开发者学堂课程【高校精品课-长安大学 -基于混合式教学的云计算课程建设：2.2.1物理资源层】学习笔记，与课程紧密联系，让用户快速学习知识。
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2.2.1物理资源层
内容介绍：
一、物理资源层的介绍
二、计算系统的介绍
三、计算系统的关键组件
四、构建数据中或技术架构时所用的计算系统
一、物理资源层的介绍
物理资源层是云基础架构的基础层，是构建基础架构的第一步，通常是由云服务供应商设置物理层的物理硬件资源。物理资源层包含计算资源、存储资源和网络资源，这些资源是构成云基础架构的基础物理计算资源。
正如云计算概述模块所述,物理资源通常会实现迟化，以服务的形式供多个使用者使用。物理计算系统托管的提供商以服务形式提供给使用者的应用程序，而且还负责执行提供商用于管理云基础架构和提供服务的软件。云提供商还向使用者提供计算资源，供使用者在云中托管其应用程序，而存储系统则负责存储业务数据及计算系统上部署的应用程序所产生或处理的数据。存储容量可随计算系统一起提供，也可单独提供。网络则负责将计算系统相互连接起来，并将计算系统与存储系统连起来，局域网等网络可将物理计算系统相互连接起来，从而使计算系统上运行的应用程序能够交换信息。存储网络可将计算系统与存储系统相连，从而使应用程序能够访问存储系统中的数据。如果云提供商使用多个云数据中心的物理计算资源来提供服务，则网络可将分散的计算资源连接起来，从而使多个数据中心能够以一个大型数据中心的形式进行工作。网络还可将多个云彼此连接起来，从而使他们能够共享云资源和服务。云提供商在构建物理层时，必须根据多方面如性能、可扩展性、成本等的要求做出很多决策，包括选择合适的计算、存储和把握产品及组件，以及决定每个系统的体系结构和设计。随后将介绍云提供商在构建物理层时可用的各种物理组件和体系结构。
物理资源层还指定一些使该层的物理实体得以执行其功能，并为云基础架构的其他层服务的实体，如操作环境、协议、工具和流程。物理资源层的一项关键功能就是执行，从虚拟资源层或资源管控层生成的请求，来自这两个层的请求的示例包括将数据存储在存储设备上，在计算系统之间执行通信，在计算系统上执行程序，创建数据的备份拷贝或者执行安全策略以阻止未经授权的活动等等。
下面将介绍计算系统和计算系统的关键组件，还将讲述在云环境中的计算系统上部署的关键软件以及计算系统的类型。
二、计算系统的介绍
计算系统是一种运行平台软件和应用程序软件的计算平台，它包括硬件、固件和软件。物理计算系统的示例有台式机、笔记本电脑、服务器、移动设备等。计算系统包含处理器。内存、io 设备和一组用来执行计算操作的软件。软件包括操作系统、文件系统、逻辑卷、设备驱动程序等，操作系统可以包含其他软件，这些软件也可以单独安装。操作系统负责管理物理组件和应用程序的执行，并为用户提供用于操作和使用计算系统的用户界面。在云环境中，提供商通常部署基于 X86的服务器或主机来构建物理层，这些计算系统执行提供商的软件和使用者的软件，使用者可以将其应用程序全部部署在云计算系统上，也可仅在特定的情形中使用云。比如，在应用程序开发和测试的过程中，或者在高峰工作负载期间，两个或更多的计算系统通常合并为一个集群。集群是一种协同工作的计算系统，这些计算系统共享特定的网络和存储资源，并被视作单个系统。实施计算机群的目的通常是提供高可用性和平衡计算工作负载。
云提供商通常以两种方式为使用者提供计算系统，一种是共享主机托管，另一种是专用主机托管。对于共享主机托管，计算系统有多个使用者共享，例如，提供商在同一计算系统上同时托管着多个使用的网站，它对于专用统计托管，提供商向使用者提供尤其专用而不与任何其他使用者共享的计算系统。提供商通常会在计算系统上安装计算虚拟化软件，并创建多个虚拟计算系统，也称作虚拟机，每个虚拟机都能运行其自己的操作系统。在这种情况下，由虚拟机软件也称作虚拟机管理程序执行计算系统管理任务，并为每个虚拟机动态分配计算系统的资源，比如处理器和内存。提供商则会为使用者分配基于虚拟机管理程序运行的虚拟机。工期用来部署自己的应用程序，提供商可在虚拟机上预安装某种操作系统，也可让使用者自行安装自选的操作系统。虚拟化会在后面的虚拟资源程中详细介绍。
三、计算系统的关键组件
计算系统的关键的硬件组件主要包括处理器、处理器、随机存取内存 RAM，只读存储 ROM 主板以及芯片组。除了这些关键组件外，计算系统还可能包含一些其他组件，比如磁盘驱动器或者固态驱动器、GPU 卡、网卡和电源装置。云提供商必须要根据所要提供的云服务类型、性能、成本、预期增长率等要求选择计算系统硬件，云服务商在做决定的时候，必须要去确定一些所要部署的计算系统的数量，处理器的数量、类型、速度所需的 RAM 数量，主板的 RAM 容量，主板上扩展插槽的数量和类型，LO 卡的数量和类型、安装和配置工作量等等。
在计算系统中，云供应商还要部署软件，这些软件包括一些自助服务门户，自助服务门户以服务的形式提供给使用者的应用程序软件和平台软件，虚拟化软件，云技术架构管理软件。提供商还要允许使用者在计算系统上部署其平台软件和业务应用程序。在这里我们列出了一些计算系统上的一些软件，并进行了简单的一些说明。
四、构建数据中或技术架构时所用的计算系统
通常分为三类，塔式计算系统、机架式计算系统和刀片式计算系统。塔式计算系统又称作塔式服务器，它是组装在直立的机箱称为塔式机，类似于台式机的机柜的一种计算系统，塔式服务器有着可靠的构造，并配有集成的电源和冷却模块，塔式服务器通常具有单独的显示器、键盘和鼠标，塔式服务器部署在数据中心内时，会占有相当大的占地面积，而且需要进行复杂的布线。此外，它们体积庞大，一组塔式服务器的冷却装置发出的噪音相当可观，塔式服务器通常用在较小的环境中。
机架式计算系统，也称为机架式服务器或工业级服务器，它是一种设计为安装在称为机架的框架上的一种计算系统，机架是一种包含多个安装插槽的标准化机箱，每个扩充间隔间都可以借助一些固定的方式将服务器固定下来，单个机架包含很多个在这个隔间内垂直堆叠的服务器，因此它的网络布线就得到了简化，网络设备得到整合，而且占地面积缩减了，每台机架式服务器都有自己的电源和冷却装置，通常会在机架上安装一个具有视频显示屏的键盘和鼠标的一个控制台，供管理员用来管理机架中的服务器，那么这也称作键盘视频显示器和鼠标称作 TVM。
刀片式计算系统又称为刀片式服务器，它是一块仅包含核心处理组件，比如服务器内存，集成式网络控制器，存储驱动器以及基本的 IO 卡和端口的一个电路板，每台刀片式服务器都是一个独立的计算系统，所以它通常专门用于单个的应用程序，刀片式服务器安装在这个刀片式的机箱内的插槽中，刀片式的机箱装有多个刀片，并提供集成式电源、冷却装置、联网功能和管理功能，与塔式服务器和机架式服务器相比，刀片式服务器由于采用了模块化的设计，所以它的外形更小，最大限度的降低了对占地面积的要求，提高了计算系统的密度和可扩展性，并改进了能效。
