Amazon 云计算 AWS (三) 云计算 （第三版） 第 3 章 CLOUD COMPUTING Third Edition 电子工业出版社《云计算(第三版)》配套课件 云计算 （第三版） CLOUD COMPUTING Third Edition 第 3 章 Amazon 云计算 AWS (三) 主编：刘鹏 教授

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刘 鹏 教授、博导、学科带头人，清华大学博士。现任中国云计算专家咨询委员会秘书长、中国信息协会大数据分会副会长、工业与信息化部云计算研究中心专家。 主持完成科研项目25项，发表论文80余篇，出版专业书籍15本。获部级科技进步二等奖4项、三等奖4项。主编了国内第一本云计算教材《云计算》和第一本云计算编程书籍《实战Hadoop》。创办了知名的中国云计算（chinacloud.cn）和中国大数据（thebigdata.cn）网站。 曾率队夺得2002 PennySort国际计算机排序比赛冠军，两次夺得全国高校科技比赛最高奖，并三次夺得清华大学科技比赛最高奖。 荣获“全军十大学习成才标兵”（排名第一）、南京“十大杰出青年”、江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人、清华大学“学术新秀”等称号。

3.1 基础存储架构Dynamo 3.2 弹性计算云EC2 3.3 简单存储服务S3 3.4 非关系型数据库服务SimpleDB和DynamoDB 3.5 关系数据库服务RDS 3.6 简单队列服务SQS 3.7 内容推送服务CloudFront 3.8 其他Amazon云计算服务 3.9 AWS应用实例 3.10 小结

3.5 关系数据库服务RDS 3.5.1 RDS的基本原理 3.5.2 RDS的使用

3.5 关系数据库服务RDS RDS的基本原理 Amazon RDS将MySQL数据库移植到集群中，在一定的范围内解决了关系数据库的可扩展性问题。 网络 CPU 内存 硬盘 MySQL集群方式采用了Share-Nothing架构。 每台数据库服务器都是完全独立的计算机系统，通过网络相连，不共享任何资源。 这是一个具有较高可扩展性的架构，当数据库处理能力不足时，可以通过增加服务器数量来提高处理能力，同时多个服务器也增加了数据库并发访问的能力。

3.5 关系数据库服务RDS RDS的基本原理 存储于 小表1 数据库服务器 表单划分 集群MySQL 小表2 小表n Sharding 小表2 小表n 存储于 数据库服务器 表单主要根据业务的需要进行针对性的划分，对数据库的管理人员提出了非常高的要求，如果划分得不科学，则查询经常会跨表单和服务器，性能就会严重下降。

3.5 关系数据库服务RDS RDS的基本原理 集群MySQL通过主从备份和读副本技术提高可靠性和数据处理能力。 …… 瘫痪 升级 并发处理 Slave A Slave B Slave C Master B Master A 主从备份 客户端 …… 写 读 集群MySQL通过主从备份和读副本技术提高可靠性和数据处理能力。 瘫痪 升级 并发处理

3.5 关系数据库服务RDS 3.5.1 RDS的基本原理 3.5.2 RDS的使用

3.5 关系数据库服务RDS RDS的使用 从用户和开发者的角度来看，RDS和一个远程MySQL关系数据库没什么两样。 Amazon将RDS中的MySQL服务器实例称做DB Instance，通过基于Web的API进行创建和管理，其余的操作可以通过标准的MySQL通信协议完成。 创建DB Instance时还需要定义可用的存储，存储范围为5GB到1024GB，RDS数据库中表最大可以达到1TB。 可以通过两种工具对RDS进行操作：命令行工具和兼容的MySQL客户端程序 命令行工具是Amazon提供的Javamazon网站下载。MySQL客户端是可以与MySQL服务器进行通信的应用程序

3.1 基础存储架构Dynamo 3.2 弹性计算云EC2 3.3 简单存储服务S3 3.4 非关系型数据库服务SimpleDB和DynamoDB 3.5 关系数据库服务RDS 3.6 简单队列服务SQS 3.7 内容推送服务CloudFront 3.8 其他Amazon云计算服务 3.9 AWS应用实例 3.10 小结

简单队列服务 Simple Queue Service，SQS Amazon为解决云计算平台之间不同组件的通信专门设计开发的

3.6 简单队列服务SQS 3.6.1 SQS的基本模型 3.6.2 SQS的消息

3.6 简单队列服务SQS SQS的基本模型 三个组成部分 系统组件 队列 消息 队列 消息1 消息2 消息3 消息n …… Component 队列 Queue 消息 Message

3.6 简单队列服务SQS SQS的基本模型 系统组件 队列 消息1 消息2 消息3 消息n …… Component 系统组件是SQS的服务对象，而SQS则是组件之间沟通的桥梁 既可以是消息的发送者，也可以是消息的接收者

3.6 简单队列服务SQS SQS的基本模型 队列 队列 消息1 消息2 消息3 消息n …… 队列是存放消息的容器，类似于S3中的桶 Queue 队列是存放消息的容器，类似于S3中的桶 队列的数目是任意的，创建队列时用户必须给其指定一个在SQS账户内唯一的名称 队列在传递消息时会尽可能 “先进先出”

3.6 简单队列服务SQS SQS的基本模型 消息 队列 消息1 消息2 消息3 消息n …… Message 消息是发送者创建的具有一定格式的文本数据，接收对象可以是一个或多个组件 消息的大小是有限制的，但是消息的数量并未做限制

3.6 简单队列服务SQS SQS的基本模型 队列 消息1 消息2 消息3 消息n …… 在SQS中，消息和队列是最重要的两个概念。

3.6 简单队列服务SQS 3.6.1 SQS的基本模型 3.6.2 SQS的消息

3.6 简单队列服务SQS SQS的消息 消息的格式 消息ID 接收句柄 消息体 消息体 MD5摘要 Message ID 接收句柄 Receipt Handle 当从队列中接收消息时就会从消息那里得到一个接收句柄，这个句柄可以用来对消息进行删除等操作。 由系统返回给用户，用来标识队列中的不同消息。 消息的正文部分，需要注意的是消息存放的是文本数据并且不能是URL编码方式。 消息体 Body 消息体 MD5摘要 MD5 of Body 消息体字符串的MD5校验和。

3.6 简单队列服务SQS SQS的消息 消息取样 队列中的消息是被冗余存储的，同一个消息会存放在系统的多个服务器上。其目的是为了保证系统的高可用性，但这会给用户查询队列中的消息带来麻烦。 为了解决该问题，SQS采用了基于加权随机分布（Weighted Random Distribution）的消息取样 当用户发出查询队列中消息的命令后，系统在所有的服务器上使用基于加权随机分布算法随机地选出部分服务器，然后返回这些服务器上保存的所查询的队列消息副本。

3.6 简单队列服务SQS SQS的消息 当消息数量较少时，SQS进行消息取样时可能会出现返回结果不准确的现象 A B C D 发出查询请求 返回查询结果 A B C 队列 A B C D 服务器1 服务器2 服务器3 服务器4 但由于消息采样具有随机性，只要用户一直查询下去，总会查询到所有的消息。

3.6 简单队列服务SQS SQS的消息 可见性表明该消息可以被所有的组件查看，可见性超时值相当于一个计时器，在设定好的时间内，发给用户的消息对于其他所有的组件是不可见的。 扩展操作就是将计时器按照新设定的值重新计时，终止就是将当前的计时过程终止，直接将消息由不可见变为可见。 不可见 拓展 重新 计时 可见 消息 生命 周期 结束 超过4天 接收 未删除 终止计时 时间到 时间 未到 消息删除 未接收

3.1 基础存储架构Dynamo 3.2 弹性计算云EC2 3.3 简单存储服务S3 3.4 非关系型数据库服务SimpleDB和DynamoDB 3.5 关系数据库服务RDS 3.6 简单队列服务SQS 3.7 内容推送服务CloudFront 3.8 其他Amazon云计算服务 3.9 AWS应用实例 3.10 小结

CloudFront 基于Amazon云计算平台实现的内容分发网络。借助Amazon部署在世界各地的边缘节点，用户可以快速、高效地对由CloudFront提供服务的网站进行访问。

3.7 内容推送服务CloudFront 3.7.1 CDN 3.7.2 CloudFront

3.7 内容推送服务CloudFront CDN 本地DNS DNS服务器 网站服务器 提交所访 问网站域名 发出 解析请求 返回所访 问网站的IP 利用网站IP 进行访问 1 2 3 4 5 传统的网络服务模式中，用户和内容提供商位于服务的两端，网络服务提供商将两者联系起来。在这种情况下，网络服务提供商仅仅起“桥梁”作用。

3.7 内容推送服务CloudFront CDN 解决办法 首先 其次 最后 用户在发出服务请求后，需要经过DNS服务器进行域名解析后得到所访问网站的真实IP，然后利用该IP访问网站。在这种模式中，世界各地的访问者都必须直接和网站服务器连接才可以访问相关内容，存在明显的缺陷。 网站服务器可以容纳的访问量是有限的 首先 解决办法 这种模式中没有考虑访问者的地域问题 CDN技术通过将网站内容发布到靠近用户的边缘节点，使不同地域的用户在访问相同网页时可以就近获取。 其次 使用不同网络服务提供商服务的用户之间的互访速度也会受到限制 最后

3.7 内容推送服务CloudFront CDN DNS在对域名进行解析时不再向用户返回网站服务器的IP，而是返回了由智能CDN负载均衡系统选定的某个边缘节点的IP。 本地DNS DNS服务器 智能DNS负 载均衡系统 边缘节点 网站服务器 提交所访 问网站域名 1 发出解析 请求 2 重定向 3 返回边缘 节点的IP 4 5 6 利用边缘 节点访问 7 通过内部DNS解析得到IP并向服务器发出请求 8 返回请求内容 9 10

3.7 内容推送服务CloudFront CDN 这种访问模式的好处主要有以下几点： 将网站的服务流量以比较均匀的方式分散到边缘节点中，减轻了网站源服务器的负担。 好处一 好处二 由于边缘节点与访问者的地理位置较近，访问速度快。 智能DNS负载均衡系统和各个边缘节点之间始终保持着通信联系，可以确保分配给用户的边缘节点始终可用且在允许的流量范围之内。 好处三

3.7 内容推送服务CloudFront CDN CDN的实现需要多种网络技术的支持，主要包括以下几种： 将网站的服务流量以比较均匀的方式分散到边缘节点中，减轻了网站源服务器的负担。 负载均衡技术 由于边缘节点与访问者的地理位置较近，访问速度快。 分布式存储 智能DNS负载均衡系统和各个边缘节点之间始终保持着通信联系，可以确保分配给用户的边缘节点始终可用且在允许的流量范围之内。 缓存技术

3.7 内容推送服务CloudFront 3.7.1 CDN 3.7.2 CloudFront

3.7 内容推送服务CloudFront CloudFront 首先 其次 CloudFront正是通过Amazon设在全球的边缘节点来实现CDN的，但是较普通的CDN而言，它的优势无疑是巨大的。 CloudFront的收费方式和Amazon的其他云计算收费方式一样是按用户实际使用的服务来收费，这尤其适合那些资金缺乏的中小企业。 首先 CloudFront的使用非常简单，只要配合S3再加上几个简单的设置就可以完成CDN的部署 其次

3.7 内容推送服务CloudFront CloudFront 对象 别名指向 源服务器 边缘 节点位置 分发 有效期 Object 利用CloudFront进行分发的任意一个文件 别名指向 CNAME 系统分配给用户域名的一个别名 源服务器 Origin Server 存储需要分发文件的位置 边缘 节点位置 Edge Location 实际的边缘节点服务器位置 作用是在CloudFront服务和源服务器之间建立一条通道 分发 Distribution 有效期 Expiration 文件副本在边缘节点上的存放时间

3.7 内容推送服务CloudFront CloudFront CloudFront在此处就相当于CDN中的智能DNS负载均衡系统，用户实际是和CloudFront进行服务交互而不是直接和S3中的原始文件进行交互。 CloudFront与其他一些AWS不同的是，它只接受安全的HTTPS方式而不接受HTTP方式进行访问，这又进一步提高了安全性。 CloudFront 边缘节点 S3 利用相关链 接向服务器 1 给该访问请求 分配边缘节点 2 边缘节点上无请求内容则向S3发出请求 3 返回请求内容的副本 4 返回请求内容 5

本章未完待续

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