深入浅出介绍微软Windows Azure云计算平台

深入浅出主讲人：金连文教授2013.4.9课程大纲•WindowsAzure介绍•WindowsAzure架构•WindowsAzure虚拟化技术•WindowsAzureCloudService•WindowsAzureWebsite课程大纲•WindowsAzure介绍•WindowsAzure架构•WindowsAzure虚拟化技术•WindowsAzureCloudService•WindowsAzureWebsitetComputeInactivityPeriodttt浪费巨大每台服务器不是每天都在满负荷运行需求的突变性任何一个服务都面临着访问压力突然增大的可能想Compute增长巨大人多了，互联网普及了，对任何一个服务的计算需求都提出了很高的要求Compute需求的波动性每一个服务在任何一个时候压力都是不相同的ComputeWindowsAzure起因WindowsAzure诞生•2008年10月27日，在洛杉矶举行的专业开发者大会PDC2008上，前微软首席软件架构师RayOzzie宣布了微软的云计算战略以及云计算平台——WindowsAzure。•目的运行在微软数据中心的云计算平台云计算操作系统+开发人员工具包熟悉的开发体验按需扩展WindowsAzure发展过程2009201020112011Azure1.0•微软在2009年11月在MicrosoftPDC发布时推出的1.0版本的SDK。Azure1.1•它拥有一切所需的基础功能，这个平台的目标是成为第一个客户能够真正购买并信任的平台即服务（PaaS）产品。Azure1.2~1.3•第一个兼容RTM版本的MicrosoftVisualStudio2010的平台•增加了VM的管理员权限，你可以在WebRole和WorkerRole之中写需要管理员权限的代码；增加了远程桌面管理Azure1.4~1.5•第一个兼容RTM版本的MicrosoftVisualStudio2010的平•WindowsAzure修正了包括严重的RDP在内的多个重要缺陷，并且添加了多项功能WindowsAzure的分布•性能•AzureSLA99.95%(每月)•SLA：Service-LevelAgreement的缩写，意思是服务等级协议•服务等级协议是关于网络服务供应商和客户间的一份合同，其中定义了服务类型、服务质量和客户付款等术语。教学大纲•WindowsAzure介绍•WindowsAzure架构——整体结构——IaaS模型——PaaS模型——存储结构——SQLAzure结构•WindowsAzure虚拟化技术•WindowsAzureCloudService•WindowsAzureWebsiteWindowsAzure平台各部分的功能•计算(Compute）•存储(Storage)•管理(Management)•云端关系数据库•持续的开发模型•自动化的管理•云端企业服务总线•跨网络边界、防火墙•控制验证•分布式缓存WindowsAzureSQLAzureWindowsAzureAppFabric•提供云端数据•提供云端应用WindowsAzureMarketPlaceWindowsAzure平台的组成WindowsAzure的结构模式WindowsAzure结构关系AzureFabriccontrollerAzureFabricWindowsAzureAppFabric是一套全面的云端中间件，服务于开发、部署和管理WindowsAzure平台应用。WindowsAzureAppFabric通过在更高层次上抽象端对端应用，使得开发更加高效，并且通过利用底层硬件功能和软件基础设施，使得应用维护变得更加轻松。WindowsAzureAppFabric提供了高层面的中间件服务，从而提高了云端的抽象层次，并且减少了开发复杂度。ServiceBusServiceBus（服务总线）提供安全的消息通讯通道，使得处于不同地理位置和网络环境的本地应用程序，以及云端应用程序可以相互通信。它支持多种消息协议和模式，具备可靠性和良好的扩展性。AccessControlAccessControl服务可以提供对web应用程序以及服务的访问控制，同时他可以和一些身份提供者进行集成，比如活动目录，WindowsLiveID，Google，Yahoo!还有Facebook。教学大纲•WindowsAzure介绍•WindowsAzure架构——整体结构——IaaS模型——PaaS模型——存储结构——SQLAzure结构•WindowsAzure虚拟化技术•WindowsAzureCloudService•WindowsAzureWebsiteIaaS结构VirtualMachine灵活性：虚拟机服务实现了应用程序的移动性，能够在本地与云之间来回迁移虚拟硬盘(VHD)。可靠性：每生成一个虚拟机，数据中心将自动生成两个备份，当虚拟机发生错误，另外两个备份将立即启动，当侦查到是某个虚拟机出现故障后，将会立即生成一个新的拷贝。而用户不会感受到这一个过程。连续存储：用户可以连续存储数据，后台系统将持续将数据传送到不同的数据中心，保证每个数据中心几百米之内都有拷贝的备份数据中心。WindowsAzureYourDataCenterVirtualMachine虚拟机：利用WindowsAzure，可以轻松创建或者引入自定义的WindowsServer或Linux虚拟机。用户保留对映像的完全控制。WindowsAzure还可帮助迁移用户的应用程序和基础结构，而无需更改现有代码，快速地将SharePoint、SQLServer或ActiveDirectory移动到云中。支持关键的服务便利化存储管理高可用性虚拟化的网络与PaaS整合WindowsAzureIaaS结构特点Azure虚拟机类型_Azure启动虚拟机过程Azure自定镜像制作过程Azure采用模版自定义镜像过程Azure虚拟机镜像迁移AzureIaaS信息存储的高可用性存储与计算分离AzureIaaS信息存储的高可用性VM死机了，信息可以从新的VM中继续使用VMSizeCPUCoresMemoryBandwidth#DataDisksExtraSmallShared768MB5(Mbps)1Small11.75GB100(Mbps)2Medium23.5GB200(Mbps)4Large47GB400(Mbps)8ExtraLarge814GB800(Mbps)16AzureIaaS虚拟机的配置IP-levelconnectivityDataSynchronizationSQLAzureDataSyncApplication-layerConnectivity&MessagingServiceBusSecureMachine-to-MachineNetworkConnectivityWindowsAzureConnectSecureSite-to-SiteNetworkConnectivityWindowsAzureVirtualNetworkAzureIaaS网络接入层次图教学大纲•WindowsAzure介绍•WindowsAzure架构——整体结构——IaaS模型——PaaS模型——存储结构——SQLAzure结构•WindowsAzure虚拟化技术•WindowsAzureCloudService•WindowsAzureWebsitenmWindowsAzureFabricLoadBalancerServiceConfig…FabricComputeStorageApplicationQWebRoleWorkerRoleVMFastCGIPHP,etc.AgentAgentmain(){…}P/InvokeHTTPIISASP.NET,WCF,etc.WindowsAzurePaaS结构松耦合模块配置模块配置模块配置功能化设计功能化设计底层结构下的WindowsAzure虚拟机PaaS模式下IaaS虚拟机Storage信息不永久存储信息永久存储动态添加存储Deployment用户自定义上传或者配置直接从云内启动或者用户自定义Networking用户采用标准内部网络模型进行皮遏制用户直接接入或者用自动配置PrimaryUse配置复杂、时间较长、结构复杂可使用永久性存储信息使用简单PaaS与IaaS下Azure虚拟机区别WindowsAzure功能类型（Role）•基于Web的applicationWebRole•基于Windows的应用WorkerRole•WindowsServer2008R2镜像VMRoleWindowsAzureApplication由任意个以上三种类型的Role组合而成可用任何熟悉的开发语言进行开发，如C#,C++,PHP,JAVA,Ruby等WindowsAzurePaaS关键技术WindowsAzure典型的PaaS框架WindowsAzurePaaS一些特点支持UDP级别的负载均衡虚拟机之间支持包括TCP、UDP以及ICMP的通讯，支持动态端口通讯支持用户端直接对虚拟机进行访问支持HealthLive检测负载均衡特点WebRole不论是WebRole或WorkerRole，都可以设置一个以上的运行实例，每个运行实例都是独立的虚拟机，WindowsAzureFabricController中的LoadBalancer（负载均衡器）会自动分配负载到不同的实例中。托管服务的负载均衡根据一张表，这张表记录了世界各地不同的IP地址到每个WindowsAzure数据中心之间的往返时间，负载均衡器一般情况下，会选择收离用户当前的位置最近的实例发送的响应。每个PaaS对外均为同一个IPAzure直接访问虚拟机每个虚拟机内网远程端口映射到外网IP的不同端口上Azure负载均衡结构用户的TCP/HTTP信息在线健康监测RoleStatusRoleStatusAzure负载均衡健康监测接入出现问题LB可自动检测负载集群的接入的健康性RoleStatusRoleStatus服务出现问题Azure负载均衡健康监测LB可自动检测负载集群主机健康性Azure负载均衡健康监测Azure组件之间的通讯消息队列——松耦合教学大纲•WindowsAzure介绍•WindowsAzure架构——整体结构——IaaS模型——PaaS模型——存储结构——SQLAzure结构•WindowsAzure虚拟化技术•WindowsAzureCloudService•WindowsAzureWebsite…FabricComputeStorageApplicationBlobsQueuesHTTPTablesAzure的存储结构对象存储键值存储消息存储WindowsAzureStorage存储类型存储特征Blob存储二进制文件Drive基于PageBlob,模拟NTFS文件系统Table结构化存储Queue消息队列BlobsQueuesTablesBlob存储结构Blob文件的上传小于64MPutBlob方式一次上传大于64MBlockBlob|PageBlobBlockBlobBlockID1BlockID2BlockID3BlockID4BlockIDN………………Block最大容量4M上传完后调用API才会合并上传是没有顺序PageBlob51210241538204810GB………………Page最大容量512上传完后自动合并根据偏移进行定位Blob存储结构BlockBlob&PageBlobBlob存储结构如何访问Blob文件?匿名访问方式共享访问方式PermissionSharedAccessStartTimeSharedAccessExpiryTimeBlob访问方式向