云计算基础：云基础设施机制包括哪些主要构件？云存储设备的存储等级和使用的主要存储接口

1. 云基础设施机制包括哪些主要构件？简要说明这些构件的概念。 逻辑网络边界：将一个网络环境与通信网络的其他部分分割开来，形成一个虚拟网络边界，包含并隔离了一组关于云的IT资源，且这些资源可能是分布式的。逻辑网络边界通常由提供和控制数据中心连接的网络设备来建立，一般是作为虚拟化IT环境进行部署的。虚拟服务器：一种模拟物理服务器的虚拟化软件。通过提供独立的虚拟服务器，可以实现多个用户共享一个物理服务器。从映像文件进行虚拟服务器的实例化是一个可以快速且按需完成资源分配过程。云存储设备：云存储设备（cloud storage device）机制是指专门为基于云配置所设计的存储设备。如同物理服务器如何大量产生虚拟服务器映像一样，这些设备的实例可以被虚拟化。在支持按使用计费的机制时，云存储设备通常可以提供固定增幅的容量分配。此外，通过云存储服务，还可以远程访问云存储设备。
主要问题在于数据的安全性、完整性和保密性。另一个问题关于大型数据库性能方面，即LAN提供的本地数据存储在网络可靠性和延迟水平上均优于WAN。云使用监控：云使用监控机制是一种轻量级的自制软件机制，用于收集和处理IT资源的使用数据。根据需要收集的使用指标类型和使用数据收集方式，云使用监控器可以以不同的形式存在。3种常见的基于代理的实现形式为监控代理，资源代理和轮询代理。每种形式都将收集到的使用数据发送到日志数据库，以便进行后续处理和报告资源复制：复制被定义为对同一个IT资源创建多个实例，通常在需要加强IT资源的可用性和性能时执行。使用虚拟化技术来实现资源复制（ resource replication）机制可以复制基于云的IT资源已就绪环境：已就绪环境机制是PaaS云交付模型的定义组件，它代表的是预定义的基于云的平台，该平台由一组已安装的IT资源组成，可以被云用户使用和定制。云用户使用这些环境在云内远程开发和配置自身的服务与应用程序。典型的已就绪环境包括预安装的IT资源，如数据库、中间件，开发工具和管理工具。 2.简要说明云存储设备的存储等级和使用的主要存储接口。云存储等级：指数据存储的逻辑单元，主要分为以下四个等级。文件：数据集合分组存放在文件夹中的文件里。块：存储的最低等级，最接近硬件，是可被独立访问数据的最小单位。数据集 ：基于表格、以分隔符分割或以记录形式组织的数据集合。对象：将数据及相关的元数据组织为Web的资源。主要存储接口： 网络存储接口：文件存储和块存储通常通过网络存储接口来访问。文件存储需要将独立的数据存入不同的文件，当数据发生变化时，原来的文件要被生成的新文件替换。云存储设备机制是基于这种接口的，数据搜索和抽取性能很可能不是最优的。存储水平和阈值都是由文件系统本身决定。不论事逻辑单元号（LUN）还是虚拟卷，块存储与文件集存储相比，拥有更好的性能。对象存储接口：各种类型的数据都可以作为Web资源被引用和存储，这就是对象存储，它以可以支持多种数据和媒体类型的技术为基础。实现这种接口的云存储设备机制通常可以通过以HTTP为主要协议的REST或者基于Web服务的云服务来访问。网络存储行业协会（SNIA）的云数据管理接口（CDMI）规范支持使用对象存储接口。数据库存储接口：基于数据库存储接口的云存储设备机制除了支持基本存储操作外，通常还支持查询语言，并通过标准API或管理用户接口来实现存储管理。根据存储结构，这种存储接口分为两种主要类型：关系数据库存储和非关系数据库存储（NoSQL）。其中，关系数据库依靠表格，将相似的数据组织为行列的形式，表格之间的关系可以用于保护数据的完整性，避免冗余（规范化）。基于云的关系数据库的主要挑战来自于扩展和性能。垂直扩展比水平扩展更加复杂。远程访问时，大量数据的表可能会出现更高的处理开销和延迟。非关系数据库采用更松散的结构存储数据，避免关系数据库带来可能的复杂性和处理成本，可以进行更多的水平扩展。限于有限的或原始的模式或数据模型。非关系存储倾向于不支持关系数据库的功能，如事务或连接。将规范化数据导出到非关系存储后，数据大小一般会增加。非关系数据存储机制是专有的，严重限制了数据的可移植性。

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