导图社区 第6章 云资源规划
这是一篇关于软考《系统规划与管理师》第6章 云资源规划的思维导图,主要内容包括:颜色定义,6.1 云资源规划概述,6.2 云计算架构,6.3 计算资源规划,6.4 存储资源规划,6.5 云数据中心规划。
编辑于2025-09-11 16:19:23第6章 云资源规划
颜色定义
红色
重点内容
蓝色
次重点
黑色
基础内容
6.1 云资源规划概述
定义:对云计算中计算、存储、网络资源的管理与分配,确保合理使用、性能优化、安全合规及成本控制
重要性和目标
提高效率:避免资源浪费,解决瓶颈问题
降低成本:优化配置,精准控制运营支出
确保可扩展性:匹配业务增长,防止过度/不足投入
提高可靠性和弹性:冗余配置+容灾策略,保障业务连续
支持业务需求:匹配资源类型/性能/安全需求
关键要素
业务需求分析:确定目标、预测需求、评估性能/安全合规
资源评估和规划:计算/存储/网络资源的数量/类型/规模
预算管理:制订计划、预测成本、优化配置
安全和合规性:数据保护、访问控制、身份认证
弹性和可扩展性:弹性架构设计、资源扩展能力
性能优化:评估资源性能,选择适配云服务商
监控和管理:制定策略、选择工具、建立流程
基本流程
需求收集:理解业务目标、收集架构/用户量/存储需求、调研利益相关者期望
资源评估和规划:评估当前资源使用、预测需求、选择云服务模型(IaaS/PaaS/SaaS/FaaS)
预算管理:制订预算、分析定价、设定费用控制策略
设计与实施:设计云架构、选择服务商、迁移应用与数据
持续优化:监控性能/成本、调整资源、更新规划
6.2 云计算架构
6.2.1 云计算服务类型
公有云:第三方提供,共享资源,成本低/扩展性好(适用于个人/互联网企业),核心特征是基础设施归服务商
私有云:单客户专用,数据安全/服务质量高(适用于大型企业/敏感数据场景),需大规模投资(3-5年回收成本)
混合云:公有云+私有云协同,平衡安全与成本(稳态业务→私有云,敏态业务→公有云),需统一服务体验(门户/监控/权限)
6.2.2 云计算内部特征
虚拟化:物理资源抽象为虚拟资源(如虚拟机),提高利用率
弹性扩展:按需求自动增减资源(自动负载均衡/伸缩)
自动化管理:自动配置/监控/部署/备份(依赖编排/配置工具)
多租户支持:多用户共享资源,需虚拟化/网络隔离保障安全
6.2.3 云计算外部特征
可靠性和可用性:多数据中心备份,抵御硬件故障/灾害
安全性:数据加密/身份认证/访问控制/漏洞管理
网络连接性:高带宽/低延迟/CDN,保障用户体验
成本效益:按需付费,减少硬件采购维护成本
6.2.4 云计算服务模式
IaaS(基础设施即服务):提供虚拟化服务器/存储/网络,用户管理应用(用户:系统管理员,适用于Web部署/大数据处理/灾备,例:AWS/OpenStack)
PaaS(平台即服务):提供开发运行平台(语言/框架/数据库),用户聚焦应用开发(用户:开发人员,适用于Web/移动/物联网/AI开发,例:Sea)
SaaS(软件即服务):提供在线应用,免本地安装(用户:普通用户,适用于办公软件/CRM/HR/SCM,例:在线文档)
FaaS(功能即服务):拆分应用为独立函数,按需调用(适用于微服务/事件驱动/云原生,特点:独立扩展/故障隔离)
6.3 计算资源规划
6.3.1 基本概念
计算资源形态(5类)
虚拟机(VM):物理服务器虚拟实例,独立OS/应用
容器:轻量级虚拟化,打包应用及依赖(可移植)
裸金属:物理机形态,适用于数据库/AI等高性能场景
GPU:高性能计算,适用于渲染/深度学习
弹性计算资源(ECR):动态分配/释放,匹配业务压力
规划范围:硬件资源/虚拟化/容器化/弹性扩展/容量规划/资源调度
6.3.2 方法和技术
容量规划:基于历史数据预测需求
性能优化:调整资源/优化算法/改进网络存储
负载均衡:分发请求到多资源,避免单点过载
弹性伸缩:按规则自动扩缩资源(基于负载/流量)
虚拟化/容器化:提高资源利用率(虚拟机/容器技术)
自动化管理:自动部署/监控/修复(依赖工具)
6.3.3 关键过程
需求分析:评估CPU/内存/存储/带宽需求(性能测试)
容量规划:确定资源容量,匹配工作负载
云服务选择:按需选IaaS/PaaS/SaaS
虚拟化策略:评估是否采用虚拟化提高利用率
安全性考虑:数据加密/访问控制/安全审计
成本效益分析:对比方案成本与收益
持续监控和维护:监控资源使用/检测瓶颈/定期维护
6.4 存储资源规划
6.4.1 基本概念
定义:管理云存储资源,确保数据安全/可靠/高性能访问
规划范围:存储类型选择(块/文件/对象存储)、容量规划、备份冗余、性能优化、安全隔离
6.4.2 存储资源和技术
DAS(直接附加存储):存储直接连主机,高性能(适用于小型环境/低延迟场景)
NAS(网络附加存储):独立存储服务器,文件级访问(适用于文件共享/备份)
SAN(存储区域网络):专用网络,块级访问(适用于企业级高IO需求,如数据库)
对象存储:分布式存储,以对象为单元(适用于大规模数据/云存储,例:OSS)
云存储:云服务商提供,弹性扩展(适用于备份/归档/共享)
分布式文件系统:跨节点管理文件,高可用(适用于大规模存储)
6.4.3 关键过程
收集需求:获取数据量/类型/访问模式/性能/安全需求
分析评估:预测数据增长/估算性能容量/分析安全需求
技术选择:按需求选DAS/NAS/SAN/对象存储
架构设计:确定存储布局/连接方式/冗余配置
安全规划:数据加密/访问控制/备份灾备
容量规划:考虑增长率/保留期/备份需求
性能优化:监控性能/调整参数/实施缓存/负载均衡
管理监控:配置/容量/性能/故障管理
定期评估:跟踪技术发展/调整规划
6.5 云数据中心规划
6.5.1 基本概念
规划目标:高可靠/可扩展/高性能/安全合规
设计原则:可用性/冗余性/弹性/安全/节能/可管理性
五大要素:面向服务(资源松耦合)、资源池化(物理→逻辑资源)、高效智能(虚拟化+智能调度)、按需供给(动态分配)、低碳环保(低能耗)
6.5.2 核心技术
网络架构设计:高带宽/低时延/多路径容错/模块化/扁平化(满足TB/PB级数据传输)
网络融合技术:以太网/存储网络/高性能计算网络融合(光纤以太网/数据中心桥接)
虚拟化技术
层次:硬件抽象层→应用程序层,依赖虚拟机监控器(VMM)
类型:硬件仿真、全虚拟化(兼容原始OS)、半虚拟化(修改OS)、硬件辅助虚拟化(依赖CPU支持)
安全技术:物理/网络/数据/应用安全,合规管理(安全策略/标准/防范技术)
节能技术:PUE指标(总用电量/IT设备用电量,越接近1越绿色)、清洁电源(风能/太阳能)、低功耗硬件
6.5.3 规划与建设
功能定位(4类方向)
城市数据中心:实时性/弹性化,异地灾备
边缘数据中心:算力下沉,云边协同
数据中心+网络协同:云网边融合,算力网络
国际化数据中心:自贸区/一带一路试点,服务全球用户
建设项目分类(4类工程)
建筑工程:机房楼/动力中心,含土建/消防/智能化
机房空调与配电工程:防静电地板/空调/自控系统
供电系统工程:UPS/变配电/油机/监控
机房工艺工程:机柜/走线架/综合布线
6.5.4 发展趋势和挑战
趋势:多云/混合云常态、自动化智能化、绿色可持续、边缘计算崛起、AI赋能规划
挑战:跨云资源管理、安全合规、数据治理、云边协同、能源消耗