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Google云计算的基础架构
发布日期:2016-7-22 10:7:25

  GFS是 google自己设计的分布式文件系统,是大量安装有Linux操作系统的普通PC构成的集群系统。整个集群系统由一台Master(通常有几台备份)与若干台TrunkServer构成。GFS中文件备份成固定大小的Trunk分别存储在不同的TrunkServer上,每个Trunk有多份拷贝,也存储在不同的TrunkServer之上。Master负责维护GFS中的 Metadata,即文件名及其Trunk信息。客户端先从Master上得到文件的Metadata,根据要读取的数据在文件中的位置与相应的 TrunkServer通信。本文介绍Google云计算的基础架构。

  据介绍,google的每一份数据至少放在三个不同位置的机器上,因此可靠性是可以高度保证的;而且操作GFS与操作本地磁盘一样简单易行。

  Google目前拥有超过200个的GFS集群,其中有些集群的计算机数量超过5000台。Google现在拥有数以万计的连接池从GFS集群中获取数据,集群的数据存储规模可达到5个PB,且集群中的数据读写吞吐量可达到每秒40G。

  MapReduce是一个编程模式,它是同处理/产生海量数据集的实现相关。用户指定一个map函数,通过这个map函数处理key/value(键/值)对,并产生一系列的中间key/value对,并使用reduce函数来合并所有的具有相同key值的中间键值对中的值部分。MapReduce的主要贡献在提供了一个简单强大的接口,通过这个接口,可把大尺度的计算自动的并发和分布执行。

  常见的应用例子:在很大的文档集合中通机每一个单词出现的次数.map函数检查每一个单词,并对每一个单词增加1到其对应的计数器;reduce函数把特定单词的所有出现的次数进行合并。还有一些其他例子:

  分布式排序:map函数从每条记录中抽取关键字,并产生(key,record)对。reduce函数原样输出所有的关键字对。

  BigTable:一种用于管理超大规模结构化数据的分布式存储系统,可管理分布在数以千计服务器上的以PB计的数据。Bigtable API将包括用于创建、编辑表和列,改变群集、表、列元数据的函数。BT不支持完全的关系数据模型,而是为客户提供了简单的数据模型,让客户来动态控制数据的分布和格式。BT只能够支持大部分SQL。

  URL访问频率统计:map函数处理webpag请求和应答(URL,1)的log。Reduce函数把所有相同的URL的值合并,并且输出一个成对的(URL,总个数)。

  逆向Web-Link,map函数输出所有包含指向target URL的source网页,用(target,source)这样的结构对输出。Reduce函数局与所有关联相同target URL的source列表,并且输出一个(target,list(source))这样的结构。

  1、Google App Engine

  Google App Engine是一个开发、托管网络应用程序的平台,使用Google管理的数据中心。在2008年4月它发布了第一个beta版本。Google App Engine使用了云计算技术,跨越多个服务器与数据中心来虚拟化应用程序。当前,Google App Engine支持的编程语言是Python与Java. http://appengine.google.com

  2、Hadoop

  (1)Hadoop(http://hadoop.apache.org)是apache下面的一个分布式并行计算框架,是从lunece中抽取出来的一个框架。Hadoop主要是由HDFS、MapReduce和Hbase组成。

  (2)HDFS是Google File System(GFS)的开源实现。

  (3)MapReduce是Google MapReduce的开源实现。

  (4)HBase是Google BigTable的开源实现

  Google的上述分布式框架很有创造性,值得阿里云研究与学习,而且有极大的扩展性,使得Google在系统吞吐量上有很大的竞争力,但用C++写的。所以Apache基金会用Java实现了一个开源版本hadoop,支持Fedora、Ubuntu等Linux平台。以上介绍Google云计算的基础架构。