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1、云計(jì)算Google的技術(shù)構(gòu)架一、前言計(jì)算無疑是今年IT技術(shù)界最熱點(diǎn)的關(guān)鍵詞之一。從谷歌趨勢(shì)分析來看,國際上Cloudcomputing是從2007年中期開始成為整個(gè)業(yè)界關(guān)注的重點(diǎn),在中國云計(jì)算是從2008年開始成為中國IT界和通信界關(guān)注的核心。特別是,當(dāng)中國移動(dòng)2008年開始關(guān)注計(jì)算,并推動(dòng)中國移動(dòng)相關(guān)的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)、業(yè)務(wù)軟件平臺(tái)開始向計(jì)算的平臺(tái)遷移。使得整個(gè)中國IT界、通信界的相關(guān)產(chǎn)業(yè)力量更加關(guān)注計(jì)算,同時(shí)大家也開始意識(shí)到了計(jì)算確實(shí)可以大大的節(jié)省海量計(jì)算的總體擁有成本。cloudcomputin
2、g云計(jì)算當(dāng)業(yè)界談到計(jì)算的時(shí)候,都會(huì)第一個(gè)想到谷歌Google。我們?nèi)粘T谑褂玫腉oogleSearch,GoogleEarth,GoolgeMap,GoogleGmail,GoogleDoc等等業(yè)務(wù)都是Google基于自己計(jì)算平臺(tái)來提供的。Google也是通過云計(jì)算的方式,大量的降低計(jì)算成本,使之業(yè)務(wù)更具有競爭力。Google原先企業(yè)初期階段,獲得的投資有限,只能自己攢機(jī),但是很差的機(jī)器不可能發(fā)揮服務(wù)器的性能和穩(wěn)定性,于是只有去想該如何提高可靠性,如何利用很多"破爛"機(jī)器獲得更高的性能。這就有了云
3、計(jì)算的雛形。今天我們都知道Google的規(guī)模,而如果我們不去認(rèn)清計(jì)算的強(qiáng)大,我們就不知道互-----------------------Page2-----------------------聯(lián)網(wǎng)的未來和規(guī)則。Google在98年的時(shí)候被迫發(fā)現(xiàn)了這一規(guī)則,然后我們看到了聚合的力量,今天微軟、IBM、雅虎、百度、亞馬遜這些企業(yè)看到了規(guī)則,于是開始進(jìn)入計(jì)算領(lǐng)域。所以我們研究計(jì)算,可以系統(tǒng)剖析一下Google的技術(shù)構(gòu)架,這對(duì)于我們搭建自己自身的計(jì)算平臺(tái)有比較好的借鑒意義和標(biāo)桿意義!二、Google的整體
4、技術(shù)構(gòu)架說明由于Google沒有官方發(fā)布一個(gè)自身的技術(shù)構(gòu)架說明。本文主要的信息都來自互聯(lián)網(wǎng)中對(duì)于Google網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)架的分析,大量信息來自labs.google.com。Google最大的IT優(yōu)勢(shì)在于它能建造出既富于性價(jià)比(并非廉價(jià))又能承受極高負(fù)載的高性能系統(tǒng)。因此Google認(rèn)為自己與競爭對(duì)手,如亞馬遜網(wǎng)站(Amazon)、電子港灣(eBay)、微軟(Microsoft)和雅虎(Yahoo)等公司相比,具有更大的成本優(yōu)勢(shì)。其IT系統(tǒng)運(yùn)營約為其他互聯(lián)網(wǎng)公司的60%左右。同時(shí)Google程序員的
5、效率比其他Web公司同行們高出50%~100%,原因是Google已經(jīng)開發(fā)出了一整套專用于支持大規(guī)模并行系統(tǒng)編程的定制軟件庫。從整體來看,Google的計(jì)算平臺(tái)包括了如下的技術(shù)層次。1)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):包括外部網(wǎng)絡(luò)(ExteriorNetwork),這個(gè)外部網(wǎng)絡(luò)并不是指運(yùn)營商自己的骨干網(wǎng),也是指在Google計(jì)算服務(wù)器中心以外,由Google自己搭建的由于不同地區(qū)/國家,不同應(yīng)用之間的負(fù)載平衡的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)。內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(InteriorNetwork),連接各個(gè)Google自建的數(shù)據(jù)中心之間的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。2
6、)硬件系統(tǒng):從層次上來看,包括單個(gè)服務(wù)器、整合了多服務(wù)器機(jī)架和存放、連接各個(gè)服務(wù)器機(jī)架的數(shù)據(jù)中心(IDC)。3)軟件系統(tǒng):包括每個(gè)服務(wù)器上面的安裝的單機(jī)的操作系統(tǒng)經(jīng)過修改過的RedhatLinux。Google計(jì)算底層軟件系統(tǒng)(文件系統(tǒng)GFS、并行計(jì)算處理算法Mapreduce、并行數(shù)據(jù)庫Bigtable,并行鎖服務(wù)ChubbyLock,計(jì)算消息隊(duì)列GWQ)4)Google內(nèi)部使用的軟件開發(fā)工具Python、Java、C++等-----------------------Page3--------
7、---------------5)Google自己開發(fā)的應(yīng)用軟件GoogleSearch、GoogleEmail、GoogleEarth三、Google各個(gè)層次技術(shù)介紹1、Google外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)介紹當(dāng)一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)用戶輸入www.google.com的時(shí)候,這個(gè)URL請(qǐng)求就會(huì)發(fā)到GoogleDNS解析服務(wù)器當(dāng)中去,那么Google的DNS服務(wù)器就會(huì)根據(jù)用戶自身的IP地址來判斷,這個(gè)用戶請(qǐng)求是來自那個(gè)國家、那個(gè)地區(qū)。根據(jù)不同用戶的IP地址信息,解析到不同的Google的數(shù)據(jù)中心。進(jìn)入第一道防火墻,這次
8、防火墻主要是根據(jù)不同端口來判斷應(yīng)用,過濾相應(yīng)的流量。如果僅僅接受瀏覽器應(yīng)用的訪問,一般只會(huì)開放80端口http,和443端口https(通過SSL加密)。將其他的來自互聯(lián)網(wǎng)上的非Ipv4/V6非80/443端口的請(qǐng)求都放棄,避免遭受互聯(lián)網(wǎng)上大量的DOS攻擊。據(jù)說Google使用了思杰科技(CitrixSystems)的Netscaler應(yīng)用交換機(jī)來做web應(yīng)用-----------------------Page4-----------------------的優(yōu)化。NetScal