【正文】 和形象 ，對其進行自定義，更新現(xiàn)有的服務和形象，并開發(fā)新的復合體。他們還可能為這些提供新服務（例如，一個教師在教育機構，以“ 圖像 ” 被云為基礎的實驗室虛擬桌面），它們可能監(jiān)督該服務的情況，并獲取以前的使用信息和管理服務，統(tǒng)計資料等，這可能需要一些構建方面的圖像和服務的知識，但是大部分的工作重點將放在與最終用戶接口和在他們的工作流程對于最終用戶所需要的配置。 他們的專業(yè)知識的范圍可以從工作流程自動化的工具，并通過各種語言，到域的專業(yè)知識需要了解什么樣的服務總量，如果有最終用戶的需求，以最終用戶需求的會計管理，以及有關 跨擔心，內(nèi)和外的云服務編排和參與，物源數(shù)據(jù)分析。有些云的 6 VCL 組件的組件集成的一些專家和供應可能需要在圖 3 所示是基于 VCL 的 實施[Ave07， Vou08a]。需要可能從 “ 裸機 ” 裝的影像，（在管理程序）虛擬平臺圖像，圖像總量集合（環(huán)境），以圖像與一些限制，以工作流為基礎的服務。服務管理節(jié)點可以使用可以隨意重新加載劃分與他們選擇的圖像資源。當他們被使用，這些資源將返回到未分化狀態(tài)，以便重復使用。在教育方面，這可能是，例如， 10 實驗室類的臺式機 VM ware映像在星期一下午 2點至 3點可能被需要。然后，下午 3點之后 另一組圖片可以加載到這些資源。 另一方面，一個環(huán)境可能是成為一個或更多的平臺上加載的圖像的集合。例如，一個 Web 服務器，一個數(shù)據(jù)基本服務器，以及一個可視化的應用服務器。形象是一個典型的工作流過程控制的圖像，也有一個時間的組成部分。它可以根據(jù)需要啟動任何以前的資源數(shù)量，并管理其使用和釋放一個自動化的工作流程為基礎。 圖像上的用戶，未分化的資源負載可定根，因為這些資源的管理訪問權限是 “ 處理干凈 ” 后再使用。 另一方面，資源的訪問只提供了一些虛擬分區(qū)，可以允許非根用戶訪問。例如， Z 系列大型機可以提供其作為一種資源的 LPAR 之一，同樣的 ESX平臺可裝載非根權限，而它的客戶機操作系統(tǒng)的圖像可能是根訪問類型。 最終用戶 最終用戶的服務是最重要的用戶。他們需要適當?shù)姆仗峁┛煽康暮图皶r的，易于使用的界面，對他們的合作支持服務等信息。分布各地的服務網(wǎng)絡和跨資源，將取決于任務的復雜性，所需的日程表和資源限制。解決辦法應不排除任何網(wǎng)絡類型（線，光纖，無線）或訪問模式（高速和低速）的使用。但是，已成立一個較低的 VCL的終端到終端連接的吞吐量， DSL 和電纜調(diào)制解調(diào)器速度的約束。 在任何時候，用戶的工作必須是安全和數(shù)據(jù)丟失和未 經(jīng)授權的訪問 。 作為一個例子，在可能范圍內(nèi)的資源需要從教育的最終用戶的（圖 4）單議席桌面（ “ 電腦圖像 ” ），可能提供的任何操作系統(tǒng)和應用適合于教育領域，在為同步或異步學習或手支持實驗室或教室座位集團會議上，以一個或多個服務器支持不同的教育功能，對耦合服務器（或環(huán)境），例如團體， Apache 服務器，數(shù)據(jù)庫服務器，工作流管理服務器一起工作，以支持一個特定的類，研究集群和高性能計算集群。圖 4。顯示當前的基本服務（資源）的 VCL的交付。對資源的最終用戶擁有的時間范圍可以從幾個小時到幾個星期，一個學期，到時間不限成員名 額的時期。 3 一個實現(xiàn) 虛擬計算實驗室（ VCL）的網(wǎng)站 ： / / ，實現(xiàn)了的安全的制造水平，按需效用計算和廣域獲取有關虛擬化的資源，包括計算，存儲和軟件資源為基礎的解決方案面向服務的技術。有 VCL的飛行員與北卡羅萊納大學的校園，北卡羅萊納州的社區(qū)學院系統(tǒng)號碼，以及提供了大量的在外的州立大學 ，其中許多是 IBM虛擬計算計劃成員 [Vou08b]。 7 圖 5 說明了北卡羅萊納州立云上的 VCL技術。訪問北卡羅來納州立云保留和管理是通過一個門戶網(wǎng)站， 或通過一個 API。身份認證，資源可用性，圖像等信息被保存在數(shù)據(jù)庫中。資源（真實和虛擬的）都是受控于一個或多個管理節(jié)點。這些節(jié)點可以在相同的云，或在不同的云，它們允許廣泛的資源共享，提供許可證和其他方面的限制是很榮幸的。北卡羅來納州立未分化的資源目前 1000數(shù)量的 IBM Blade Center刀片。它的服務是區(qū)別于教學實驗室，分為采用的 VCL當他們在不使用的時候（如在晚上）。此外，可以附加的 VCL如 Sun刀片服務器，戴爾集群，以及其他類似區(qū)分和分化的資源。更為詳細的 VCL用戶服務，功能，安全性和概念在信息中 可以找到 [Ave07， Vou08a]。 目前，北卡羅萊納州立 VCL是服務超過 30,000的學生和教師的人數(shù)。 交付的重點是學生擁有的電腦應用程序和平臺的增加，學生可能有自己在機器安裝上的困難，因為許可，應用足跡或者相似性 。 我們每學期服務的是約 60,000 的預定請求（主要是點播或 “ 現(xiàn)在 ” 型）。典型的單席用戶會保留 1至 2個小時。 我們目前有大約 150種的圖像新產(chǎn)品，另有 450種左右的其它產(chǎn)品。大多數(shù)的圖像服務于議席單用戶和高性能計算周期，只有少量會集中在環(huán)境和工作流程為基礎的服務中 。 迄今為止 一直在討論 VCL的執(zhí)行工作的特點和功能，并且認為這些在云計算中是可取的，它也可以轉(zhuǎn)變成很多東西。從功能上看，它已載入了以分布式計算為基礎的圖像葉片數(shù) [AEC08]，大路口 [Had08]一個可以實現(xiàn)谷歌般的地圖 /減少環(huán)境中，通過加載和環(huán)境組成的集團或球，可以構造一個子云電網(wǎng)為基礎計算等的圖像 。 一個典型的北卡州立裸機刀片提供席位約 25名學生，有 25:1的比例，這大大優(yōu)于傳統(tǒng)的實驗室在 5:1到 10:1的比例。利用根據(jù)應用和用戶配置文件，管理程序和服務器應用程序可以再增加 2 至 40 倍。我們的維修費用是相當?shù)?，?個全職員工的維護大約需要 1000個節(jié)點，以及其他 3個全職員工的開發(fā)。 4 研究問題 到目前為止的討論的云計算的一般方法，作為一個具體的 VCL云計算的執(zhí)行仍然是在數(shù)量方向的研究，并且開辟了一些新的問題 。 例如，整體經(jīng)濟的規(guī)模和形象，服務經(jīng)濟建設在很大程度上取決于建設在很大程度上緩解這些圖像和流動性，不僅在云計算，而且是不同的云計算中。 特別感興趣的是構建的復雜環(huán)境下的資源和復雜控制圖像的那些資源 , 包括面向工作流程的圖像 。反饋時間和特殊的大型工作流程可能是現(xiàn)在一個有效的研究課題。這是有相當數(shù)量的基本 的元數(shù)據(jù)，一些永久連接到一個圖像，動態(tài)地連接到一個圖像，一些在云數(shù)據(jù)庫管理中存儲。 云源數(shù)據(jù)，并在總體元數(shù)據(jù)管理，是一個開放的問題。 我們使用的分類信息源劃分成： 8 ?云過程出處，控制流動及其進展，執(zhí)行的信息， 代碼性能跟蹤等動態(tài) 。 ?云數(shù)據(jù)源，數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流，文件位置，動態(tài)的應用輸入 /輸出信息等。 ?云流出處，結構，形成，演化，工作流本身。 ?系統(tǒng)（或環(huán)境）源系統(tǒng)信息， O / S的，編譯器的版本，加載的庫，環(huán)境變量等。 開放的挑戰(zhàn)包括：如何收集信息和規(guī)范的出處無縫的方式和最小的開銷模塊化 設計和集成的源記錄，如何永久性地存儲這些信息，以便你可以在任何時候找回，標準化模式，以及如何給信息給用戶以一種合乎邏輯的方式，一個直觀的用戶網(wǎng)絡界面：控制面板 [例如， Bar07]。 其他一些圖像和服務相關的實際問題涉及尋找最佳的形象和服務形象，復合材料和環(huán)境的載入時間的優(yōu)化。 還有一個圖像的便攜性和暗示圖像格式的問題。 考慮到不同的虛擬化環(huán)境中的擴散，以及在各種硬件，圖像格式標準化是有相當大的興趣。一些開放的解決方案存在或正在考慮，以及更多的專有解決方案的數(shù)量已經(jīng)在這里出現(xiàn) [例如， IBM08b， VMW07]。例如，目前使用 VCL的標準圖像映射可能的操作系統(tǒng)，管理程序和平臺特定的圖像，因此需要相對復雜的交換映射和額外的存儲。 另一項研究和工程的挑戰(zhàn)是安全性。對于最終用戶對于 “ 云 ” 解決方案感覺是舒適的，認為他們的軟件，數(shù)據(jù)和流程，有需要有相當大的保證，服務是高度可靠和可用的，以及安全，安全，隱私的保護。這就提出了通過 VPN 和 SSH 隧道和 VLAN的終端到終端的業(yè)務隔離的問題，并保證之一可能有數(shù)據(jù)和圖像保存在 ―云 ‖其完整性。有些工作正在開展國家安全的開放數(shù)控系統(tǒng)計劃涉及的水印圖像和數(shù)據(jù)的完整性，以確保核查。雖然北卡州 立經(jīng)驗與優(yōu)秀的 VCL和我們的安全解決方案已被高舉在過去四年精美，安全往往是一個移動的目標和挑戰(zhàn)。 該回報率投資回報率（ ROI）和總成本的所有權（ TCO）的是復雜問題。與現(xiàn)有解決方案在這一點上缺乏直接比較。但是，公益事業(yè)建設，維護和共同性費用絕對起到了重要作用。我們與 VCL的經(jīng)驗是，大部分肯定是從增加資源的利用豐厚的回報（如前所述）。 在我們的例子中，我們可以單席移動我們的云資源，環(huán)境高性能計算環(huán)境，反之亦然 ,一個興趣的減退， 在其他的一個 學期的假期提高興趣界線。圖 7。 VCL的 日變化在單席的利用率（超過四年的平 均值） 。 圖 7 VCL的每日變化在單席的利用率（超過四年的平均值）。 圖 6顯示了在過去的 4年利用白天的 VCL的座位為導向的資源?？吹绞褂昧康脑鲩L，但我們也看到在使用季節(jié)和期末的變化，邀請重新資源配置。沒有顯示是對現(xiàn)有資源的 VCL在每個時間段的實際人數(shù)。目前，關于單座椅側(cè)參與葉片平均人數(shù)超過 200人，然而，最初是有 40非法進入者。由圖覆蓋保留交易總數(shù)超過 20萬。 一個更加靈活的重新資源（可能是在夜間）的分布是可能的，因為我們擁有一切必要的元數(shù)據(jù)，但我們不會行使該選擇權。這一點在圖 7。有趣的是，看到有可能是一個 機會，也許是在上午 12點轉(zhuǎn)移到上午 07點時間段的一些高性能計算資源，這是 9 永遠的 CPU 時間短，目前尚不清楚，這可能是一種節(jié)約成本的措施。另一種選擇是實際反應在 降 低使用時間與數(shù)據(jù)中心的能源成本和部分設備轉(zhuǎn)上升的問題。有些問題太多，如何做到這一點，是否會縮短壽命的設備等等。又是一個可能的應用研究項目。 5 結論 “ 云 ” 計算建立在幾十年的研究在虛擬化，分布式計算，效用計算，以及最近的網(wǎng)絡，網(wǎng)絡和軟件服務。它意味著一個面向服務的體系結構，降低信息為最終用戶技術開銷，極大的靈活性，降低了所有權，按需服務，以及其他許多 東西總成本。本文討論了 “ 云 ” 計算，它試圖解決的問題，相關的研究課題， ―云 ‖的實施對 VCL 的技術為基礎的概念。我們與 VCL的技術經(jīng)驗非常好，我們在另外的功能和特性的過程中，這將使其更適合于云框架的構建。 6 致謝 我要感謝在北卡羅來納州的 VCL 球隊做出的貢獻我的同事們的見解和支持。 這項工作的部分支持是來自美國能源部 SciDAC 贈款的 DE FC02 01ER25484 和DEFC02 07ER25809， IBM公司，賽仕軟件研究所，北卡羅萊納州立大學和北州卡羅萊納州。 7 參考文獻 [AEC08] 亞 馬 遜 彈 性 云 計 算 （ EC2 ） ： 2020年 5月。 [Alt07a] Ilkay Altintas，伯特倫 Ludaescher，斯科特 Klasky，姆拉登納萊答 Vouk。 “ 介紹的科學工作流程管理和開普勒系統(tǒng) ” ，教程，在 2020年 ACM /電機及電子學工程師聯(lián)合會在超級計算，坦帕，佛羅里達州，補習節(jié)，第 205號， 2020，書號 :0 7695 2700 0會議論文集，還給予 2020超級卜 Altintas， Vouk， Klasky， Podhorszki，和抓取，輔導會議 S07， 11月 11日 07。 [Alt07b] Ilkay Altintas，喬治金，丹尼爾階段，特倫斯克里奇洛，大衛(wèi)庫普，杰夫利根，伯特倫 Ludaescher，皮埃爾 Mouallem1， Meiyappan Nagappan，諾伯特Podhorszki，克勞迪奧席爾瓦， MladenVouk， “ 開普勒的種源為基礎的科學工作流系統(tǒng) ” 海報＃ 41，在微軟 eScience 研討會星期五中心北卡羅萊納大學，查珀爾山，數(shù) 控10月 13 15， 2020年，第 82 。 [Atk03a] ， “ 革命化科學與工程，通過網(wǎng)絡基礎設施：在網(wǎng)絡基礎設施，國家科學基金會藍絲帶咨詢小組的報告 ” 。國家科學基金會，國家科學基金 會 的 報 告 藍 絲 帶 咨 詢 小 組 的 網(wǎng) 絡 基 礎 設 施 ， 2020 年 1 月 [Atk03b]同上，附錄 A （ [Ave07]薩姆埃弗里特 ， Michale 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