云计算体系结构

云计算体系结构

胡经国

本文作者的话

本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。现作为云计算学习笔录，奉献给云计算业外读者，作为进一步学习和研究的参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！

下面是正文

一、体系结构及其研究概况

体系结构，是指一组部件以及这些部件之间的联系。

自1964年G·Amdahl首次提出体系结构这个概念以来，人们对计算机系统开始有了统一而清晰的认识，为从此以后计算机系统的设计与开发奠定了良好的基础。

近40多年来，体系结构学科得到了长足的发展，其内涵和外延得到了极大的丰富。特别是网络计算技术的发展，使得网络计算体系结构成为当今一种主要的计算模式结构。微电子技术的飞速发展使芯片级体系结构研究成为一个挑战性课题。体系结构与系统软件、应用软件、程序设计语言的紧密结合与相互作用，也使今天的计算机与以往有很大的不同，并触发了大量的前沿技术、相关产品开发与基础研究课题。

二、供商榷的云计算体系结构

由于云计算分为IaaS、PaaS和SaaS三种服务模式，不同的厂家又提供了不同的解决方案，因而目前还没有一个统一的云计算体系结构。这对读者了解云计算的原理构成了障碍。

下面是综合不同厂家的方案构建的一个供商榷的云计算体系结构。这个体系结构如图1（略）所示。它概括了不同解决方案的主要特征；每一种方案或许只实现了其中部分功能；或许也还有部分相对次要功能尚未概括进来。

三、云计算体系结构构成

1、云计算体系结构分层

云计算体系结构分为以下4层：物理资源层、资源池层、管理中间件层和SOA构建层，如图1所示。

⑴、物理资源层

物理资源层包括计算机（服务器）、存储器、网络设施、数据库和软件等。

⑵、资源池层

资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，包括计算资源池、存储资源池、网络资源池、数据资源池和软件资源池。

构建资源池更多的是物理资源的集成和管理工作。例如，研究在一个标准集装箱的空间里如何装下2000个服务器，解决散热和故障节点替换的问题，并降低能耗。

⑶、管理中间件层

管理中间件层负责对云计算的资源进行管理，并对众多应用任务进行调度，使资源能够高效、安全地为应用提供服务。

⑷、SOA构建层

SOA构建层将云计算能力封装成标准的Web Services（Web服务），并纳入到SOA体系进行管理和使用，包括服务接口、服务注册、服务查找、服务访问和构建服务工作流等。

链接：SOA

SOA（Service Oriented Architecture，面向服务的体系结构），是一个组件模型。它将应用程序的不同功能单元（称为服务），通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的。它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务，可以以一种统一和通用的方式进行交互。

2、云计算体系结构的最关键部分

管理中间件层和资源池层是云计算体系结构的最关键部分。SOA构建层的功能更多地依靠外部设施提供。

管理中间件层，负责资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作。

⑴、资源管理

负责均衡地使用云资源节点，检测节点的故障并试图恢复或屏蔽之，并对资源的使用情况进行监视统计。

⑵、任务管理

负责执行用户或应用提交的任务，包括完成用户任务映象（Image）部署和管理、任务调度、任务执行、任务生命期管理等等。

⑶、用户管理

是实现云计算商业模式的一个必不可少的环节，包括账号管理、用户环境

配置、用户交互管理、使用计费等。

⑷、安全管理

保障云计算设施的整体安全，包括身份认证、访问授权、综合防护和安全审计等。

2017年7月11日编写于重庆

2019年6月18日修改于重庆

计算机系统结构考试计算题

3.12 有一指令流水线如下所示 （1） 求连续输入10条指令，该流水线的实际吞吐率和效率； （2） 该流水线的“瓶颈”在哪一段？请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。 对于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？ 解：（1） 2200(ns)2009200)10050(50t )1n (t T max m 1 i i pipeline =?++++=?-+?=∑= )(ns 220 1 T n T P 1pipeline -== 45.45%11 5 4400T P m t T P E m 1 i i ≈=? =?? =∑= （2）瓶颈在3、4段。 ? 变成八级流水线（细分） 850(ns)509850t 1)(n t T max m 1 i i pipeline =?+?=?-+?=∑= )(ns 85 1 T n T P 1pipeline -== 58.82%17 10 8400T P m ti T P E m 1 i ≈=? =?? =∑= ? 重复设置部件 出 50ns 50ns 100ns 200ns

)(ns 85 1 T n T P 1pipeline -== 58.82%17 10885010400E ≈=??= 3.13 4段组成，3段时，一次，然4段。如果 需要的时间都是，问： （1） 当在流水线的输入端连续地每时间输入任务时，该流水线会发生 什么情况？ （2） 此流水线的最大吞吐率为多少？如果每输入一个任务，连续处理 10个任务时的实际吞吐率和效率是多少？ （3） 当每段时间不变时，如何提高该流水线的吞吐率？仍连续处理10个 任务时，其吞吐率提高多少？ （2） t ?t ?2

计算机系统结构计算题

计算题 用一条4段浮点加法器流水线求8个浮点数的和：Z ＝A ＋B ＋C ＋D ＋E ＋F ＋G ＋H 解： Z ＝[(A ＋B)＋(C ＋D)]＋[(E ＋F)＋(G ＋H)] 例 设在下图所示的静态流水线上计算： 流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水寄存器中，试计算其吞吐率、加 周期 1 2 3 规格化 尾数加 对阶 求阶差 时间A C E G A+B E+F A+B+C+D 7个浮点加法共用了15个时钟周期。 流水线的吞吐率为：TP n T t t k ==?=?7150471?? 流水线的加速比为：S T T t t k ==???=?04715187?? 流水线的效率为：E T k T t t k =?=????=?047415047?? 乘法 加减法 时间 段 输 入 A 1 B 1 A 2 B 2 A 3 B 3 A 4 B 4 A B C D A ×B C ×D 1 2 3 4

（3）计算性能 在18个△t 时间中，给出了7个结果。吞吐率为： 不用流水线，由于一次求和需6△t ，一次求积需 则产生上述7个结果共需（4×6+3×4）△t = 36△t 加速比为 流水线的效率 例 有一条动态多功能流水线由5段组成，加法用1、3、4、5 段，乘法用1、2、5段，第2段的时间为2△t ，其余各段时间均为△t ，而且流水线的输出可以直接返回输入端或暂存于相应的流水寄存器中。若在该流水线上计算: 试计算其吞吐率、加速比和效率。 (1) 选择适合于流水线工作的算法 应先计算A 1×B 1、A 2×B 2、A 3×B 3和A 4×B 4； 再计算(A 1×B 1)＋(A 2×B 2) (A 3×B 3)＋(A 4×B 4)； 然后求总的累加结果。 (2) 画出时空图 (3) 计算性能 非线性流水线 例5.3：一条4功能段的非线性流水线，每个功能段的延迟时间都相等，它的预约表如下： (1)写出流水线的禁止向量和初始冲突向量。 乘法 加法 t TP ?=18756.11828≈??=t t S 31.018 54344≈??+?=E

国家开放大学《电子商务概论》1-9章形考任务阶段测验1、2答案(无错版本)

第一章导论 题目1 E-business指的是（）。 B B. 广义电子商务 题目2 电子商务的主体是（）。A A. 商务活动 题目3 电子商务标准、法律等属于电子商务支撑体系的（）。A A. 基础层 题目4 电子商务的“三流”包括（）。 A. 物流 B. 资金流 D. 信息流 题目5 以下属于电子商务服务业的有（）。全选 A. 代运营服务业 B. 物流服务业 C. 金融服务业 D. 咨询服务业 E. 电子商务交易平台服务业 题目6 电子商务的支撑体系包括（）。 C. 基础层 D. 应用层 E. 服务层 题目7 在实际中，完全电子商务占了大多数。错 错 题目8 电子商务使得生产活动以消费者需求为主导向工业生产主导转变。错错

第二章 （）指一种有一位买方和许多潜在卖方的拍卖形式。 A. 逆向拍卖 题目2 下列不属于B2B模式的是（）。 C. 淘宝 题目3 下列属于垂直型B2B的是（）。 B.中国化工网 题目4 下列不属于买方B2B交易方式的是（）。 A. 目录销售 题目5 下列属于卖方B2B交易方式的是（）。 B. 目录销售 题目6 按照交易主导企业，B2B电子商务模式分为（）。A. 买方集中模式 D. 多对多市场模式 E. 卖方集中模式 题目7 按照行业覆盖围不同，B2B电子商务模式分为（）。 A. 水平型B2B E. 垂直型B2B 题目8 卖方B2B的交易方式包括（）。 A. 正向拍卖 E. 目录销售 题目9 垂直型B2B是指覆盖全行业的电子商务市场。 错 题目10 在卖方B2B平台中，产品卖方占据主导地位。

对 第三章 下列不属于B2C模式的是（）。 B. 淘宝 题目2 下列属于垂直型B2C的是（）。 C.聚美优品 题目3 下列属于B2C电子商务平台的是（）。 D. 天猫 题目4 B2C电子商务物流的解决方式不包括（）。 A.政府提供 题目5 下列属于C2C的是（）。 B. 淘宝 题目6 按照商业模式划分，可以把B2C电子商务分为（）。 A. 直销模式 B. 平台模式 C. 团购模式 D. 商城模式 题目7 下面属于B2C购物中介的是（）。 B. 搜索引擎 C. 比较购物 D. 分类导航 E. 联盟 题目8 目前B2C电子商务平台的盈利模式包括（）。 A. 服务费 B. 广告收入 D. 交易佣金 E. 会员费

云计算基础知识整理复习过程

1.云计算是对（ D ）技术的发展与运用 A. 并行计算 B网格计算 C分布式计算 D三个选项都是 2. IBM在2007年11月退出了“改进游戏规则”的（ A ）计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。 A. 蓝云 B. 蓝天 C. ARUZE D. EC2 3.微软于2008年10月推出云计算操作系统是（ C ） A. Google App Engine B. 蓝云 C. Azure D. EC2 4. 2008年，（ A ）先后在无锡和北京建立了两个云计算中心 A. IBM B. Google C. Amazon D. 微软 5.将平台作为服务的云计算服务类型是（ B ） A. IaaS B.PaaS C.SaaS D.三个选项都不是 6.将基础设施作为服务的云计算服务类型是（ A ） A. IaaS B.PaaS C.SaaS D.三个选项都不是 7. IaaS计算实现机制中，系统管理模块的核心功能是（ A ） A. 负载均衡 B 监视节点的运行状态 C应用API D. 节点环境配置 8.云计算体系结构的（ C ）负责资源管理、任务管理用户管理和安全管理等工作 A.物理资源层 B. 资源池层 C. 管理中间件层 D. SOA构建层 9. 云计算按照服务类型大致可分为以下类（ A、B、C ） A.IaaS B. PaaS C. SaaS D.效用计算 10. 下列不属于Google云计算平台技术架构的是（ D ） A. 并行数据处理MapReduce B.分布式锁Chubby C. 结构化数据表BigTable D.弹性云计算EC2 11. 在目前GFS集群中，每个集群包含（ B ）个存储节点 A.几百个 B. 几千个 C.几十个 D.几十万个 12. 下列选项中，哪条不是GFS选择在用户态下实现的原因（ D ） A.调试简单 B.不影响数据块服务器的稳定性 C. 降低实现难度，提高通用性 D. 容易扩展 13. GFS中主服务器节点存储的元数据包含这些信息（ BCD ） A.文件副本的位置信息 B.命名空间 C. Chunk与文件名的映射 D. Chunk副本的位置信息 14. 单一主服务器（Master）解决性能瓶颈的方法是（ ABCD ） A.减少其在数据存储中的参与程度 B. 不适用Master读取数据 C.客户端缓存元数据 D. 采用大尺寸的数据块 15. （ B ）是Google提出的用于处理海量数据的并行编程模式和大规模数据集的并行运算的软件架构。 A. GFS B.MapReduce C.Chubby D.BitTable 16. Mapreduce适用于（ D ） A. 任意应用程序 B. 任意可在windows servet2008上运行的程序 C.可以串行处理的应用程序 D. 可以并行处理的应用程序 17. MapReduce通常把输入文件按照（ C ）MB来划分 A. 16 B32 C64 D128 18. 与传统的分布式程序设计相比，Mapreduce封装了（ ABCD ）等细节，还提供了一个简单而强大的接口。 A. 并行处理 B. 容错处理 C. 本地化计算 D. 负载均衡 19.（ D ）是Google的分布式数据存储于管理系统 A. GFS B. MapReduce C. Chubby D.Bigtable 20.在Bigtable中，（ A ）主要用来存储子表数据以及一些日志文件 A. GFS B. Chubby C.SSTable D.MapReduce 21. Google APP Engine使用的数据库是（ C ） A. 改进的SQLServer B. Orack C. Date store D. 亚马逊的SimpleDB

计算机体系结构复习计算题

1. 将计算机系统中某一功能的处理速度加快10倍，但该功能的处理时间仅为整个系统运行时间的40%，则采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高多少 根据Amdahl 定律可知： 系统加速比 ＝ ＝ ＝ 由题可知： 可改进比例 = 40% = 部件加速比 = 10 系统加速比 = 采用此增强功能方法后，能使整个系统的性能提高倍。 2. 假设一台计算机的I/O 处理占10％，当其CPU 性能改进到原来的10倍时，而I/O 性能仅改进为原来的两倍时，系统总体性能会有什么改进 加速比＝1/（10%/2+90%/10）= 本题反映了Amdahl 定律，要改进一个系统的性能要对各方面性能都进行改进，不然系统中最慢的地方就成为新系统的瓶颈。 3. 双输入端的加、乘双功能静态流水线有1、2、3、4四个子部件，延时分别为Δt, Δt, 2Δt, Δt ，“加”由1→2→4组成，“乘”由1 →3→4组成，输出可直接返回输入或锁存。现执行 ∑=*+4 1 ])[(i i i i c b a （1） 画出流水时空图，标出流水线输入端数据变化情况。 （2） 求运算全部完成所需的时间和流水线效率。 （3） 找出瓶颈子过程并将其细分，重新画出时空图并计算流水时间和效率。 （1） （2）由上图可知，全部运算完的时间是23Δt 。 92 37 23437=???= t t η （3） 部件 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 结果 输入 a 1 a 2 a 3 a 4 a 1+b 1 a 2+b 2 a 3+b 3 a 4+b 4 ① ③ ⑤ b 1 b 2 b 3 b 4 c 1 c 2 c 3 c 4 ② ④ ⑥ Δt 4 3 2 1

9.计算机网络题目第九章

一、术语辨析 从给出的26个定义中挑出20个，并将标识定义的字母填在对应术语前的空格位置。 1.__H______后门攻击 2.___F_______拒绝服务攻击 3.__B______篡改信息 4. __I________数据保密服务 5.__J______身份认证 6.___W________入侵检测系统 7.__L______防抵赖 8.___E________欺骗攻击 9.__N______对称加密 10.__G________僵尸网络 11._Q_______认证中心 12.__P________公钥基础设施 13._S_______数字签名 14.__V________包过滤路由器 15._D_______漏洞攻击 16.__Z________木马程序 17._O_______非对称加密 18.__T________防火墙 19._X_______异常检测 20.__Y________业务持续性规划A．目的节点没有接收到应该接收的信息，信息在传输过程中丢失。 B．信息遭到修改或插入欺骗性信息，使得接收的信息是错误的。 C．对网络攻击者的统称。 D．利用网络中硬件或软件存在的缺陷，非法访问网络、窃取信息的行为。E．通过口令破解等方法达到非法侵入网络系统的目的。 F．通过消耗网络带宽或系统资源，导致网络瘫痪或停止正常的网络服务的攻击。 G．控制、指挥大量分布在不同地理位置的主机，同时向一台目标主机发起攻击的方式。 H．通过调试后门等方式，绕过网络防护系统的攻击方式。 I．防止信息在网络传输过程中被非授权用户获取的服务。 J．检查用户真实身份与授权，实施访问控制的功能。 K．保证网络中所传输的数据不被修改、插入或删除的服务。 L．保证通信的双方不能对已发送或已接收的信息予以否认的服务功能。M．控制与限定网络用户对主机系统、网络服务与网络信息资源访问和使用的功能。 N．对信息的加密与解密使用相同的秘钥。 O．加密用的公钥与解密用的私钥不同。 P．利用公钥加密和数字签名技术建立的提供安全服务的基础设施。 Q．产生用户之间通信所使用的非对称加密的公钥与私钥对的部门。 R．用户申请下载包含用户密钥的数字证书的部门。 S．网络环境中利用非对称加密算法保证文件发送人身份真实性的方法。T．保护内部网络资源不被外部非授权用户使用和攻击的网络设备。 U．建立检查进出内部网络数据包合法性，标准网络区域安全的方法。 V．按照系统内部设置的分组过滤规则决定该分组是否应该转发的网络设备。W．对计算机和网络资源的恶意使用行为进行识别的系统。 X．根据已知网络的正常活动状态来判断攻击行为的系统。 Y．对突发事件对网络与信息系统影响的预防技术。 Z．假扮成其他的程序，依靠用户的信任去激活的恶意代码。 二、选择题(请从4个选项中挑选出1个正确答案)

基于Google的云计算实例分析

Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第5卷第25期(2009年9月) 基于Google的云计算实例分析 蔡键1，王树梅2 （1.徐州师范大学现代教育技术中心，江苏徐州221116；2.徐州师范大学计算机科学与技术学院，江苏徐州221116） 摘要：首先介绍了云计算产生的背景、概念、基本原理和体系结构，然后以Google系统为例详细阐述了云计算的实现机制。云计算是并行计算、分布式计算和网格计算等计算机科学概念的商业实现。Google拥有自己云计算平台，提供了云计算的实现机制和基础构架模式。该文阐述了Google云计算平台：GFS分布式文件、分布式数据库BigTable及Map/Reduce编程模式。最后分析了云计算发展所面临的挑战。 关键词：云计算；集群；谷歌文件系统；大表；映射/化简 中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2009)25-7093-03 Cloud Computing System Instances Based on Google CAI Jian1,WANG Shu-mei2 (1.Xuzhou Normal University Modern Educational Technology Center,Xuzhou221116,China;2.Xuzhou Normal University,School of Computer Science&Technology,Xuzhou221116,China) Abstract:This paper introduces the backgrounds,concept,basic principle and infrastructure of cloud computing firstly.Then it surveys im-plementation mechanism of clouding computing based on the instances of Google.Cloud computing is the system in enterprises based on the concepts of computer science.These concepts include parallel computing,distributed computing and grid computing.Google has his own platform of cloud computing.It provides implementation mechanism and infrastructure of cloud computing.This paper surveys the platform of cloud computing:Google File System,Distributed database-BigTable and Map/Reduce.Finally the paper analyse the challenge of cloud computing. Key words:cloud computing;cluster;GFS;bigtable;map/reduce 自2007年第4季度开始，“云计算”变成了IT领域新的热点。而2008年被称为云计算的元年，Google、Amazon、IBM、微软等IT 巨头们以前所未有的速度和规模推动云计算技术和产品的普及。本文介绍一些关于云计算的一些基本概念及Google提出的云计算模型及实现机制。 1云计算综述 云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。 云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。 1.1云计算的概念 云计算现在还没有统一标准的定义，一些大公司在自己的技术文档里给出了自己的定义。例如云计算在IBM的文档中对云计算的定义是：云计算一词用来描述一个系统平台或者一种类型的应用程序。一个云计算的平台按需进行动态的部署、配置、重新配置以及撤销服务等。 而对云计算更加通用的的定义是：云计算是一种商业计算模型。它 将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根 据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。从这个定义上讲可把云 计算看成是“存储云”与“计算云”的有机结合。存储云对第三方用户公 开存储接口，用户通过这个接口可以把数据存储到“云”。计算云通过并 行计算和虚拟化技术给用户提供计算力，它的商业模式是给用户提供计 算力。 1.2云计算实现机制 图1简单的描述了云计算的实现机制。用户通过用户交互接口 (User interaction interface)来请求服务云。一个用户能够请求的所有服务 目录存放在服务目录（Services catalog）里。系统管理（System manage- ment）是用户管理计算机资源是否可用。服务提供工具（Provisioning tool）用来处理请求的服务，需要部署服务配置。监控统计（Monitoring 收稿日期：2009-05-07 作者简介：蔡键，硕士，讲师，主研领域为图形图像处理，网格技术。图1云计算实现机制 ISSN1009-3044 Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术Vol.5,No.25,September2009,pp.7093-7095，7107 E-mail:info@https://www.sodocs.net/doc/f0230280.html, https://www.sodocs.net/doc/f0230280.html, Tel:+86-551-56909635690964

计算机体系结构参考1

第一题选择题 1．SIMD是指（B） A、单指令流单数据流 B、单指令流多数据流 C、多指令流单数据流 D、多指令流多数据流 2．下列那种存储设备不需要编址？D A. 通用寄存器 B. 主存储器 C. 输入输出设备 D. 堆栈 3．按照计算机系统层次结构，算术运算、逻辑运算和移位等指令应属于（A）级机器语言。 A、传统机器语言机器 B、操作系统机器 C、汇编语言机器 D、高级语言机器 4．早期的计算机系统只有定点数据表示，因此硬件结构可以很简单。但是这样的系统有明显的缺点，下面哪一个不是它的缺点：B A．数据表示范围小 B．单个需要的计算时钟周期多 C．编程困难 D．存储单元的利用率很低 7．下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的？D A）随机页面替换算法 B）先进先出替换算法 C）最久没有使用算法 D）最优替换算法

9．指令优化编码方法，就编码的效率来讲，那种方法最好？C A. 固定长度编码 B. 扩展编码法 C. huffman编码法 D. 以上编码都不是 10．在早期冯·诺依曼计算机特征中，机器以（C）为中心。 A、存储器 B、输入输出设备 C、运算器 D、控制器 1.RISC 计算机的指令系统集类型是( C ) 。 A. 堆栈型 B. 累加器型 C. 寄存器—寄存器型 D. 寄存器- 存储器型 2、相联存储器的访问方式是( D )。 A．先进先出顺序访问 B．按地址访问 C．无地址访问 D．按内容访问 3、假设—条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每—段分别只有—个部件可供使用，并且执行时间分别为Δt、2Δt和3Δt，连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为( C )。 （假设“取指令”、“分析”和“执行”可重叠，并假设n足够大） A．6 nΔt B．2 nΔt C．3 nΔt D．nΔt 6、下列计算机不属于RISC计算机的是（C ）。 A．SUN：Ultra SPARC

云计算的体系结构由5部分组成

云计算的体系结构由5部分组成，分别为应用层，平台层，资源层，用户访问层和管理层，云计算的本质是通过网络提供服务，所以其体系结构以服务为核心。 如下图： 1，资源层 资源池层是指基础架构屋面的云计算服务，这些服务可以提供虚拟化的资源，从而隐藏物理资源的复杂性。 物理资源指的是物理设备，如服务器等。 服务器服务指的是操作系统的环境，如linux集群等。 网络服务指的是提供的网络处理能力，如防火墙，VLAN，负载等。 存储服务为用户提供存储能力。 2，平台层 平台层为用户提供对资源层服务的封装，使用户可以构建自己的应用。 数据库服务提供可扩展的数据库处理的能力。 中间件服务为用户提供可扩展的消息中间件或事务处理中间件等服务。 3，应用层 应用层提供软件服务

企业应用是指面向企业的用户，如财务管理，客户关系管理，商业智能等。 个人应用指面向个人用户的服务，如电子邮件，文本处理，个人信息存储等。 4，用户访问层 用户访问层是方便用户使用云计算服务所需的各种支撑服务，针对每个层次的云计算服务都需要提供相应的访问接口。 服务目录是一个服务列表，用户可以从中选择需要使用的云计算服务。 订阅管理是提供给用户的管理功能，用户可以查阅自己订阅的服务，或者终止订阅的服务。 服务访问是针对每种层次的云计算服务提供的访问接口，针对资源层的访问可能是远程桌面或者xwindo ws，针对应用层的访问，提供的接口可能是web。 4，管理层 管理层是提供对所有层次云计算服务的管理功能： 安全管理提供对服务的授权控制，用户认证，审计，一致性检查等功能。 服务组合提供对自己有云计算服务进行组合的功能，使得新的服务可以基于已有服务创建时间。 服务目录管理服务提供服务目录和服务本身的管理功能，管理员可以增加新的服务，或者从服务目录中除去服务。 服务使用计量对用户的使用情况进行统计，并以此为依据对用户进行计费。 服务质量管理提供对服务的性能，可靠性，可扩展性进行管理。 部署管理提供对服务实例的自动化部署和配置，当用户通过订阅管理增加新的服务订阅后，部署管理模块自动为用户准备服务实例。 服务监控提供对服务的健康状态的记录。 云的几项关键技术： 1）虚拟化技术，包括vmware等虚拟技术。 2）并行编程模型，MapReduce模式的思想，即Map(映射)和Reduce(化简)就是将业务逻辑复杂的处理调度给处理能力比较高的计算机，将处理能力小的处理给小型的计算机。

计算机体系结构试题汇总

计算机系统结构 姓名：学号： 一、简答题（每小题10分，共20分） 1．简述使用物理地址进行DMA存在的问题，及其解决办法。 2．从目的、技术途径、组成、分工方式、工作方式等5个方面对同构型多处理机和异构型多处理机做一比较（列表）。 二、（60分）现有如下表达式： Y＝a ×X 其中：X和Y是两个有64个元素的32位的整数的向量，a为32位的整数。假设在存储器中，X和Y的起始地址分别为1000和5000，a的起始地址为6000。 1．请写出实现该表达式的MIPS代码。 2．假设指令的平均执行时钟周期数为5，计算机的主频为500 MHz，请计算上述MIPS 代码（非流水化实现）的执行时间。 3．将上述MIPS代码在MIPS流水线上（有正常的定向路径、分支指令在译码段被解析出来）执行，请以最快执行方式调度该MIPS指令序列。注意：可以改变操作数，但不能改变操作码和指令条数。画出调度前和调度后的MIPS代码序列执行的流水线时空图，计算调度前和调度后的MIPS代码序列执行所需的时钟周期数，以及调度前后的MIPS流水线执行的加速比。 4．根据3的结果说明流水线相关对CPU性能的影响。 三、（20分）请分析I/O对于性能的影响有多大？假设： 1．I/O操作按照页面方式进行，每页大小为16 KB，Cache块大小为64 B；且对应新页的地址不在Cache中；而CPU不访问新调入页面中的任何数据。 2．Cache中95%被替换的块将再次被读取，并引起一次失效；Cache使用写回方法，平均50%的块被修改过；I/O系统缓冲能够存储一个完整的Cache块。 3．访问或失效在所有Cache块中均匀分布；在CPU和I/O之间，没有其他访问Cache 的干扰；无I/O时，每1百万个时钟周期中，有15,000次失效；失效开销是30个时钟周期。如果替换块被修改过，则再加上30个周期用于写回主存。计算机平均每1百万个周期处理一页。

云计算典型应用案例

云计算典型应用案例
郑萌

版权
} 华清远见嵌入式培训中心版权所有； } 未经华清远见明确许可，不能为任何目的以任何形式复制
或传播此文档的任何部分； } 本文档包含的信息如有更改，恕不另行通知； } 保留所有权利。
2
https://www.sodocs.net/doc/f0230280.html,

云计算已成为业界趋势
l 云计算是一种新兴的计算模式，通过网络将应用、数据及IT资源通过服务的方式 来提供。
l 云计算的推动力
l 商业需求： 降低IT成本、简化IT管理和快速响应市场变化 l 运营的需求：规范流程、降低成本、节约能源
2010
l 计算的需求：更大的数据量、更多的用户
l 技术的进步：虚拟化、多核、自动化、Web技术
云计算
随需应变的计算
1990
网格计算
? 用并行计算解 决大的计算问 题
效用计算
? 把计算资源 作为一种可计 量的服务提供 出来
软件即是服务
? 基于网络的 应用订购
? 整合的端到 端业务，能 够快速响应 任何客户需 求、市场机 会或者外部 威胁
? 在任何时间、 任何地点访问 动 态 提 供 的 IT 资源
https://www.sodocs.net/doc/f0230280.html,

云计算的理想
} 开放标准
} 一个云 vs. 多个云 } 基于开放标准的云的交互性 } 开放云标准组织 (DMTF)
} Open Cloud Standards Incubator (OCSI) } IBM、惠普、VMware、Citrix 等多家国际厂商参与
} 安全管理、高可用性、性能管理及服务管理能力 } 着重于业务价值的实现 } 企业架构的平滑过渡，保护既有投资
https://www.sodocs.net/doc/f0230280.html,

云计算考试题库..

1、与SaaS不同的，这种“云”计算形式把开发环境或者运行平台也作为一种服务给用户提供。 A、软件即服务 B、基于平台服务 C、基于WEB服务 D、基于管理服务 2、云计算是对（）技术的发展与运用 A、并行计算 B、网格计算 C、分布式计算 D、三个选项都是 3、https://www.sodocs.net/doc/f0230280.html,公司通过（）计算云，可以让客户通过WEBService方式租用计算机来运行自己的应用程序。 A、S3 B、HDFS C、EC2 D、GFS 4、互联网就是一个超大云。（） A、正确 B、错误 5、不属于桌面虚拟化技术构架的选项是 A、虚拟桌面基础架构（VDI） B、虚拟操作系统基础架构（VOI） C、远程托管桌面 D、OSV智能桌面虚拟化 6、（）不属于桌面虚拟化技术构架的选项是。 A、SAAS B、PAAS C、IAAS D、HAAS 7、与网络计算相比，不属于云计算特征的是（） A、资源高度共享 B、适合紧耦合科学计算 C、支持虚拟机 D、适用于商业领域 8、云计算的基本原理为：利用非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机为互联网用户提供服务（计算、存储、软硬件等服务）。 A、正确

B、错误 9、将平台作为服务的云计算服务类型是（） A、IaaS B、PaaS C、SaaS D、三个选项都是 10、Raid1是备份量极高的Raid策略，相应的他的保护能力也很强（）。 A、正确 B、错误 11、我们常提到的"Window装个VMware装个Linux虚拟机"属于（） A、存储虚拟化 B、内存虚拟化 C、系统虚拟化化 D、网络虚拟化 12、IaaS是（）的简称。 A、软件即服务 B、平台即服务 C、基础设施即服务 D、硬件即服务 13、超大型数据中心运营中，什么费用所占比例最高（） A、硬件更换费用 B、软件维护费用 C、空调等支持系统维护费用 D、电费 14、将基础设施作为服务的云计算服务类型是（） A、IaaS B、PaaS C、SaaS D、三个选项都是 15、SAN属于 A、内置存储 B、外挂存储 C、网络化存储 D、以上都不对 16、利用并行计算解决大型问题的网格计算和将计算资源作为可计量的服务提供的公用计算，在互联网宽带技术和虚拟化技术高速发展后萌生出云计算。 A、正确 B、错误 17、不属于网络虚拟化的概念是 A、VLAN B、VPN C、VEPA D、SAN 18、不属于原生架构（裸金属架构）的虚拟化系统是

计算机体系结构课后答案

计算机体系结构课后答案

计算机体系结构课后答案 【篇一：计算机体系结构习题(含答案)】 1、尾数用补码、小数表示，阶码用移码、整数表示，尾数字长p=6（不包括符号位），阶码字长q=6（不包括符号位），为数基值rm=16，阶码基值re=2。对于规格化浮点数，用十进制表达式写出如下数据（对于前11项，还要写出16进值编码）。 （1）最大尾数（8）最小正数 （2）最小正尾数（9）最大负数 （3）最小尾数（10）最小负数 （4）最大负尾数（11）浮点零 （5）最大阶码（12）表数精度 （6）最小阶码（13）表数效率 （7）最大正数（14）能表示的规格化浮点数个数 2．一台计算机系统要求浮点数的精度不低于10-7.2，表数范围正数不小于1038，且正、负数对称。尾数用原码、纯小数表示，阶码用移码、整数表示。 (1) 设计这种浮点数的格式 (2) 计算（1）所设计浮点数格式实际上能够表示的最大正数、最大负数、表数精度和表数效率。 3．某处理机要求浮点数在正数区的积累误差不大于2-p-1 ，其中，p是浮点数的尾数长度。 (1) 选择合适的舍入方法。

(2) 确定警戒位位数。 (3) 计算在正数区的误差范围。 4．假设有a和b两种不同类型的处理机，a处理机中的数据不带标志符，其指令字长和数据字长均为32位。b处理机的数据带有标志符，每个数据的字长增加至36位，其中有4位是标志符，它的指令数由最多256条减少到不到64条。如果每执行一条指令平均要访问两个操作数，每个存放在存储器中的操作数平均要被访问8次。对于一个由1000条指令组成的程序，分别计算这个程序在a处理机和b处理机中所占用的存储空间大小（包括指令和数据），从中得到什么启发？ 5．一台模型机共有7条指令，各指令的使用频率分别为35%，25%，20%，10%，5%，3%和2%，有8个通用数据寄存器，2个变址寄存器。 (1) 要求操作码的平均长度最短，请设计操作码的编码，并计算所设计操作码的平均长度。 6．某处理机的指令字长为16位，有双地址指令、单地址指令和零地址指令3类，并假设每个地址字 段的长度均为6位。 (1) 如果双地址指令有15条，单地址指令和零地址指令的条数基本相同，问单地址指令和零地址指令各有多少条？并且为这3类指令分配操作码。 (2) 如果要求3类指令的比例大致为1：9：9，问双地址指令、单地址指令和零地址指令各有多少条？并且为这3类指令分配操作码。 7．别用变址寻址方式和间接寻址方式编写一个程序，求c=a+b，其中，a与b都是由n个元素组成的一维数组。比较两个程序，并回答下列问题： (1) 从程序的复杂程度看，哪一种寻址方式更好？

云计算分层体系结构研究

【摘 要】文章首先探讨了云计算的定义，接着对其体系结构进行梳理，将IT业内的相关业务和技术分别归纳到该体系结构的五个层面中，最后阐述了云计算在国内的应用。【关键词】云计算 体系结构 业务实例 IDC 收稿日期：2010-07-27 彭国庆 周冠宇 广州杰赛通信规划设计院 云计算分层体系结构研究 1 云计算定义 从严格意义上来说，云计算不是一个具体的技术概念，并没有明确的定义，也因其所指的“什么都能做”而受到业界的广泛批评。尽管如此，我们却可以对云的特性进行分析，从而明确云计算的涵义。可以通过以下几条语句来描述它： （1）云计算是通过互联网广泛共享计算资源的一种计算方式，而不是使用本地PC的软件或存储； （2）云计算是快捷接入互联网所提供的远端站点的一种延伸。理论上，这是一种范式转移，对用户来说，云将实现的技术细节抽象了，用户不需要也不用了解和控制组成云的技术架构； （3）云计算描述了一种新的基于互联网IT服务的补充、消费和交付模式，它提供典型的基于互联网的业务——以动态可扩展的和虚拟的资源作为服务； （4）典型的云计算提供商交付公共在线商业应用，这些商业应用在客户端通过网页浏览器访问，而软件和数据则被存储在服务器端。 由此，我们可以尝试着给云计算下一个定义：提供计算能力，将底层技术架构（如：服务器、存储和网络）抽象为计算资源，方便地、按需地通过网络访问可配置计算 资源的共享池，计算资源能以少量的管理代价或由服务提供商交互而被快速提供和释放。这个定义描述了云计算的五个必要特性： （1）按需自助服务：申请、调整和释放资源均由用户在管理界面上自行操作； （2）广泛网络访问：任何时间、任何地点和任何接入方式均可以访问到云计算所提供的服务； （3）资源的池化：计算机的物理资源不再专人专用，而是有需求才占用，不需要就释放； （4）良好的弹性：资源的调度能够及时响应用户需求的扩张和收缩； （5）计费服务：可满足公用服务的运营需求，资源的使用以计时和计量来收取费用。 其实云计算所涵盖的技术并不具有创新性，它是很多已有技术的抽象、进化和综合： （1）网格计算（Grid Computing）：分布式计算和并行计算的一种形式，一群联网的松耦合计算机可协同处理非常巨大的任务，如同一台超级的虚拟计算机。通常用于科学计算； （2）公用计算/效用计算（Utility Computing）：将计算资源打包，如计算能力和存储，作为一项可计量的服务，类似于传统的公用设施（例如：水、电、气）。由亚 马逊首先进行商用；

云计算应用若干典型案例

云计算应用若干典型案例 胡经国 本文作者的话 本文是根据有关文献和资料编写的《漫话云计算》系列文稿之一。现作为云计算学习笔录，奉献给云计算业外读者，作为进一步学习和研究的参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！ 下面是正文 有人问，云计算飘忽不定，到底可不可以落地？下面，介绍天云科技做过的三个主要的云计算应用典型案例。让大家看看，云计算到底是如何落地的，在哪里可以落地。 一、上海浦东软件园区公有云服务平台 第一个案例是在上海浦东软件园区部署的公有云服务平台。 1、功能和定位 首先是提供云计算环境，提供通用的企业管理软件。这是作为云计算SaaS （软件即服务）的组成部分。另外，提供开发测试环境PaaS（平台即服务）。提供SaaS和PaaS是该项目的功能和定位。 2、规模 在一期工程时，项目规模并不是非常大。它的服务器节点数大概是100台服务器，800个CPU，网络结点20个，存储加起来大概有300T。 3、三层服务 提供云计算三层服务，包括基础设施服务、平台服务和软件服务。 4、服务优势 这个IT服务云的服务优势大概有以下几点： ⑴、经济性 从以前购买到现在的租赁方式，会有更加经济实惠的考量。 ⑵、高效 这也是核心的部分，包括计算、存储、网络资源的共享。 打破传统数据方式的壁垒，同时利用虚拟化技术来提高系统的整合程度。

⑶、海量 云计算讲究有海量数据的存储和海量数据的处理。这些都是属于云计算很典型的使用场景。 ⑷、高可靠性 它的高可靠性，实际上是依靠一系列的手段，比如虚拟机的迁移，文件存储多备份，负载均衡等。采用这些技术手段来保证系统的高可靠性。 ⑸、灵活弹性扩容和在线扩容能力 5、云服务平台架构 整个云平台架构包括以下几个组成部分： ⑴、物理基础设施 最下层，是比较常见的物理服务器，还包括网络、存储设备。 ⑵、资源池虚拟化部分 在此之上，是资源池虚拟化部分，包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化。 ⑶、运行支持系统 在虚拟化之上，是一个运行支持系统。 ①、服务门户 在这里，提供一些服务门户。这些服务门户根据不同的用户来讲，可以分为：前端和后端用户。前端用户，就是我们直接服务的互联网的最终用户。后端用户可分成几类，包括服务管理，业务管理人员，还有系统维护人员。这几类用户会使用我们的门户系统。 ②、服务管理系统 还有一个是服务管理系统，包括云计算的三层架构都作为服务。必须要有一个服务的设计、服务的开发测试、服务的发布、服务目录等等。这是独立的服务管理部分。 ⑷、业务支撑系统 再上面，是业务支撑系统。既然作为服务系统，必须要有客户关系管理、计费、订单。 以上就是目前天云能够实现的云服务平台的架构。 6、平台特点 它是运营商级的IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS （软件即服务）的平台。 它是基于通用x86的平台，还可以提供弹性计算资源和弹性存储资源。

计算机系统结构考试计算题

有一指令流水线如下所示 入 1 2 3 4 出 50ns 50ns 100ns 200ns （1） 求连续输入10条指令，该流水线的实际吞吐率和效率； （2） 该流水线的“瓶颈”在哪一段请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。对 于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少 解：（1） 2200(ns) 2009200)10050(50t )1n (t T max m 1 i i pipeline =?++++=?-+?=∑= )(ns 220 1T n TP 1pipeline -== 45.45%11 5 4400TP m t TP E m 1 i i ≈=? =?? =∑= （2）瓶颈在3、4段。 变成八级流水线（细分） 850(ns) 509850t 1)(n t T max m 1 i i pipeline =?+?=?-+?=∑= )(ns 85 1 T n TP 1pipeline -== 58.82%17 10 8400TP m ti TP E m 1 i ≈=? =?? =∑= 重复设置部件 1 2 3_1 3_2 4_1 4_4 入 出

)(ns 851T n TP 1pipeline -== 58.82%17 10 8 85010400E ≈=??= 有一 4段组成，其3段时，总次，然后流到第4段。如果 需要的时间都是t ?，问： （1） 当在流水线的输入端连续地每t ?时间输入任务时，该流水线会发生 什么情况 （2） 此流水线的最大吞吐率为多少如果每t ?2输入一个任务，连续处理 10个任务时的实际吞吐率和效率是多少 （3） 当每段时间不变时，如何提高该流水线的吞吐率仍连续处理10个任 务时，其吞吐率提高多少 （2）

云计算体系结构

云计算体系结构 云计算基本原理 云计算是对分布式处理（Distributed Computing）、并行处理（Parallel Computing）和网格计算（Grid Computing）及分布式数据库的改进处理，其前身是利用并行计算解决大型问题的网格计算和将计算资源作为可计量的服务提供的公用计算，在互联网宽带技术和虚拟化技术高速发展后萌生出云计算。 许多云计算公司和研究人员对云计算采用各种方式进行描述和定义，基于云计算的发展和我们对云计算的理解，概括性给出云计算的基本原理为：利用非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机为互联网用户提供服务（计算、存储、软硬件等服务）。这使得用户可以将资源切换到需要的应用 上，根据需求访问计算机和存储系统。云计算可以把普通的服务器或者PC 连接起来以获得超级计算机计算机的计算和存储等功能，但是成本更低。云计算真正实现了按需计算，从而有效地提高了对软硬件资源的利用效率。云计算的出现使高性并行计算不再是科学家和专业人士的专利，普通的用户也能通过云计算享受高性能并行计算所带来的便利，使人人都有机会使用并行机，从而大大提高了工作效率和计算资源的利用率。云计算模式中用户不需要了解服务器在哪里，不用关心内部如何运作，通过高速互联网就可以透明地使用各种资源。 云计算体系结构

云计算是全新的基于互联网的超级计算理念和模式，实现云计算需要多种技术结合，并且需要用软件实现将硬件资源进行虚拟化管理和调度，形成一个巨大的虚拟化资源池，把存储于个人电脑、移动设备和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。 按照最大众化、最通俗理解云计算就是把计算资源都放到互联网上，互联网即是云计算时代的云。计算资源则包括了计算机硬件资源（如计算机设备、存储设备、服务器集群、硬件服务等）和软件资源（如应用软件、集成开发环境、软件服务）。 云计算体系结构 云计算平台是一个强大的“云”网络，连接了大量并发的网络计算和 服务，可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力，将各自的资源通过云计算平台结合起来，提供超级计算和存储能力。通用的云计算体系结构如下图所示： 云计算体系结构 云用户端：提供云用户请求服务的交互界面，也是用户使用云的入口，用户通过Web浏览器可以注册、登录及定制服务、配置和管理用户。打开应用 实例与本地操作桌面系统一样。 服务目录：云用户在取得相应权限（付费或其他限制）后可以选择或定制的服务列表，也可以对已有服务进行退订的操作，在云用户端界面生成相应的图标或列表的形式展示相关的服务。 云计算体系结构 管理系统和部署工具：提供管理和服务，能管理云用户，能对用户授权、认证、登录进行管理，并可以管理可用计算资源和服务，接收用户发送的请求，根据用户请求并转发到相应的相应程序，调度资源智能地部署资源和应用，动态地部署、配置和回收资源。 监控：监控和计量云系统资源的使用情况，以便做出迅速反应，完成节点同步配置、负载均衡配置和资源监控，确保资源能顺利分配给合适的用户。 服务器集群：虚拟的或物理的服务器，由管理系统管理，负责高并发量的用户请求处理、大运算量计算处理、用户Web应用服务，云数据存储时采用