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信息技术导论 · 云计算技术

云计算的关键技术

云计算的关键技术

结构化讲义

B4-4.2 · 3 个大纲考点讲义 · 已精编

练本节题目

B4-4.2.1

分布式计算的概念及特点。

精编讲义 v1#

分布式计算的概念

必记

分布式计算(Distributed Computing)是一种将庞大复杂的计算任务拆分成多个较小的子任务,分发给网络中多台独立的计算机(节点)协同并行处理,最终合并各子任务计算结果的技术。其核心思想是“化整为零、分而治之(Divide and Conquer)”

分布式计算的三大核心特点与 CAP 定理

必记
特性要素内涵与原理说明对应理论/准则
高可扩展性(Scalability)支持通过简单增加通用廉价服务器节点平滑扩充计算和存储能力(横向扩展 Scale Out)横向扩展远优于纵向提升单机硬件(Scale Up)
容错性与可靠性任何单个节点宕机不会导致整个系统崩溃,系统会自动将故障节点上的任务重新调度给健康节点心跳检测机制与数据多副本冗余备份
CAP 定理约束分布式系统不可能同时满足:一致性(C)、可用性(A)、分区容错性(P),必须三选二(通常选 AP 或 CP)专转本必考分布式理论基础定理
随堂自测(3 题 · 共 46 道关联题)展开作答
单选2 分自测不计入学习进度

()是由Google设计并实现的一个可扩展的分布式文件系统,它适用于大型分布式计算密集型应用程序。

填空2 分自测不计入学习进度

网络计算是利用____________技术,把分散在不同地理位置的计算机组合成一台 虚拟超级计算机。

判断1 分自测不计入学习进度

分布式计算是在网格计算的基础上发展起来的。( )

B4-4.2.2

虚拟化技术的概念及特点。

精编讲义 v1#

虚拟化的概念与核心组件

必记

虚拟化(Virtualization)是指将物理硬件实体资源(CPU、内存、硬盘、网卡)进行抽象、解耦和切分,模拟为一套或多套相互隔离的虚拟计算环境的技术。其核心调度管理软件被称为虚拟机监视器(Hypervisor,或 VMM)。

虚拟化的三大本质特点与技术路线对比

必记
特点/对比项核心内涵传统虚拟机(VMware/KVM) vs 容器技术(Docker)
隔离性(Isolation)同一宿主机上运行的各虚拟机相互独立,一个虚拟机崩溃或感染病毒绝不影响其他虚拟机虚拟机为系统级硬件模拟隔离(强隔离);容器共享宿主操作系统内核(轻量级进程隔离)
封装性(Encapsulation)虚拟机的全部状态(系统、应用、数据)被封装为一个或几个独立的文件(如 vmdk/qcow2 镜像)VM 镜像文件几 GB~几十 GB;Docker 镜像仅几十 MB,秒级启动
硬件无关性(Independence)虚拟机运行在 Hypervisor 提供的抽象虚拟硬件之上,无需针对底层特定物理主板配置驱动支持虚拟机整机无感知在线热迁移(Live Migration)
随堂自测(3 题 · 共 190 道关联题)展开作答
填空2 分自测不计入学习进度

云计算通过____技术,将硬件资源抽象为逻辑资源,使得多个应用程序可以在同一物理硬件上运行。

填空2 分自测不计入学习进度

虚拟化具备____,____,____3个特点。

填空2 分自测不计入学习进度

在云计算关键技术中,虚拟化技术是指将计算机物理资源如服务器、网络、内存及存储等予以抽象、转换后呈现出来,使用户可以以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。虚拟化类型有两种:____ 虚拟化、寄宿虚拟化。

B4-4.2.3

存储技术的概念及特点。

精编讲义 v1#

主流网络存储三大架构对比(专转本网络/存储高频考点)

必记

直接附加存储

英文简称
DAS(Direct-Attached)
连接方式与协议
通过 SCSI/SATA/SAS 电缆直接挂接在服务器总线上
核心特点与典型应用
无网络协议开销,但为存储孤岛,无法跨服务器共享

网络附加存储

英文简称
NAS(Network-Attached)
连接方式与协议
通过局域网以文件级(File-level)协议访问(NFS、CIFS/SMB)
核心特点与典型应用
专用文件服务器,网络即插即用,多客户端共享文档共享盘

存储区域网络

英文简称
SAN(Storage Area Network)
连接方式与协议
通过光纤通道(FC)或 IP 专网以块级(Block-level)访问(FC-SAN、IP-SAN/iSCSI)
核心特点与典型应用
高性能、低延迟、面向高端数据库及企业级密集存储集群

NAS 与 SAN 的核心本质区别

必记

易错陷阱

专转本常考单选题辨析:NAS 提供的是“文件级共享”(看到的是网络共享文件夹),而 SAN 提供的是“块级存储”(操作系统将其识别为本地裸磁盘,格式化后使用)。

随堂自测(3 题 · 共 77 道关联题)展开作答
单选2 分自测不计入学习进度

1ZB= ( )

单选2 分自测不计入学习进度

云存储系统结构模型由 4 个层次组成,包括:存储层、____、应用接口层、访问层。

填空2 分自测不计入学习进度

Google 文件系统将整个系统的节点分为____、主服务器和数据块服务器的角色。