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1.2智慧园区云计算平台架构
广义上来说,云计算平台就是云控中心与计算平台相互独立的同时而又互相协作的实体。云控中心依据用户发送来的请求,为各个计算节点动态分配用户任务,参与任务的计算节点将各自任务完成后的结果集中到控制中心,控制中心最后汇总结果给用户。对于云存取请求,云控中心将用户数据通过互联网分布式存储在云端或者从云端读取。在虚拟化技术的支撑下,云计算及云存储服务对用户而言都是透明的。类似于通信系统中的时分复用,每个用户看起来链路上的设备是自己独享的,云计算用户眼中的云服务也是独享的。同时,云计算平台应为用户提供多种终端接入方式,如智能手机、平板电脑、个人电脑等。云计算组成见图1。
平台大量传感器及数据采集终端为云计算处理及决策提供原始的数据信息,包括温度、湿度等天气信息。对于传感器不能获取的信息,可能需要借助遥感卫星。就云计算平台的服务对象和建设地点而言,智慧园区云计算平台属于私有云的范畴。智慧园区云计算平台系统架构见图2。
由于服务范围小,智慧园区云平台采用将云控中心和计算资源整合成云数据中心的方案,按照云计算平台的层次划分原则,数据中心属于基础设施即服务(Infrastructure as a Service,IaaS)层。为了保证智慧园区云计算平台的安全性和私有性,在智慧园区云数据中心与公有云之间设立防火墙。当私有云存储容量和计算能力难以满足需求时,云数据中心可以向公有云以租赁的形式获取存储和计算能力。在此过程中,访问控制和数据安全是需要关注的重点。平台即服务(Platform as a Service,PaaS)层提供数据处理模型,数据处理模型位于云计算模型的中间层,有着承上启下的作用。软件即服务(Software as a Service,SaaS)层主要为智能园区各部门工作人员提供多种应用服务。
1.3智慧园区云计算平台关键技术
1.3.1 虚拟化技术
虚拟化技术属于一个抽象出来的层次,其将底层的基础设施与操作系统分离,在动态分配计算和存储资源的基础上最大化共享物理设施。在虚拟化技术中,CPU、内存、硬盘、网卡等硬件都被抽象为标准化组件,用户可以根据需要安装自己的操作系统及软件,或者由虚拟化软件默认安装一个操作系统,组件和操作系统等传统计算机系统运行所必须的一切软硬环境都被封装在虚拟机文件中,方便复制、保存。总体来说,虚拟化技术特点可以总结为:软件实现、隔离运行、封装抽象、硬件独立、广泛兼容、标准接口。
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