开源云架构与物联网自主框架部署

### 开源云架构与物联网自主框架部署：助力大数据流应用 在当今数字化时代，物联网（IoT）和大数据流应用的发展日新月异。开源云架构为这些应用的管理提供了强大支持，而自主框架的部署则进一步提升了系统的灵活性和效率。 #### 开源云架构在大数据流物联网应用中的应用 在大数据流物联网应用场景中，有不少开源项目发挥着重要作用。 比如，有一种方式是通过自适应中间件框架，为基于云的和实用型传感服务提供实例，实现“传感即服务”的概念。FIware 项目就是这方面的典型例子，它是一个基于云的开源基础设施，可实现经济高效的互联网应用和服务的创建与交付。FI - WARE API 规范公开、免版税且符合 OCCI 标准，其基于开源参考实现进行开发，允许开发者、服务提供商、企业和其他组织基于 FI - WARE 技术开发创新产品。该解决方案基于 Openstack 项目，这是一个开发者全球协作的项目，旨在为公共云和私有云提供无处不在的开源云计算平台，具有易于实施、可大规模扩展和功能丰富的特点。 另外，Apache Storm 和 Apache S4 则与实时和流管理相关。Storm 是一个免费的开源分布式实时计算系统，能可靠地处理无界数据流，可与不同的排队和数据库技术集成，并提供定义拓扑的机制，节点能以任意复杂的方式消费和处理数据流。S4 是一个通用的、近乎实时的、分布式、去中心化、可扩展、事件驱动且模块化的平台，允许程序员实现处理数据流的应用程序，多个应用节点可部署并互连在 S4 集群上以创建更复杂的系统。不过，它们与所提出的架构存在一些显著差异。Storm 和 S4 最相关的用例是流处理和与数据库中存储的数据相关的连续计算，而所提出的架构专为动态物联网场景设计，包含异构数据源，且对数据的存储和检索仓库不做假设。此外，Storm 的流管理基于图的静态拓扑，而所提出的架构极其动态，图框架中的节点和边数量可根据工作负载和监听器要求进行更改。 还有一种新颖的云架构用于物联网场景下大数据流应用的管理。该架构基于监听器，包含采集模块、归一化模块、图框架和应用注册器。采用基于监听器的方法有诸多好处： - **降低延迟**：基于推送的方法确保不会引入因轮询和批处理导致的延迟。 - **细粒度自配置**：监听器可以动态“插入”输出感兴趣数据的模块。 - **优化资源分配**：没有监听器的处理单元可以关闭，而有许多监听器的处理单元可以复制，从云服务的角度实现成本效益。 #### 物联网服务交付模型与自主部署操作 物联网系统依赖基于交付模型的服务部署和配置原则。当前物联网架构的主要服务交付模型是创建全球物联网系统的新方法，但在部署和管理方面面临诸多挑战。 从部署角度看，不仅要高效地部署、安装、治理和管理整个服务生命周期，还要确保每个设备能够与系统以及其他设备进行通信，实现互操作性。在大规模使用云平台部署和管理物联网平台时，挑战更为巨大。物联网系统或服务在初始部署后，要经历不同场景的学习阶段，同时要以最小成本为最终用户提供最大输出。目前可用的云架构虽有自我管理能力，但物联网系统的实现复杂度和动态变化的需求使其比一般软件应用更具挑战性。 在物联网领域，使用代理进行配置和监控操作已成为常见做法。物联网系统依赖基于自主服务交付模型的部署和配置原则，自主系统中的代理会分析需求和依赖关系，并根据自组织原则解决问题，将物联网服务交付模型部署到所需平台。不过，目前物联网服务交付模型的部署是手动的，对非技术用户来说操作复杂、耗时且容易出错。 自主代理在物联网中有重要作用，它可以动态评估系统需求，部署物联网服务交付模型的依赖关系，还可用于云优化，如通过事件数据分发或事件拆分机制按需控制服务基础设施。OpenIoT 项目就提出了云服务中的自主概念，其物联网服务交付模型的自调整或自配置功能是一种新颖的方法。 物联网服务交付模型由相互依赖的模块及其交互组成，以支持应用需求。OpenIoT 平台从设计概念上就包含可重用性和自主性，遵循引入自主原则的服务生命周期或控制循环，从物理域（传感器和执行器）到应用（如监控、计费、可视化），致力于注释信息、通过服务描述信息并使用数据模型以更自主的形式实现最终用户服务。 自主部署操作对于物联网系统至关重要，主要包括以下几个方面： |操作阶段|具体内容| | ---- | ---- | |数据收集和传感器