得到一個接收句柄，這個句柄可以用來對消息進行刪除等操作。消息的正文部分，需要注意的是消息存放的是文本數(shù)據(jù)并且不能是URL編碼方式。消息體字符串的MD5校驗和。消息的格式19SQS的消息3.6簡單隊列服務SQS消息取樣隊列中的消息是被冗余存儲的，同一個消息會存放在系統(tǒng)的多個服務器上。其目的是為了保證系統(tǒng)的高可用性，但這會給用戶查詢隊列中的消息帶來麻煩。為了解決該問題，SQS采用了基于加權隨機分布（WeightedRandomDistribution）的消息取樣當用戶發(fā)出查詢隊列中消息的命令后，系統(tǒng)在所有的服務器上使用基于加權隨機分布算法隨機地選出部分服務器，然后返回這些服務器上保存的所查詢的隊列消息副本。20發(fā)出查詢請求返回查詢結果ABC隊列ABCDAB服務器1AB服務器2AB服務器3AB服務器4SQS的消息3.6簡單隊列服務SQS當消息數(shù)量較少時，SQS進行消息取樣時可能會出現(xiàn)返回結果不準確的現(xiàn)象但由于消息采樣具有隨機性，只要用戶一直查詢下去，總會查詢到所有的消息。21不可見拓展重新計時可見消息生命周期結束超過4天接收消息未刪除終止計時時間到時間未到消息刪除未接收SQS的消息3.6簡單隊列服務SQS擴展操作就是將計時器按照新設定的值重新計時，終止就是將當前的計時過程終止，直接將消息由不可見變?yōu)榭梢姟？梢娦员砻髟撓⒖梢员凰械慕M件查看，可見性超時值相當于一個計時器，在設定好的時間內，發(fā)給用戶的消息對于其他所有的組件是不可見的。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3.9AWS應用實例3.10小結基于Amazon云計算平臺實現(xiàn)的內容分發(fā)網(wǎng)絡。借助Amazon部署在世界各地的邊緣節(jié)點，用戶可以快速、高效地對由CloudFront提供服務的網(wǎng)站進行訪問。CloudFront3.7內容推送服務CloudFront3.7.1CDN3.7.2CloudFront25傳統(tǒng)的網(wǎng)絡服務模式中，用戶和內容提供商位于服務的兩端，網(wǎng)絡服務提供商將兩者聯(lián)系起來。在這種情況下，網(wǎng)絡服務提供商僅僅起“橋梁”作用。CDN3.7內容推送服務CloudFront本地DNSDNS服務器網(wǎng)站服務器提交所訪問網(wǎng)站域名發(fā)出解析請求返回所訪問網(wǎng)站的IP返回所訪問網(wǎng)站的IP利用網(wǎng)站IP進行訪問1234526CDN3.7內容推送服務CloudFront用戶在發(fā)出服務請求后，需要經(jīng)過DNS服務器進行域名解析后得到所訪問網(wǎng)站的真實IP，然后利用該IP訪問網(wǎng)站。在這種模式中，世界各地的訪問者都必須直接和網(wǎng)站服務器連接才可以訪問相關內容，存在明顯的缺陷。首先其次最后網(wǎng)站服務器可以容納的訪問量是有限的這種模式中沒有考慮訪問者的地域問題使用不同網(wǎng)絡服務提供商服務的用戶之間的互訪速度也會受到限制CDN技術通過將網(wǎng)站內容發(fā)布到靠近用戶的邊緣節(jié)點，使不同地域的用戶在訪問相同網(wǎng)頁時可以就近獲取。解決辦法27CDN3.7內容推送服務CloudFront本地DNSDNS服務器智能DNS負載均衡系統(tǒng)邊緣節(jié)點網(wǎng)站服務器提交所訪問網(wǎng)站域名1發(fā)出解析請求2重定向3返回邊緣節(jié)點的IP4返回邊緣節(jié)點的IP5返回邊緣節(jié)點的IP6利用邊緣節(jié)點訪問7通過內部DNS解析得到IP并向服務器發(fā)出請求8返回請求內容9返回請求內容10DNS在對域名進行解析時不再向用戶返回網(wǎng)站服務器的IP，而是返回了由智能CDN負載均衡系統(tǒng)選定的某個邊緣節(jié)點的IP。28CDN3.7內容推送服務CloudFront這種訪問模式的好處主要有以下幾點：好處一好處二好處三將網(wǎng)站的服務流量以比較均勻的方式分散到邊緣節(jié)點中，減輕了網(wǎng)站源服務器的負擔。由于邊緣節(jié)點與訪問者的地理位置較近，訪問速度快。智能DNS負載均衡系統(tǒng)和各個邊緣節(jié)點之間始終保持著通信聯(lián)系，可以確保分配給用戶的邊緣節(jié)點始終可用且在允許的流量范圍之內。29CDN3.7內容推送服務CloudFrontCDN的實現(xiàn)需要多種網(wǎng)絡技術的支持，主要包括以下幾種：負載均衡技術分布式存儲緩存技術將網(wǎng)站的服務流量以比較均勻的方式分散到邊緣節(jié)點中，減輕了網(wǎng)站源服務器的負擔。由于邊緣節(jié)點與訪問者的地理位置較近，訪問速度快。智能DNS負載均衡系統(tǒng)和各個邊緣節(jié)點之間始終保持著通信聯(lián)系，可以確保分配給用戶的邊緣節(jié)點始終可用且在允許的流量范圍之內。3.7內容推送服務CloudFront3.7.1CDN3.7.2CloudFront31CloudFront3.7內容推送服務CloudFrontCloudFront正是通過Amazon設在全球的邊緣節(jié)點來實現(xiàn)CDN的，但是較普通的CDN而言，它的優(yōu)勢無疑是巨大的。首先CloudFront的收費方式和Amazon的其他云計算收費方式一樣是按用戶實際使用的服務來收費，這尤其適合那些資金缺乏的中小企業(yè)。其次CloudFront的使用非常簡單，只要配合S3再加上幾個簡單的設置就可以完成CDN的部署32CloudFront3.7內容推送服務CloudFront對象Object源服務器OriginServer分發(fā)Distribution利用CloudFront進行分發(fā)的任意一個文件存儲需要分發(fā)文件的位置作用是在CloudFront服務和源服務器之間建立一條通道別名指向CNAME邊緣節(jié)點位置EdgeLocation有效期Expiration系統(tǒng)分配給用戶域名的一個別名實際的邊緣節(jié)點服務器位置文件副本在邊緣節(jié)點上的存放時間33CloudFront3.7