云計(jì)算原理與實(shí)踐 課后問(wèn)題詳解 王偉

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1、word 第1章概述 課復(fù)習(xí) 1. 云計(jì)算的定義是什么？ 云計(jì)算是一種計(jì)算模式，在這種模式下，動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展而且通常是虛擬化的資源通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以服務(wù)的形式提供出來(lái)。P5 2. 云計(jì)算的公共特征有哪幾個(gè)？ 彈性伸縮、快速部署、資源抽象、按用量收費(fèi)、寬帶訪問(wèn) P14 3. 云計(jì)算按照部署方式和服務(wù)類型分別分成哪幾類？ 部署方式分類：公共云、私有云、社區(qū)云、混合云、行業(yè)云、其他類型云 P15 服務(wù)類型分類：根底設(shè)施即服務(wù)〔IaaS〕平臺(tái)即服務(wù)〔PaaS〕軟件即服務(wù)〔SaaS〕 4. 如何從三元認(rèn)識(shí)論的角度理解云計(jì)算？ 云計(jì)算即是一種商業(yè)模式，也是一種計(jì)算式，還是一種實(shí)現(xiàn)方式。P21

2、 5. 云計(jì)算作為一種計(jì)算式可以分成哪兩種結(jié)構(gòu)？ 橫向云體邏輯結(jié)構(gòu)：云運(yùn)行時(shí)環(huán)境+云應(yīng)用 縱向云體邏輯結(jié)構(gòu)：P23 圖 6. 開(kāi)源軟件、自由軟件和免費(fèi)軟件的區(qū)別于聯(lián)系是什么？ P25下方 課外思考 1. 計(jì)算系統(tǒng)是如何演變成今天的云計(jì)算的？P6 2. 如何理解“開(kāi)源是種方法論〞？P29下方 3. 開(kāi)源技術(shù)是如何促進(jìn)云計(jì)算開(kāi)展的？ 降低準(zhǔn)入門檻 大局部組織機(jī)構(gòu)采用云技術(shù)是為了優(yōu)化他們的IT投資，從而提高現(xiàn)有的服務(wù)或者支持新的業(yè)務(wù)模式。在這種情況下，開(kāi)源降低了新參加的組織機(jī)構(gòu)建設(shè)私有云計(jì)算的門檻。許多組織機(jī)構(gòu)已經(jīng)采用OpenNebula來(lái)打造私有云計(jì)算，當(dāng)中一些只是連接數(shù)十臺(tái)主

3、機(jī)的小型云服務(wù)，一些如此是由幾個(gè)數(shù)據(jù)中心所連起來(lái)的大型根底設(shè)備。對(duì)于大多數(shù)這種組織機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，為使用商用軟件而支付授權(quán)許可費(fèi)用是不怎么靠譜的，他們要么就選擇開(kāi)源云技術(shù)，要么就什么都不用。 促進(jìn)云服務(wù)的定制 許多組織機(jī)構(gòu)在開(kāi)源幫助下可以根據(jù)客戶實(shí)際需要而對(duì)云服務(wù)進(jìn)展定制，這也就是說(shuō)這些機(jī)構(gòu)組織可以根據(jù)用戶需求打造具有差異化的云服務(wù)。兩個(gè)應(yīng)用于公共部門的著名例子就是荷蘭超級(jí)計(jì)算中心的SARA和它的云設(shè)施HPC，另一個(gè)就是美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的根底云設(shè)施FermiCloud。托管公司和電信公司使用開(kāi)源代碼來(lái)向特定的市場(chǎng)和地區(qū)用戶提供新的云服務(wù)模式。那些使用OpenNebula的解決方案中，Alter

4、Way的H2O Cloud和中國(guó)移動(dòng)的Big Cloud就是很好的例子。 開(kāi)源云服務(wù)衍生更多的云服務(wù) 開(kāi)源一樣鼓勵(lì)、支持并推動(dòng)了云服務(wù)產(chǎn)品的創(chuàng)新。我們看到了很多信息通訊技術(shù)人員如何以更低的本錢打造云服務(wù)的案例。CloudWeavers公司的一鍵式云解決方案和HederaTech的云管理軟件都是很好的例子。我們還可以算上先前提與的開(kāi)源技術(shù)整合者，通過(guò)開(kāi)源云服務(wù)他們可以根據(jù)自身需求進(jìn)展創(chuàng)新和定制。 用戶-供給商協(xié)作催生更好的云技術(shù) 技術(shù)供給商和用戶的協(xié)作是開(kāi)源領(lǐng)域的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)。作為歐盟旗艦級(jí)云計(jì)算項(xiàng)目的衍生技術(shù)產(chǎn)品，OpenNebula和那些由歐盟所投資的云計(jì)算根底設(shè)施和項(xiàng)目保持

5、著嚴(yán)密合作，從而為最先進(jìn)的云計(jì)算部署提供獨(dú)特的功能。我們正在從事那些建設(shè)泛歐多重云根底設(shè)施的項(xiàng)目，比如說(shuō)BonFIRE、EGI、Helix Nebula。整個(gè)行業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)和研究人員正在聯(lián)手打造一個(gè)開(kāi)放的云技術(shù)生態(tài)，這也是歐洲的云計(jì)算戰(zhàn)略目標(biāo)之一。 和用戶直接接觸是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的唯一方法。在開(kāi)源項(xiàng)目里面，項(xiàng)目的計(jì)劃路線圖實(shí)際上是由用戶需求所引導(dǎo)的。這也就是說(shuō)，具體是功能是用來(lái)滿足終端用戶的真正需求，而不是針對(duì)供給商而言的。 第2章分布式計(jì)算 課復(fù)習(xí) 1. 分布式計(jì)算的定義和特征是什么？P41 2. 什么是ACID原如此？P42下方 3. 什么是CAP理論？P43 下方 4.

6、什么是BASE理論？P46 5. 如何理解最終一致性？P46 下方 6. 分布式存儲(chǔ)與分布式計(jì)算的區(qū)別于聯(lián)系是什么？ P50最后一段，分布式系統(tǒng)和分布式儲(chǔ)存 P56分布式計(jì)算 課外思考 1. 在我們的日常生活當(dāng)中，為什么我們所接觸到的分布式系統(tǒng)越來(lái)越多了？ 1.增大系統(tǒng)容量。我們的業(yè)務(wù)量越來(lái)越大，而要能應(yīng)對(duì)越來(lái)越大的業(yè)務(wù)量，一臺(tái)機(jī)器的性能已經(jīng)無(wú)法滿足了，我們需要多臺(tái)機(jī)器才能應(yīng)對(duì)大規(guī)模的應(yīng)用場(chǎng)景。所以，我們需要垂直或是水平拆分業(yè)務(wù)系統(tǒng)，讓其變成一個(gè)分布式的架構(gòu)。 2.加強(qiáng)系統(tǒng)可用。我們的業(yè)務(wù)越來(lái)越關(guān)鍵，需要提高整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)的可用性，這就意味著架構(gòu)中不能存在單點(diǎn)故障。這樣，整個(gè)系統(tǒng)

7、不會(huì)因?yàn)橐慌_(tái)機(jī)器出故障而導(dǎo)致整體不可用。所以，需要通過(guò)分布式架構(gòu)來(lái)冗余系統(tǒng)以消除單點(diǎn)故障，從而提高系統(tǒng)的可用性。 3.因?yàn)槟K化，所以系統(tǒng)模塊重用度更高 4.因?yàn)檐浖?wù)模塊被拆分，開(kāi)發(fā)和發(fā)布速度可以并行而變得更快 分布式計(jì)算優(yōu)點(diǎn)： (1)資源共享。假如干不同的節(jié)點(diǎn)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)彼此互聯(lián)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的用戶可以使用其他節(jié)點(diǎn)上的資源，如分布式系統(tǒng)允許設(shè)備共享，使眾多用戶共享昂貴的外部設(shè)備，如彩色打印機(jī)；允許數(shù)據(jù)共享，使眾多用戶訪問(wèn)共用的數(shù)據(jù)庫(kù)；可以共享遠(yuǎn)程文件，使用遠(yuǎn)程特有的硬件設(shè)備〔如高速陣列處理器〕，以與執(zhí)行其他操作。 (2)加快計(jì)算速度。如果一個(gè)特定的計(jì)算任務(wù)可以劃分為

8、假如干個(gè)并行運(yùn)行的子任務(wù)，如此可把這些子任務(wù)分散到不同的節(jié)點(diǎn)上，使它們同時(shí)在這些節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，從而加快計(jì)算速度。另外，分布式系統(tǒng)具有計(jì)算遷移功能，如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)上的負(fù)載太重，如此可把其中一些作業(yè)移到其他節(jié)點(diǎn)去執(zhí)行，從而減輕該節(jié)點(diǎn)的負(fù)載。這種作業(yè)遷移稱為負(fù)載平衡。 (3)可靠性高。分布式系統(tǒng)具有高可靠性。如果其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)失效了，如此其余的節(jié)點(diǎn)可以繼續(xù)操作，整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)或少數(shù)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障而全體崩潰。因此，分布式系統(tǒng)有很好的容錯(cuò)性能。 系統(tǒng)必須能夠檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的故障，采取適當(dāng)?shù)氖侄?，使它從故障中恢?fù)過(guò)來(lái)。系統(tǒng)確定故障所在的節(jié)點(diǎn)后，就不再利用它來(lái)提供服務(wù)，直至其恢復(fù)正常工作。如果失效節(jié)點(diǎn)的功能

9、可由其他節(jié)點(diǎn)完成，如此系統(tǒng)必須保證功能轉(zhuǎn)移的正確實(shí)施。當(dāng)失效節(jié)點(diǎn)被恢復(fù)或者修復(fù)時(shí)，系統(tǒng)必須把它平滑地集成到系統(tǒng)中。 (4)通信方便、快捷。分布式系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起。通信網(wǎng)絡(luò)由通信線路、調(diào)制解調(diào)器和通信處理器等組成，不同節(jié)點(diǎn)的用戶可以方便地交換信息。在低層，系統(tǒng)之間利用傳遞消息的方式進(jìn)展通信，這類似于單CPU系統(tǒng)中的消息機(jī)制。單CPU系統(tǒng)中所有高層的消息傳遞功能都可以在分布式系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，如文件傳遞、登錄、、Web瀏覽和遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用( Remote Procedure call，RPC)。 2. CAP定理中的幾個(gè)關(guān)鍵因素為什么不能同時(shí)保證？不同的組合有什么樣的應(yīng)用

10、場(chǎng)景？ 為什么：P45上方 場(chǎng)景：P45下方 如果不能分區(qū)，就不是分布式系統(tǒng)了 3. 通過(guò)了解區(qū)塊鏈的背景，說(shuō)說(shuō)你所理解的區(qū)塊鏈做為一種分布式系統(tǒng)背后的全新理念。 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)各節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系是：信任，協(xié)作。 區(qū)塊鏈各節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系是：懷疑，制約。 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是在互聯(lián)網(wǎng)背景下應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)量和分布式請(qǐng)求的需求下產(chǎn)生的，其在中心化控制下假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都誠(chéng)實(shí)，從而由多節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)一個(gè)具有邏輯整體性的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。其主要解決的是節(jié)點(diǎn)宕機(jī)或節(jié)點(diǎn)間通信不可靠的問(wèn)題 區(qū)塊鏈由多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)一個(gè)分布式賬本，沒(méi)有中心化控制機(jī)構(gòu)。區(qū)塊鏈假設(shè)任何一個(gè)單點(diǎn)均不可靠但系統(tǒng)誠(chéng)實(shí)節(jié)點(diǎn)占大多數(shù)，由此搭建起了一個(gè)

11、無(wú)需信任的信任體系。其主要解決的是節(jié)點(diǎn)本身不可靠的問(wèn)題。 區(qū)塊鏈應(yīng)該屬于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的一種，它以犧牲一致性為代價(jià)把CAP定理中的Availability〔可用性〕和Partition tolerance〔分區(qū)容錯(cuò)性〕落實(shí)到了極致。當(dāng)然，雖然區(qū)塊鏈讀取速度很快，但是其寫入速度一直有嚴(yán)重瓶頸，如何在多方需求間找到均衡點(diǎn)，應(yīng)該就是區(qū)塊鏈創(chuàng)業(yè)者的使命了 第3章云計(jì)算構(gòu)架 課復(fù)習(xí) 1. 云計(jì)算中的工作負(fù)載有哪幾種模式？它們的特征是什么？ 模式：時(shí)開(kāi)時(shí)停模式、用量迅速增長(zhǎng)模式、瞬時(shí)暴漲模式、周期性增減模式 特征P78 2. 如何防止云計(jì)算資源“超配〞帶來(lái)的問(wèn)題？P80 IT租賃 3.

12、如何理解“云棧〞和“云體〞的概念？P86 4. 什么是軟件定義的數(shù)據(jù)中心？它的特點(diǎn)是什么？ 定義：VMware對(duì)其描述為：“一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，提供了前所未有的自動(dòng)化、靈活性和效率，并轉(zhuǎn)變IT交付的方式。聚集和匯總計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、安全性等可用性服務(wù)，并交付軟件，通過(guò)智能化的策略驅(qū)動(dòng)的軟件進(jìn)展管理。〞 　　服務(wù)器在虛擬化應(yīng)用的根底上，SDDC能夠虛擬網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源，使抽象的數(shù)據(jù)中心的根底設(shè)施可以通過(guò)應(yīng)用程序和軟件進(jìn)展訪問(wèn)。SDDC的目標(biāo)是使數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)的許多方面受益：更有效地利用資源；更加容易配置和重新配置；以與更快地部署新的應(yīng)用程序。等等。 特點(diǎn)： 標(biāo)準(zhǔn)化- 跨多個(gè)標(biāo)準(zhǔn) x8

13、6 硬件池交付的同構(gòu)根底架構(gòu)可消除不必要的復(fù)雜性。 　　全面 - 針對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)優(yōu)化的統(tǒng)一平臺(tái)，可靈活支持任何乃至所有工作負(fù)載。 　　自適應(yīng) - 可根據(jù)不斷變化的應(yīng)用需求動(dòng)態(tài)配置和重新配置的自編程根底架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)最大的吞吐量、敏捷性和效率。 　　自動(dòng)化- 采用置智能機(jī)制的管理框架，用于消除復(fù)雜而易出問(wèn)題的管理腳本，能夠以更少的手動(dòng)工作實(shí)現(xiàn)云級(jí)運(yùn)營(yíng)并節(jié)省大量本錢。 　　恢復(fù)能力強(qiáng)- 基于軟件的體系結(jié)構(gòu)可以彌補(bǔ)硬件故障，并以最低的本錢提供前所未有的恢復(fù)能力。 課外思考 1. 云計(jì)算的架構(gòu)是如何演化的？P81 2. 如何理解“軟件定義一切〞的說(shuō)法？P94 軟件定義從最早的軟件

14、定義無(wú)線電，到軟件定義網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心、信息系統(tǒng)、世界。也就是說(shuō)，軟件可以定義一切。 為什么現(xiàn)在才提出軟件定義一切呢？因?yàn)閮蓚€(gè)最為重要的條件近年來(lái)才根本具備。 　　 第一個(gè)條件是硬件越來(lái)越小，功耗越來(lái)越低，散熱越來(lái)越少，可靠性越來(lái)越高，加工工藝越來(lái)越成熟，本錢越來(lái)越低，可以比前些年更加圓滿地完成軟件發(fā)出的指令。 　　 第二個(gè)條件是通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)完全打破了時(shí)空的限制，隨時(shí)隨地存在，而且?guī)捲絹?lái)越高，可靠性越來(lái)越高，建設(shè)和運(yùn)營(yíng)本錢越來(lái)越低。這當(dāng)然也得益于軟件，因?yàn)檐浖x了頻率，定義了傳輸交換。于是，軟件不但可以指揮本地硬件實(shí)現(xiàn)各種功能，還可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)指揮遠(yuǎn)處的信息系統(tǒng)協(xié)同實(shí)現(xiàn)各種功能。正是

15、在硬件和網(wǎng)絡(luò)的大力支持下，軟件才進(jìn)入了定義一切的時(shí)代。 　　 人作為高級(jí)動(dòng)物，可以主動(dòng)地移動(dòng)，這是與植物和非物質(zhì)的主要區(qū)別。人際交往是人類的根本社會(huì)需求。隨著軟件定義逐漸普與、完善，信息系統(tǒng)會(huì)更好地為人的移動(dòng)交際提供服務(wù)，更好地滿足人的本能和需求。盡管在硬件和通信支持下，軟件好似已經(jīng)無(wú)所不能，但軟件定義的世界才剛剛開(kāi)始。人類社會(huì)還有很多尚未發(fā)現(xiàn)的真理、未曾發(fā)明的技術(shù)、有待掌握的知識(shí)技能。 第4章虛擬化技術(shù) 課復(fù)習(xí) 1. 什么是虛擬化技術(shù)？以與該技術(shù)有哪三種類型？ 虛擬化是一種資源管理技術(shù)，是將計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體資源，如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存與存儲(chǔ)等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來(lái)，打破實(shí)體結(jié)構(gòu)

16、間的不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來(lái)應(yīng)用這些資源。這些資源的新虛擬局部是不受現(xiàn)有資源的架設(shè)方式，地域或物理組態(tài)所限制。一般所指的虛擬化資源包括計(jì)算能力和資料存儲(chǔ)。P106 2. 全虛擬化技術(shù)和半虛擬化技術(shù)的區(qū)別是什么？P109上方 3. 硬件虛擬化技術(shù)有哪些代表？P113 4. 什么是輕量級(jí)虛擬化技術(shù)？其代表是什么？定義P124上 代表：P123 課外思考 1. 虛擬化技術(shù)對(duì)計(jì)算資源的利用率終究帶來(lái)了怎樣的好處？ 提高服務(wù)器利用率、虛擬機(jī)資源調(diào)整、存復(fù)用 1、 現(xiàn)在一些公司都使用桌面虛擬化，也就是說(shuō)，買一個(gè)大的服務(wù)器，在服務(wù)器上虛擬多個(gè)PC，每個(gè)員工可以占用其中

17、一個(gè)。這實(shí)際上要比為每個(gè)人配置一個(gè)PC的本錢要低得多 2、 假設(shè)一個(gè)小公司既需要windows域服務(wù)器，又需要linux的網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器，用虛擬技術(shù)，一臺(tái)機(jī)器搞定，而且可以根據(jù)兩個(gè)服務(wù)器的實(shí)際負(fù)載分配計(jì)算資源。沒(méi)有虛擬技術(shù)的話，至少用兩個(gè)物理機(jī)器，還不能實(shí)現(xiàn)前面提到的靈活的資源分配。 2. 輕量級(jí)虛擬化技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足是什么？ 優(yōu)勢(shì)： 缺點(diǎn)： 復(fù)雜性增加：隨著容器與應(yīng)用數(shù)量的增加，同時(shí)也伴隨著復(fù)雜性的增加。在生產(chǎn)環(huán)境中管理如此之多的容器是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，可以使用 Kubernetes 和 Mesos 等工具管理具有一定規(guī)模數(shù)量的容器。 原生 Linux 支

18、持：大多數(shù)容器技術(shù)，比如 Docker，基于 Linux 容器〔LXC〕，相比于在原生 Linux 中運(yùn)行容器，在Microsoft 環(huán)境中運(yùn)行容器略顯笨拙，并且日常使用也會(huì)帶來(lái)復(fù)雜性。 不成熟：容器技術(shù)在市場(chǎng)上是相對(duì)新的技術(shù)，需要時(shí)間來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)。開(kāi)發(fā)者中的可用資源是有限的，如果某個(gè)開(kāi)發(fā)者陷入某個(gè)問(wèn)題，可能需要花些時(shí)間才能解決問(wèn)題。 3. 容器的輕量級(jí)虛擬技術(shù)還能進(jìn)一步的輕量化嗎？有些什么樣的方式？ 專門為這個(gè)應(yīng)用做一個(gè)操作系統(tǒng)核，這個(gè)核只提供能運(yùn)行這個(gè)服務(wù)的最根本功能，除了能跑這個(gè)應(yīng)用別的什么都干不了。應(yīng)用和核也是 link 在一起的，你甚至不好說(shuō)是給這個(gè)應(yīng)用定制了一個(gè)核，還是定制了一

19、個(gè)核具有一定應(yīng)用功能。 為每個(gè)應(yīng)用編譯一個(gè)精簡(jiǎn)化的 Linux 核，這樣就不需要做應(yīng)用改造了。 第5章分布式存儲(chǔ) 課復(fù)習(xí) 1. 分布式存儲(chǔ)的定義是什么？ 分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)是將為數(shù)眾多的普通計(jì)算機(jī)或者服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展連接，同時(shí)對(duì)外提供一個(gè)整體的存儲(chǔ)服務(wù)。 2. 分布式存儲(chǔ)有哪幾種類型？P132 3. SAN和NAS的區(qū)別是什么？P134下方 4. 比擬不同文件系統(tǒng)的特點(diǎn)。P139表 課外思考 1. 是否存在一種文件系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)所有類型的文件存儲(chǔ)？為什么？ 不存在，因?yàn)閿?shù)據(jù)類型的多樣性，不同的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)適處理不同類型的數(shù)據(jù)。P132 2. Paxos的原理和機(jī)制是什

20、么？ Paxos算法是基于消息傳遞且具有高度容錯(cuò)特性的一致性算法，是目前公認(rèn)的解決分布式一致性問(wèn)題最有效的算法之一。 一、兩個(gè)操作：Proposal Value：提議的值；Proposal Number：提議編號(hào)，可理解為提議版本號(hào)，要求不能沖突； 二、三個(gè)角色：Proposer：提議發(fā)起者。Proposer 可以有多個(gè)，Proposer 提出議案〔value〕。所謂 value，可以是任何操作，比如“設(shè)置某個(gè)變量的值為value〞。不同的 Proposer 可以提出不同的 value，例如某個(gè)Proposer 提議“將變量 X 設(shè)置為 1〞，另一個(gè) Proposer 提議“將變量 X

21、設(shè)置為 2〞，但對(duì)同一輪 Paxos過(guò)程，最多只有一個(gè) value 被批準(zhǔn)。Acceptor：提議承受者；Acceptor 有 N 個(gè)，Proposer 提出的 value 必須獲得超過(guò)半數(shù)(N/2+1)的 Acceptor批準(zhǔn)后才能通過(guò)。Acceptor 之間完全對(duì)等獨(dú)立。Learner：提議學(xué)習(xí)者。上面提到只要超過(guò)半數(shù)accpetor通過(guò)即可獲得通過(guò)，那么learner角色的目的就是把通過(guò)確實(shí)定性取值同步給其他未確定的Acceptor。? 三、協(xié)議過(guò)程一句話說(shuō)明是：proposer將發(fā)起提案〔value〕給所有accpetor，超過(guò)半數(shù)accpetor獲得批準(zhǔn)后，proposer將提案寫

22、入accpetor，最終所有accpetor獲得一致性確實(shí)定性取值，且后續(xù)不允許再修改。協(xié)議分為兩大階段，每個(gè)階段又分為A/B兩小步驟：準(zhǔn)備階段〔占坑階段〕第一階段A：Proposer選擇一個(gè)提議編號(hào)n，向所有的Acceptor廣播Prepare〔n〕請(qǐng)求。第一階段B：Acceptor接收到Prepare〔n〕請(qǐng)求，假如提議編號(hào)n比之前接收的Prepare請(qǐng)求都要大，如此承諾將不會(huì)接收提議編號(hào)比n小的提議，并且?guī)现癆ccept的提議中編號(hào)小于n的最大的提議，否如此不予理會(huì)。承受階段〔提交階段〕第二階段A：整個(gè)協(xié)議最為關(guān)鍵的點(diǎn)：Proposer得到了Acceptor響應(yīng)如果未超過(guò)半數(shù)accp

23、etor響應(yīng)，直接轉(zhuǎn)為提議失??；如果超過(guò)多數(shù)Acceptor的承諾，又分為不同情況：如果所有Acceptor都未接收過(guò)值〔都為null〕，那么向所有的Acceptor發(fā)起自己的值和提議編號(hào)n，記住，一定是所有Acceptor都沒(méi)承受過(guò)值；如果有局部Acceptor接收過(guò)值，那么從所有承受過(guò)的值中選擇對(duì)應(yīng)的提議編號(hào)最大的作為提議的值，提議編號(hào)仍然為n。但此時(shí)Proposer就不能提議自己的值，只能信任Acceptor通過(guò)的值，維護(hù)一但獲得確定性取值就不能更改原如此；第二階段B：Acceptor接收到提議后，如果該提議版本號(hào)不等于自身保存記錄的版本號(hào)〔第一階段記錄的〕，不承受該請(qǐng)求，相等如此寫入本

24、地。 第6章云計(jì)算網(wǎng)絡(luò) 課復(fù)習(xí) 1. 什么是覆蓋網(wǎng)絡(luò)？P153 2. VXLAN協(xié)議是什么？P154 3. 什么事大二層網(wǎng)絡(luò)？P154下方 4. Clos網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是什么樣的？ CLOS網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)有三個(gè)stage：ingress、middle、egressP156 5. 軟件定義網(wǎng)絡(luò)〔SDN〕的概念是什么？ 是網(wǎng)絡(luò)虛擬化的一種實(shí)現(xiàn)方式。其核心技術(shù)OpenFlow通過(guò)將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制面與數(shù)據(jù)面別離開(kāi)來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的靈活控制，使網(wǎng)絡(luò)作為管道變得更加智能，為核心網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用的創(chuàng)新提供了良好的平臺(tái)。 6. 什么是控制平面和數(shù)據(jù)平面？ 控制平面用于控制和管理所有網(wǎng)

25、絡(luò)協(xié)議的運(yùn)行，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供給路由器/交換機(jī)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、連接鏈路和交互協(xié)議的準(zhǔn)確了解，并在網(wǎng)絡(luò)狀況發(fā)生改變時(shí)做出與時(shí)的調(diào)整以維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行?？刂破矫嫣峁┝藬?shù)據(jù)平面數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)發(fā)前所必須的各種網(wǎng)絡(luò)信息和轉(zhuǎn)發(fā)查詢表項(xiàng)。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的根本任務(wù)是處理和轉(zhuǎn)發(fā)不同端口上各種類型的數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)據(jù)處理過(guò)程中各種具體的處理轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程，都屬于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面的任務(wù)疇。P163 7. 什么是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化〔NFV〕？P167上方 一種對(duì)于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的概念，利用虛擬化技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)階層的功能，分割成幾個(gè)功能區(qū)塊，分別以軟件方式實(shí)作，不再拘限于硬件架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的核心是虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。它提供只能在硬

26、件中找到的網(wǎng)絡(luò)功能，包括很多應(yīng)用，比如路由、CPE、移動(dòng)核心、IMS、CDN、飾品、安全性、策略等等。 課外思考 1. SDN相對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有些什么優(yōu)勢(shì)？ 1、SDN可以改變傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)下應(yīng)用與網(wǎng)絡(luò)緊耦合的煙囪式架構(gòu)，提升網(wǎng)絡(luò)資源池化的水平。 2、SDN網(wǎng)絡(luò)與云平臺(tái)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化部署配置，支持業(yè)務(wù)快速上線和靈活拓展 3、通過(guò)軟件代替手工編排，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)自動(dòng)化。 SDN是將網(wǎng)絡(luò)由硬變軟，提升網(wǎng)絡(luò)的集中控制能力，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)虛擬化、云計(jì)算等新技術(shù)的適應(yīng)性和支持度，最終提升網(wǎng)絡(luò)對(duì)業(yè)務(wù)的服務(wù)、支撐能力 2. 如果SDN是下一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為什么直到到現(xiàn)在，SDN還沒(méi)能替代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)？ 安全問(wèn)

27、題，如果沒(méi)有部署適當(dāng)?shù)陌踩胧?，網(wǎng)絡(luò)可能遭到惡意攻擊或者意外更改，這兩者都會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)崩潰。 SDN不是一場(chǎng)重大網(wǎng)絡(luò)技術(shù)革命。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括命名、編址和路由三大方面，SDN只是改變了TCP/IP的路由計(jì)算機(jī)制，從分布式計(jì)算“螺旋式上升〞成了集中式，是一場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的局部革命。分布還是集中，只是選擇，沒(méi)有絕對(duì)好壞。SDN的北向接口。I/PaaS需要更好地彈性調(diào)度資源，應(yīng)該借助SDN。面向I/PaaS的SDN北向接口是必須的，但直接面向應(yīng)用的SDN北向接口如此破壞了網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的根本原如此，是有很大疑問(wèn)的。再補(bǔ)一刀，從智能網(wǎng)、NGN、IMS到IPTV，網(wǎng)絡(luò)北向接口從來(lái)就沒(méi)有真正成功過(guò)，SDN會(huì)是一個(gè)特例嗎？

28、SDN與NFV殊途同歸。SDN是從傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)業(yè)出發(fā)，希望為IP路由引入電信行業(yè)傳統(tǒng)的做法：轉(zhuǎn)發(fā)與控制別離，路由控制從分布走向集中。NFV是從傳統(tǒng)電信業(yè)出發(fā)，希望為IP路由引入傳統(tǒng)IT的做法：軟件與硬件別離，通用硬件平臺(tái)。與SDN相比，NFV更像是一種實(shí)現(xiàn)技術(shù)。二者起點(diǎn)不同，友誼的小船將殊途同歸。SDN是CDN兩種“網(wǎng)〞。SDN的N是連接網(wǎng)絡(luò)，CDN的N是分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。SDN改造的是IP的路由機(jī)制，CDN補(bǔ)充的是TCP/IP架構(gòu)固有缺陷。SDN是IP層的組成局部，而CDN是重疊在IP層之上的。軟件定義的CDN是一種趨勢(shì)，在看得見(jiàn)的未來(lái)，二者友誼的小船不會(huì)翻。SDN帶來(lái)的彈性優(yōu)勢(shì)要看性價(jià)比。云計(jì)算數(shù)據(jù)

29、中心對(duì)彈性的要求非常高，但運(yùn)營(yíng)商的廣域網(wǎng)和企業(yè)網(wǎng)為什么也需要這么高的網(wǎng)絡(luò)資源彈性，或者為什么需要網(wǎng)絡(luò)(而不是比如應(yīng)用自身)去解決這一問(wèn)題？在摩爾定律仍然可以源源不斷提供廉價(jià)資源的今天，任何試圖節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源的努力都會(huì)是困難的。 SDN和MPLS對(duì)IP改變的程度相仿，就像VLAN對(duì)以太網(wǎng)技術(shù)的改變那樣。SDN本是一艘小船，但正被打扮成一艘巡洋艦。SDN與其它技術(shù)的友誼小船，也不是說(shuō)翻就會(huì)翻的。 3. ONOS和Opendaylight這樣的開(kāi)源項(xiàng)目是如何推動(dòng)SDN技術(shù)的？ 眾所周知，SDN意在打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的“壟斷〞，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制面與數(shù)據(jù)面的解耦。該技術(shù)滿足企業(yè)網(wǎng)絡(luò)更加靈活和智能的

30、轉(zhuǎn)型需求，因此得到飛速開(kāi)展。但是，很多電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)于SDN升級(jí)持有慎重態(tài)度。由于運(yùn)營(yíng)商的存量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備復(fù)雜且規(guī)模巨大，同時(shí)電信級(jí)業(yè)務(wù)可靠性要求高，因此大局部運(yùn)營(yíng)商對(duì)于現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)向SDN演進(jìn)中的平滑性和代價(jià)心存疑慮。ONOS/ODL能滿足敏捷、高效的網(wǎng)絡(luò)需求，并大大減少運(yùn)營(yíng)商的資本和運(yùn)營(yíng)開(kāi)支，因此推動(dòng)SDN的開(kāi)展。 第7章云計(jì)算安全 課復(fù)習(xí) 1. 云計(jì)算的安全技術(shù)框架包含哪些容？ 云計(jì)算安全服務(wù)體系〔容在P185〕、云計(jì)算安全標(biāo)準(zhǔn)與其測(cè)評(píng)體系 P 184 2. 虛擬化軟件棧面臨哪些安全威脅？P188下方 3. 虛擬化軟件棧有哪些防御措施？P191 4. 安全云存儲(chǔ)系統(tǒng)有哪些關(guān)鍵

31、技術(shù)？P195下方 課外思考 1. 云數(shù)據(jù)的安全與隱私問(wèn)題是否會(huì)阻止云計(jì)算的開(kāi)展？ 2. 怎樣在云計(jì)算的便捷性和云計(jì)算的安全問(wèn)題上進(jìn)展取舍？ 第8章云原生應(yīng)用 課復(fù)習(xí) 1. 什么是云原生？ 2. 云原生包括哪幾個(gè)方面的容？ 3. 什么是持續(xù)集成與持續(xù)交付？ 4. 云原生的12要素是什么？ 課外思考 1. 相對(duì)于傳統(tǒng)云應(yīng)用，云原生應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)是什么？ 2. Docker和Kubernetes技術(shù)為什么成為了云原生落地的最優(yōu)實(shí)踐之一？ 第9章云OS 課復(fù)習(xí) 1. 云操作系統(tǒng)的定義是什么？P244中間 2. 云操作系統(tǒng)有哪些功能？P244中間+P247中間 3

32、. 什么是資源調(diào)度？P252上方 4. 云資源調(diào)度的策略和算法分類是什么？P254圖 課外思考 1. 怎么理解“操作系統(tǒng)表現(xiàn)了‘軟件定義的系統(tǒng)’技術(shù)的集大成〞？ 對(duì)任何一個(gè)普通的計(jì)算機(jī)用戶，我們看到的操作系統(tǒng)實(shí)際上給了你一臺(tái)軟件定義的計(jì)算機(jī)。從我作為一個(gè)軟件研究者的視角，操作系統(tǒng)的很多原理已經(jīng)表現(xiàn)到了我們軟件定義的集大成。主要的兩大功能是項(xiàng)下通過(guò)硬件資源的虛擬化管理各種各樣的資源，向上通過(guò)管理功能的可編程提供各種公共的服務(wù)。因此，軟件定義的本質(zhì)就是把一體化硬件根底設(shè)施變成部件化，通過(guò)管控軟件對(duì)虛擬的部件實(shí)現(xiàn)的按需管理、按需使用，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)功能的靈活定制和靈活擴(kuò)展。 2. 類

33、UNIX操作系統(tǒng)為什么能夠開(kāi)展成為今天這樣占據(jù)云端服務(wù)器操作系統(tǒng)的主導(dǎo)地位？ P239 P243 3. 云端編程的挑戰(zhàn)和未來(lái)是什么？ P249 第10章云軟件 課復(fù)習(xí) 1. 云件的概念是什么？P265第一段 2. 云件形態(tài)的特征主要有哪些？P269下方 3. 云件和Web應(yīng)用、以與云桌面有些什么區(qū)別？P270表 4. 云件系統(tǒng)的分層架構(gòu)包括哪些容？P276下方 課外思考 1. 松耦合?諾依曼計(jì)算模型和傳統(tǒng)模型有什么不同？P272 2. 云件作為一種應(yīng)用虛擬化的形式，和桌面虛擬化的本質(zhì)不同在哪里？ 桌面虛擬化〔VDI〕泛指企業(yè)部私有化的部署模式，即企業(yè)在傳統(tǒng)的PC

34、服務(wù)器上面做完服務(wù)器虛擬化，然后在服務(wù)器虛擬化的根底上，通過(guò)各種傳輸協(xié)議把虛擬機(jī)映射到遠(yuǎn)程，供遠(yuǎn)程人員使用。 云件定義：P265 3. 在線實(shí)訓(xùn)環(huán)境會(huì)成為一種大規(guī)模的云端服務(wù)資源嗎？為什么？P282 4. Matlab、SAS、AutoCAD等這樣的大型傳統(tǒng)桌面軟件，會(huì)以云端軟件的形式在云端給用戶提供服務(wù)嗎？會(huì) 第11章運(yùn)維 課復(fù)習(xí) 1. 云監(jiān)控的概念和特性是什么？ 2. 云監(jiān)控的結(jié)構(gòu)包括哪些容？ 3. 什么是智能運(yùn)維？ 4. 智能運(yùn)維的容包括哪些？ 5. 主動(dòng)監(jiān)控和被動(dòng)監(jiān)控有什么區(qū)別？ 課外思考 1. 智能運(yùn)維一定需要大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的支持嗎？為什么？ 2.

35、 智能運(yùn)維中的智能表現(xiàn)在什么地方？ 3. 監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和智能運(yùn)維的關(guān)系是什么？ 4. 故障診斷和故障修復(fù)在智能運(yùn)維的背景下是如何開(kāi)展的？ 第12章桌面云 課復(fù)習(xí) 1. 什么是桌面云？P325下方 2. 桌面云的架構(gòu)包括哪些容？P327 圖1 3. 桌面云的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？P335 課外思考 1. GPU虛擬化技術(shù)是桌面云開(kāi)展的一個(gè)核心技術(shù)嗎？為什么？P331 2. 桌面云中的安全隱患有哪些？怎么解決？P334 它通過(guò)數(shù)據(jù)的加密和數(shù)據(jù)訪問(wèn)的認(rèn)證和授權(quán)來(lái)保證數(shù)據(jù)的性，通過(guò)各種安全傳輸協(xié)議來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，通過(guò)為桌面云各組件配置冗余組件來(lái)保證負(fù)載均衡和高可用性。但是由于桌面云

36、系統(tǒng)復(fù)雜性，我們需要從端到端來(lái)保證系統(tǒng)整體的安全性。 第13章軟件開(kāi)發(fā)云 課復(fù)習(xí) 1. 什么是軟件開(kāi)發(fā)云？ 2. 傳統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)在云計(jì)算時(shí)代所面臨的挑戰(zhàn)有哪些？ 3. 華為DevCloud的核心理念有哪些？ 4. 華為DevCloud能提供哪些具體服務(wù)？ 課外思考 1. 云計(jì)算給軟件開(kāi)發(fā)和軟件工程帶來(lái)了哪些新的可能？ 2. 在云端開(kāi)展軟件研發(fā)的全流程是未來(lái)的趨勢(shì)嗎？為什么？ 第14章大數(shù)據(jù)AI 課復(fù)習(xí) 1. 什么是大數(shù)據(jù)？P368上方 2. 大數(shù)據(jù)的主要特征有哪些？P369上方 3. 什么是強(qiáng)人工智能與弱人工智能？P374下方 4. 新一代人工智能的特征有哪些？舊特征P375下方 新趨勢(shì)P379下方 課外思考 1. 云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能的關(guān)系是什么？ 大數(shù)據(jù)需要云計(jì)算，云計(jì)算需要大數(shù)據(jù) 2. 新一代〔云計(jì)算和大數(shù)據(jù)背景下〕的人工智能和傳統(tǒng)人工智能的主要區(qū)別是什么？ 3. 數(shù)據(jù)上云和人工智能上云是趨勢(shì)嗎？為什么？ 4. 是否應(yīng)該開(kāi)展強(qiáng)人工智能？強(qiáng)人工智能會(huì)對(duì)人類的未來(lái)產(chǎn)生怎樣的影響？ 15 / 15