開源云計算系統(tǒng)介紹12【教學(xué)內(nèi)容】1.開源云計算系統(tǒng)Hadoop2.開源云計算軟件Eucalyptus3.開源虛擬化云計算平臺OpenStack【教學(xué)要求】1.掌握Hadoop的體系架構(gòu)、技術(shù)原理和應(yīng)用方案2.掌握Eucalyptus的體系架構(gòu)、技術(shù)原理和應(yīng)用方案3.掌握OpenStack的體系架構(gòu)、技術(shù)原理和應(yīng)用方案【重點難點】Hadoop的分布式計算框架MapReduce、OpenStack的核心開源項目（Nova、Swift、Glance）主要內(nèi)容10.1開源云計算系統(tǒng)Hadoop10.2開源云計算軟件Eucalyptus10.3開源虛擬化云計算平臺OpenStack34Hadoop背景介紹Hadoop是有Apache軟件基金會下的一個開源分布式計算平臺。Hadoop以分布式文件系統(tǒng)HDFS和MapReduce（GoogleMapReduce的開源實現(xiàn)）為核心，為用戶提供了系統(tǒng)底層細節(jié)透明的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)。HadoopHDFSMapReduceHDFS的高容錯性、高伸縮性等優(yōu)點允許用戶將Hadoop部署在低廉的硬件上，形成分布式系統(tǒng)。MapReduce分布式編程模型允許用戶在不了解分布式系統(tǒng)底層細節(jié)的情況下開發(fā)并行應(yīng)用程序。5Hadoop背景介紹Hadoop目前除了社區(qū)版，還有眾多廠商的發(fā)行版本，如華為發(fā)行版、Intel發(fā)行版、Cloudera發(fā)行版（CDH）、Hortonworks發(fā)行版（HDP）、MapR等，所有這些發(fā)行版均是基于ApacheHadoop衍生出來的。最成型的發(fā)行版本，擁有最多的部署案例；提供強大的部署、管理和監(jiān)控工具。不擁有任何私有（非開源）修改地使用了100%開源ApacheHadoop的唯一提供商。為了獲取更好的性能和易用性而支持本地UNIX文件系統(tǒng)而不是HDFS（使用非開源的組件）。6Hadoop2.X的生態(tài)系統(tǒng)Hadoop是一個能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進行分布式處理的軟件框架，具有可靠、高效、可伸縮的特點。Hadoop的核心是HDFS和MapReduce，在Hadoop2.X中還包括YARN。7Hadoop2.X的生態(tài)系統(tǒng)Hive（基于Hadoop的數(shù)據(jù)倉庫）用于Hadoop的一個數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，提供類似于SQL的查詢語言。Hbase（分布式列存數(shù)據(jù)庫）一種分布的、可伸縮的、大數(shù)據(jù)存儲庫,支持隨機、實時讀/寫訪問。Pig（基于Hadoop的數(shù)據(jù)流系統(tǒng)）分析大數(shù)據(jù)集的一個平臺，由一種表達數(shù)據(jù)分析程序的高級語言和對這些程序進行評估的基礎(chǔ)設(shè)施一起組成。Sqoop（數(shù)據(jù)同步工具）為高效傳輸批量數(shù)據(jù)而設(shè)計的一種工具，用于ApacheHadoop和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲庫如關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)傳輸。8Hadoop2.X的生態(tài)系統(tǒng)Flume（日志收集工具）一種分布式的、可靠的、可用的服務(wù)，用于高效搜集、匯總、移動大量日志數(shù)據(jù)。Zookeeper（分布式協(xié)作服務(wù)）一種集中服務(wù)，用于維護配置信息、命名、提供分布式同步以及提供分組服務(wù)。Mahout（數(shù)據(jù)挖掘算法庫）一種基于Hadoop的機器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘的分布式計算框架算法集，實現(xiàn)了多種MapReduce模式的數(shù)據(jù)挖掘算法。Spark一個開源數(shù)據(jù)分析集群計算框架。與Hadoop一樣用于構(gòu)建大規(guī)模、低延時的數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。9Hadoop2.X的生態(tài)系統(tǒng)Storm屬于流處理平臺，多用于實時計算并更新數(shù)據(jù)庫；也可以用于“連續(xù)計算”對數(shù)據(jù)流做連續(xù)查詢；還可以用于“分布式RPC”，以并行的方式運行大型的運算。Shark即HiveonSpark，一個專門為Spark打造的大規(guī)模數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，兼容ApacheHive。無需修改現(xiàn)有的數(shù)據(jù)或者查詢，就可以用100倍的速度執(zhí)行HiveQL。Phoenix一個構(gòu)建在ApacheHBase之上的SQL中間層，完全使用Java編寫，提供了一個客戶端可嵌入的JDBC驅(qū)動。Phoenix查詢引擎會將SQL查詢轉(zhuǎn)換為一個或多個HBasescan，并編排執(zhí)行以生成標(biāo)準(zhǔn)的JDBC結(jié)果集。10Hadoop2.X的生態(tài)系統(tǒng)Tez一個基于HadoopYARN之上的DAG計算框架。把Map/Reduce過程拆分為若干個子過程，同時可以把多個Map/Reduce任務(wù)組合成一個較大的DAG任務(wù)，減少Map/Reduce之間的文件存儲。Ambari一個供應(yīng)、管理和監(jiān)視ApacheHadoop集群的開源框架，提供了一個直觀的操作工具和一個健壯的HadoopAPI，可以隱藏復(fù)雜的Hadoop操作，使集群操作大大簡化。YARNYetAnotherResourceNegotiator，另一種資源協(xié)調(diào)者，是一種新的Hadoop資源管理器，是一個通用資源管理系統(tǒng)，可為上層應(yīng)用提供統(tǒng)一的資源管理和調(diào)度。11Hadoop分布式計算框架MapReduce是Google開發(fā)的Java、Python、C++編程模型，它是一種簡化的分布式編程模型和高效的任務(wù)調(diào)度模型，用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集（大于1TB）的并行計算。MapReduce借鑒了Lisp等函數(shù)編程語言的思想，將要執(zhí)行的問題分解成Map（映射）和Reduce（歸約）的方式：先通過Map程序?qū)?shù)據(jù)切割成不相關(guān)的區(qū)塊，分配（調(diào)度）給大量計算機處理，達到分布式運算的效果；再通過Reduce程序?qū)⒔Y(jié)果匯總輸出。MapReducemap:(k1;v1)

[(k2;v2)]輸入：鍵值對(k1;v1)表示的數(shù)據(jù)處理：文檔數(shù)據(jù)記錄（如文本文件中的行，或數(shù)據(jù)表格中的行）將以“鍵值對”形式傳入map函數(shù)；map函數(shù)將處理這些鍵值對，并以另一種鍵值對形式輸出處理的一組鍵值對中間結(jié)果[(k2;v2)]輸出：鍵值對[(k2;v2)]表示的一組中間數(shù)據(jù)MapReduce中的Map和Reduce操作的抽象描述12reduce:(k2;[v2])

[(k3;v3)]輸入：

由map輸出的一組鍵值對[(k2;v2)]將被進行合并處理將同樣主鍵下的不同數(shù)值合并到一個列表[v2]中，故reduce的輸入為(k2;[v2])處理：對傳入的中間結(jié)果列表數(shù)據(jù)進行某種整理或進一步的處理，并產(chǎn)生最終的某種形式的結(jié)果輸出[(k3;v3)]。輸出：最終輸出結(jié)果[(k3;v3)]Map和Reduce為程序員提供了一個清晰的操作接口抽象描述。MapReduce中的Map和Reduce操作的抽象描述1314MapReduce程序的具體執(zhí)行過程Initialdatasplitinto64MBblocksComputed,results

locallystoredMasterinformedof

resultlocationsMsendsdata

locationtoRworkersFinaloutputwritten15Hadoop應(yīng)用在大數(shù)據(jù)背景下，ApacheHadoop已經(jīng)逐漸成為一種標(biāo)簽性。隨著業(yè)界對這一開源分布式技術(shù)不斷加深了解，Hadoop被廣泛應(yīng)用于在線旅游、移動數(shù)據(jù)、電子商務(wù)、能源發(fā)現(xiàn)、能源節(jié)省、基礎(chǔ)設(shè)施管理、圖像處理、欺詐檢測、IT安全、醫(yī)療保健等不同領(lǐng)域。16全球最大超市業(yè)者Wal-MartWal-Mart決定采用Hadoop來分析顧客搜尋商品的行為以及用戶透過搜索引擎尋找到Wal-Mart網(wǎng)站的關(guān)鍵詞，利用這些關(guān)鍵詞的分析結(jié)果發(fā)掘顧客需求，以規(guī)劃下一季商品的促銷策略。此外，Wal-Mart還嘗試分析顧客在Facebook、Twitter等社交網(wǎng)站上對商品的討論，期望能比競爭對手提前一步發(fā)現(xiàn)顧客需求。Wal-Mart分析顧客商品搜索行為，找出超越競爭對手的商機例如，Wal-Mart能比父親更快知道女兒懷孕的消息，并且主動寄送相關(guān)商品的促銷郵件。17全球最大拍賣網(wǎng)站eBay作為全球最大的拍賣網(wǎng)站，eBay具有龐大的用戶數(shù)據(jù)，且這些數(shù)據(jù)囊括了結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，如照片、影片、電子郵件、用戶的網(wǎng)站瀏覽Log記錄等。為了解決同時要分析大量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化的難題，eBay通過Hadoop進行數(shù)據(jù)預(yù)先處理，將大塊結(jié)構(gòu)的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)拆解成小型數(shù)據(jù)，再放入數(shù)據(jù)倉儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型中分析，來加快分析速度，也減輕對數(shù)據(jù)倉儲系統(tǒng)的分析負載。eBay用Hadoop拆解非結(jié)構(gòu)性巨量數(shù)據(jù)，降低數(shù)據(jù)倉儲負載18全球最大信用卡公司Visa雖然每筆交易的數(shù)據(jù)記錄只有短短200位，但每天VisaNet要處理全球上億筆交易，2年累積的資料多達36TB，原本分析5億個用戶賬號之間的關(guān)聯(lián)，得等1個月。Visa在2009年時導(dǎo)入了Hadoop，讓分析時間從1個月縮短到13分鐘，更快速地找出了可疑交易，也能更快對銀行提出預(yù)警，甚至能及時阻止詐騙交易。Visa快速發(fā)現(xiàn)可疑交易，1個月分析時間縮短成13分鐘分析上億筆交易，13分鐘找出可疑交易19全球最大的中文搜索引擎百度百度的Hadoop集群為整個公司的數(shù)據(jù)團隊、大搜索團隊、社區(qū)產(chǎn)品團隊、廣告團隊，以及LBS團體提供統(tǒng)一的計算和存儲服務(wù)，主要應(yīng)用包括數(shù)據(jù)挖掘與分析、日志分析平臺、數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)、推薦引擎系統(tǒng)、用戶行為分析系統(tǒng)等。同時，百度在Hadoop的基礎(chǔ)上還開發(fā)了自己的日志分析平臺、數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，以及統(tǒng)一的C++編程接口，并對Hadoop進行深度改造，開發(fā)了HadoopC++擴展HCE系統(tǒng)。20全球領(lǐng)先的互聯(lián)網(wǎng)公司阿里巴巴阿里巴巴的Hadoop集群擁有150個用戶組、4500個集群用戶，為淘寶、天貓、一淘、聚劃算、CBU、支付寶提供底層的基礎(chǔ)計算和存儲服務(wù)，主要應(yīng)用包括數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)、搜索支撐、廣告系統(tǒng)、數(shù)據(jù)魔方、量子統(tǒng)計、淘數(shù)據(jù)、推薦引擎系統(tǒng)、搜索排行榜等。為了便于開發(fā)，阿里巴巴還開發(fā)了WebIDE繼承開發(fā)環(huán)境，使用的相關(guān)系統(tǒng)包括Hive、Pig、Mahout、Hbase等。主要內(nèi)容10.1開源云計算系統(tǒng)Hadoop10.2開源云計算軟件Eucalyptus10.3開源虛擬化云計算平臺OpenStack21Eucalyptus簡介Eucalyptus：桉樹——加州大學(xué)圣巴巴拉分校建立的開源項目——將程序連接到有用系統(tǒng)的彈性效能計算體系結(jié)構(gòu)ElasticUtilityComputingArchitectureforLinkingYourProgramstoUsefulSystems功能：Eucalyptus全局掌控各種基于物理設(shè)施的虛擬設(shè)備，實現(xiàn)對整個集群的計算能力的動態(tài)配置22

開發(fā)目的——為研究者提供模塊化的試驗平臺

設(shè)計原則——Eucalyptus必須能夠在不受其設(shè)計者操控的軟硬件環(huán)境中進行部署和執(zhí)行?！狤ucalyptus必須是模塊化的，以便不同的研究者進行升級、改造和替換，同時能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度的可擴展性。

設(shè)計目標(biāo)——可擴展性、非侵入性Eucalyptus簡介2326Eucalyptus的AWS兼容性Eucalyptus是AmazonEC2的一個開源實現(xiàn)，它與EC2的商業(yè)服務(wù)接口兼容。Eucalyptus的AWS兼容性主要體現(xiàn)以下幾個方面：04020103廣泛AWS服務(wù)支持高度API兼容應(yīng)用遷移應(yīng)用設(shè)計，工具和生態(tài)系統(tǒng)Eucalyptus體系結(jié)構(gòu)31Eucalyptus采用了分層的體系結(jié)構(gòu)，包含五個主要組件：云控制器（CLC）、持續(xù)性數(shù)據(jù)存儲（Walrus）、集群控制器（CC）、存儲控制器（SC）和節(jié)點控制器（NC）。它們能相互協(xié)作共同提供所需的云服務(wù)。Eucalyptus體系結(jié)構(gòu)32CloudController在Eucalyptus云內(nèi)，是主要的控制器組件，負責(zé)管理整個系統(tǒng)。它是所有用戶和管理員進入Eucalyptus云的主要入口。WalrusWalrus是一個與AmazonS3類似的存儲服務(wù)。這個控制器組件管理對Eucalyptus內(nèi)的存儲服務(wù)的訪問。ClusterController負責(zé)從所屬的節(jié)點控制器收集節(jié)點的狀態(tài)信息，并管理公共和私有實例網(wǎng)絡(luò)的配置。StorageController實現(xiàn)Amazon的S3接口。與Walrus聯(lián)合工作，用于存儲和訪問虛擬機映像、內(nèi)核映像、RAM磁盤映像和用戶數(shù)據(jù)。NodeController控制主機操作系統(tǒng)及相應(yīng)的Hypervisor（Xen或KVM）。33Eucalyptus配置一個Eucalyptus云安裝可以聚合和管理來自一個或多個集群的資源。一個集群是連接到相同LAN的一組機器。在一個集群中，可以有一個或多個NC實例，每個實例管理虛擬實例的實例化和終止。在一個單一集群的安裝中，將至少包含兩個機器：一個機器運行CC、SC和CLC，另一個機器運行NC。這種配置主要適合于試驗的目的以及快速配置的目的。34Eucalyptus配置在多集群安裝中，可以將各個組件（CC、SC、NC和CLC）放置在單獨的機器上。多集群的結(jié)果是可用性的提高、負載和資源的跨集群分布。35Eucalyptus優(yōu)勢Eucalyptus對企業(yè)數(shù)據(jù)中心和沒有特殊硬件要求的需求，可以進行混合云和私有云部署。Eucalyptus可以安全的虛擬化服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和儲存，從而降低成本，提高維護便利性，并提供用戶自助服務(wù)。Eucalyptus的模塊化設(shè)計為廣泛的用戶、不同的用戶界面、虛擬化技術(shù)帶來了好處，并且為服務(wù)供應(yīng)商提供了一個基于消費定價模式的運營平臺。Eucalyptus的核心架構(gòu)，將繼續(xù)保持開放源代碼。它將利用全球開發(fā)社區(qū)的智慧。主要內(nèi)容10.1開源云計算系統(tǒng)Hadoop10.2開源云計算軟件Eucalyptus10.3開源虛擬化云計算平臺OpenStack3637OpenStack為NASA的計算處理服務(wù)而開發(fā)Rackspace開發(fā)的存儲服務(wù)組件NovaSwiftOpenStack背景介紹OpenStack是一個由Rackspace公司和美國國家航空航天局（NASA）共同開發(fā)的云計算平臺項目，可以為共有云和私有云服務(wù)提供云計算基礎(chǔ)架構(gòu)平臺。OpenStack使用的開發(fā)語言是Python，采用Apache許可證發(fā)布該項目源代碼。OpenStack支持多種不同的Hypervisor。OpenStack背景介紹OpenStack的作用是整合各種底層硬件硬件資源，為系統(tǒng)管理員提供Web界面的控制面板以方便資源管理，為開發(fā)者的應(yīng)用程序提供統(tǒng)一管理接口，為終端用戶提供無縫的透明的云計算服務(wù)。OpenStack在云計算軟硬件架構(gòu)的主要作用域一個操作系統(tǒng)類似。38OpenStack架構(gòu)42OpenStack作為IaaS層的云操作系統(tǒng)，主要管理計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲三大類資源。OpenStack背景介紹計算資源管理存儲資源管理網(wǎng)絡(luò)資源管理可以規(guī)劃并管理大量虛擬機，從而允許企業(yè)或服務(wù)提供商按需提供計算資源?？梢詾樵品?wù)或云應(yīng)用提供所需的對象及塊存儲資源。提供了插件式、可擴展、API驅(qū)動型的網(wǎng)絡(luò)及IP管理。43OpenStack核心功能44OpenStack核心功能計算服務(wù)Nova對象存儲服務(wù)Swift鏡像服務(wù)Glance身份認證服務(wù)Keystone網(wǎng)絡(luò)服務(wù)Neutron塊存儲服務(wù)Cinder控制面板Horizon計量服務(wù)Ceilometer編排服務(wù)HeatHadoop集群服務(wù)Sahara裸金屬服務(wù)Ironic數(shù)據(jù)庫服務(wù)Trove45OpenStack的主要服務(wù)OpenStack有三個核心開源項目：計算服務(wù)（Nova）、存儲服務(wù)（Swift）、鏡像服務(wù)（Glance）計算服務(wù)（Nova）管理虛擬機鏡像管理組件（Nova）管理鏡像通過Glance創(chuàng)建和管理鏡像快照通過Swift存儲快照對象存儲組件（Swift）用標(biāo)準(zhǔn)的硬件進行PB級的安全、可靠的存儲通過API調(diào)用openStack用戶管理員46計算服務(wù)NovaNova處理OpenStack云中實例（instances）生命周期的所有活動。這樣使得Nova成為一個負責(zé)管理計算資源、網(wǎng)絡(luò)、認證、所需可擴展性的平臺。但是，Nova并不具有虛擬化能力，相反它使用LibvirtAPI來與被支持的Hypervisors交互。Nova通過一個與AmazonWebServices（AWS）EC2API兼容的WebServicesAPI來對外提供服務(wù)。Nova是OpenStack云中的計算組織控制器47Nova主要組件48Nova組件介紹1．APIServer（Nova-Api）2．MessageQueue（RabbitMQServer）APIServer對外提供一個與云基礎(chǔ)設(shè)施交互的接口，也是外部可用于管理基礎(chǔ)設(shè)施的唯一組件。OpenStack節(jié)點之間通過消息隊列使用AMQP（AdvancedMessageQueueProtocol）完成通信。493．ComputeWorker（Nova-Compute）4．NetworkController（Nova-Network）ComputeWorker管理實例生命周期，通過MessageQueue接收實例生命周期管理的請求，并承擔(dān)操作工作。NetworkController處理主機的網(wǎng)絡(luò)配置，包括IP地址分配、為項目配置VLAN、實現(xiàn)安全組、配置計算節(jié)點網(wǎng)絡(luò)。Nova組件介紹505．VolumeWorkers（Nova-Volume）6．Scheduler（Nova-Scheduler）VolumeWorkers用來管理基于LVM（LogicalVolumeManager）的實例卷。VolumeWorkers有卷的相關(guān)功能，例如新建卷、刪除卷、為實例附加卷、為實例分離卷。調(diào)度器Scheduler把Nova-API調(diào)用映射為OpenStack組件。調(diào)度器作為一個Nova-Schedule守護進程運行，通過恰當(dāng)?shù)恼{(diào)度算法從可用資源池獲得一個計算服務(wù)。隨機算法可用域算法簡單算法Nova組件介紹51

滬深300指數(shù)編制

2005年4月8日，滬深兩交易所正式向市場發(fā)布滬深300指數(shù)。以2004年12月31日為基期，基點為1000點。同年8月25日由滬深兩交易所共同出資的中證指數(shù)有限公司成立，滬深300指數(shù)由中證指數(shù)限公司管理。一、指數(shù)選樣

1、指數(shù)成份股的數(shù)量：300只

2、指數(shù)成份股的選樣方法（1）選樣空間上市交易時間超過一個季度；非ST、*ST股票，非暫停上市股票；公司經(jīng)營狀況良好，最近一年無重大違法違規(guī)事件、財務(wù)報告無重大問題；股票價格無明顯的異常波動或市場操縱；剔除其他經(jīng)專家認定不能進入指數(shù)的股票（2）選樣標(biāo)準(zhǔn)選取規(guī)模大、流動性好的股票作為樣本股。（3）選樣方法對樣本空間股票在最近一年（新股為上市以來）的日均成交金額由高到低排名，剔除排名后50%的股票，然后對剩余股票按照日均總市值由高到低進行排名，選取排名在前300名的股票作為樣本股。52

3、外匯期貨外匯期貨：交易雙方約定在未來某一時間，依據(jù)現(xiàn)在約定的匯率，以一種貨幣交換另一種貨幣的標(biāo)準(zhǔn)化合約。外匯期貨交易與遠期外匯交易的不同：1、市場參與者廣泛；金融機構(gòu)和大型企業(yè)2、流動性較好；流動性較低3、場內(nèi)交易競價成交；商談成交3、標(biāo)準(zhǔn)化合約；合約協(xié)商而定4、違約風(fēng)險小；信用交易風(fēng)險較大5、對沖方式了結(jié)交易，小部分采取現(xiàn)金交割；全額現(xiàn)金交收。53

4、國債期貨國債期貨：以國債為標(biāo)的物的標(biāo)準(zhǔn)化金融期貨合約，買賣雙方約定在未來某個特定日期，按照事先確定的國債價格進行清算交割。本合約的合約標(biāo)的為面值為100萬元人民幣、票面利率為3%的名義中期國債。本合約的可交割國債為合約到期月份首日剩余期限為4-7年的記賬式附息國債。本合約以每百元面值國債作為報價單位，以凈價方式報價。凈價方式是指以不含自然增長應(yīng)計利息的價格報價。本合約的最小變動價位為0.002元，合約交易報價為0.002元的整數(shù)倍。合約月份為最近的三個季月。季月是指3月、6月、9月、12月。本合約的最后交易日為合約到期月份的第二個星期五。最后交易日為國家法定假日或者因異常情況等原因未交易的，以下一交易日為最后交易日。到期合約最后交易日的下一交易日，新的月份合約開始交易。54

10年期國債合約標(biāo)的 面值為100萬元人民幣、票面利率為3%的名義長期國債可交割國債 合約到期月份首日剩余期限為6.5-10.25年的記賬式附息國債報價方式 百元凈價報價最小變動價位 0.005元合約月份：最近的三個季月（3月、6月、9月、12月中的最近三個月循環(huán)）交易時間 9:15-11:30，13:00-15:15最后交易日交易時間 9:15-11:30每日價格最大波動限制 上一交易日結(jié)算價的±2%最低交易保證金 合約價值的2%最后交易日 合約到期月份的第二個星期五最后交割日 最后交易日后的第三個交易日交割方式 實物交割交易代碼：T（長債T1612、T1703、T1706）上市交易所：中國金融期貨交易所55

TF國債合約標(biāo)的 面值為100萬元人民幣、票面利率為3%的名義中期國債可交割國債 合約到期月首日剩余期限為4-5.25年的記賬式附息國債 報價方式 百元凈價報價 最小變動價位 0.005元 合約月份 最近的三個季月（3月、6月、9月、12月中的最近三個月循環(huán)） 交易時間 09:15-11:30，13:00-15:15 最后交易日交易時間09:15-11:30 每日價格最大波動限制上一交易日結(jié)算價的±1.2% 最低交易保證金 合約價值的1.2% 最后交易日 合約到期月份的第二個星期五 最后交割日 最后交易日后的第三個交易日 交割方式 實物交割 交易代碼 TF （國債TF1612、TF1703、TF1706）上市交易所 中國金融期貨交易所56

金融期權(quán)合約金融期權(quán)合約：賦予其購買方在規(guī)定期限內(nèi)按買賣雙方約定的價格買入或賣出一定數(shù)量某種金融資產(chǎn)權(quán)利的合約。金融期權(quán)特點：1、以金融資產(chǎn)作為標(biāo)的物?？蔀楣善薄?、期權(quán)買方與賣方非對等的權(quán)利。購買方付出期權(quán)費給賣出方，可以買入看漲期權(quán)或看跌期權(quán)，行權(quán)權(quán)利在購買方，可放棄行權(quán)。3、期權(quán)買賣雙方風(fēng)險與收益不平衡。期權(quán)購買方風(fēng)險有限收益無限；期權(quán)購賣方風(fēng)險無限，收益有限。57

金融期權(quán)合約市場的構(gòu)成要素1、金融期權(quán)合約的買方與賣方：2、標(biāo)的資產(chǎn)的種類及數(shù)量：股票期權(quán)3、合約的有效期限；4、期權(quán)費：5、執(zhí)行價格：6、到期時間：58

金融期權(quán)合約市場的交易制度1、標(biāo)準(zhǔn)化合約：規(guī)定交易單位、執(zhí)行價格、最后交易日與履約日、每日價格波動限制、最小變動價位、合約月份等由交易所規(guī)定。1）期權(quán)合約的交易單位；2）執(zhí)行價格；3）最后交易日與履約日2、保證金制度：期貨買賣雙方都要繳納保證金，期權(quán)只賣方交保證金。3、交割規(guī)定：期權(quán)交易者持有未到期的期權(quán)頭寸，可進行反向交易，結(jié)算頭寸。59

金融期權(quán)合約的種類1、按期權(quán)買者的權(quán)力分：有看漲（買入）期權(quán)和看跌（賣出）期權(quán)。2、按期權(quán)買者執(zhí)行期權(quán)的時限分：歐式期權(quán)（到期日行權(quán)），美式期權(quán)（期權(quán)到期前的任何時候可行權(quán)）3、按期權(quán)的標(biāo)的資產(chǎn)分：利率期權(quán)；貨幣期權(quán)、股票期權(quán)、股指期權(quán)和商品期貨期權(quán)60

金融互換合約與特點金融互換合約：兩個或兩個以上當(dāng)事人按照商定的條件，在約定的時間內(nèi)，交換一系列現(xiàn)金流的合約。金融互換合約基本原理：是基于李嘉圖的比較優(yōu)勢理論，根據(jù)比較優(yōu)勢進行交換使雙方都共同獲利。金融互換合約特點：1、風(fēng)險比較小：不涉及本金，信用風(fēng)險僅限于息差。2、靈活性大：為場外交易無標(biāo)準(zhǔn)格式，條件商定3、參與者信用比較高：為AA級以上交易者之間進行，不需要保證和抵押。61

金融互換合約的作用1、合理利用經(jīng)濟資源，提高經(jīng)濟效益：通過比較優(yōu)勢來提高效益，可大幅度降低籌資成本。2、規(guī)避風(fēng)險：通過互換規(guī)避利率、匯率風(fēng)險3、有效管理資產(chǎn)負債結(jié)構(gòu)：通過互換交易籌措所需的期限、幣種、利率的資金，調(diào)整其資產(chǎn)負債結(jié)構(gòu)和期限結(jié)構(gòu)。4、合理規(guī)避管制：互換交易不計入資產(chǎn)負債表為表外業(yè)務(wù)，可合理規(guī)避稅收管制、利率管制、外匯管制。62

金融互換合約的種類1、貨幣互換：外匯互換，交易雙方達到協(xié)議，雙方承諾在一定期限內(nèi)互相交換約定的不同貨幣的本金及相同或不同性質(zhì)的利息。例：若英鎊和美元匯率為1英鎊＝1.6美元。一美國公司想借入3年期的1000萬固定利率的英鎊借款；而另一家英國公司想借入1600萬美元3年期固定利率的美元借款。市場向兩家公司提供的借款利率如下：美元利率%英鎊利率%英國公司106英國市場美國公司118美國市場63

從表中知，英國公司在英國市場和美國市場上借款利率比美國公司低，但比較優(yōu)勢不同。英國公司在英鎊市場的比較優(yōu)勢為2%，而在美元市場的比較優(yōu)勢較小。英國公司在英鎊市場籌集利率為6%英鎊，美國公司在美國市場借入美元利率為11%。通過互換分享收益：（8%-6%）－（11%－10%）＝1%各分享0.5%的收益64

若不互換：英國公司借入美元應(yīng)利息為1600*0.10＝160萬美元美國公司借入英鎊應(yīng)付利息為1000*0.08＝80萬英鎊，折合美元為80*1.6＝128美元若互換分享收益：英國公司借入英鎊應(yīng)付利息為1000*0.06＝60萬英鎊，折合美元為96萬美元美國公司借入美元應(yīng)付利息為1600*0.11＝176萬美元；購入后相互互換，各自獲得0.5%收益；合計利息96+176＝272，英國公司獲得美元1600；不互換為10%，互換應(yīng)按9.5%付息152萬美元美國公司獲得英鎊1000，不互換為8%，互換應(yīng)按7.5%付息75萬英鎊＝120萬美元美元利率%英鎊利率%英國公司106英國市場美國公司118美國市場65

若不互換：英國公司借入美元應(yīng)利息為1600*0.10＝160萬美元美國公司借入英鎊應(yīng)付利息為1000*0.08＝80萬英鎊，折合美元為80*1.6＝128美元若互換分享收益：英國公司借入英鎊應(yīng)付利息為1000*0.06＝60萬英鎊，折合美元為96萬美元美國公司借入美元應(yīng)付利息為1600*0.11＝176萬美元；購入后相互互換，各自獲得0.5%收益；合計利息96+176＝272，若均分272/2＝136萬美元；英國公司獲得美元1600，應(yīng)還付息136，年利率為8.5%；不互換為10%，應(yīng)按9.5%付息152萬美元美國公司獲得英鎊1000，應(yīng)還付息136/1.6=85萬英鎊，年利率為8.5%，不互換為8%，應(yīng)按7.5%付息75萬英鎊＝120萬美元美元利率%英鎊利率%英國公司106英國市場美國公司118美國市場66

利率互換利率互換：雙方同意在未來的一定期限內(nèi)根據(jù)同種貨幣同樣的名義本金交換現(xiàn)金流，其中一方的現(xiàn)金流根據(jù)浮動利率計算出來，另一方的現(xiàn)金流根據(jù)固定利率計算。利率互換是將兩筆貨幣相同，本金相同、期限相同的資金，做固定利率與浮動利率的調(diào)換。例：A、B兩個公司想發(fā)行債券借入5年期的，價值100萬美元的貨幣借款，但A公司為與其資產(chǎn)相匹配，想以固定利率借入；而B公司想以浮動利率借入。若兩家信用等級不同，A公司等級低于B公司，籌集資產(chǎn)利率高于B公司。67

通過互換分享收益：（16%-14%）－（2%－1%）＝1%；中介費用0.1%，各分享0.45%的收益A公司發(fā)行浮動利率債券，利率為Libor+2；B公司發(fā)行固定利率債券，利率為14%通過互換，A公司支付固定利率為15.55%，比自己發(fā)行固定利率債券節(jié)約0.45%B公司支付浮動利率為Libor+0.55，比自己發(fā)行浮動利率Libor+1節(jié)約0.45%，0.1為銀行手續(xù)費固定利率%浮動利率%A公司16Libor+2B公司14Libor+168

一、外匯市場外匯市場是兌換和交易各國貨幣的場所。關(guān)于外匯市場的界定有廣義和狹義之分。目前,中國外匯市場可以分為以下三個層次:第一個層次是企業(yè)外匯結(jié)售匯市場。第二個層次是銀行間外匯市場。第三個層次是居民個人交易市場,分為實盤外匯買賣、外匯結(jié)構(gòu)化產(chǎn)品和外匯衍生交易三個市場。69

二、黃金市場黃金市場仍被視為金融市場的重要組成部分,黃金的金融工具地位還將在相當(dāng)長的時間內(nèi)得以繼續(xù)保持。我國長期對黃金的生產(chǎn)和流通實施管制,除金飾品和金銀紀(jì)念幣允許個人投資買賣之外,基本不存在公開的黃金市場。2002年,我國放開了對黃金的管制;同年10月,上海黃金交易所正式開業(yè),黃金成為可批量交易的大宗金融產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上,商業(yè)銀行也推出了相關(guān)的個人黃金產(chǎn)品。2008年1月9日,上海期貨交易所開始黃金期貨交易。70

三、保險市場保險市場是指按市場機制運行的保險交換關(guān)系的總和。保險市場的主體包括作為產(chǎn)品供給者的保險人、作為產(chǎn)品需求者的投保人以及促成交易順利完成的其他主體(包括保險代理人、保險經(jīng)紀(jì)人和保險公證人等)。保險市場的客體是不同險種的保險合同,主要包括人身保險和財產(chǎn)保險兩大類別。按照國際慣例,衡量保險市場的發(fā)展程度主要采用兩個指標(biāo),即保險密度(人均保費支出)和保險深度(保費收入占GDP的比重)。71Nova工作流程Nova-API對外統(tǒng)一提供標(biāo)準(zhǔn)化接口，各子模塊，如計算資源，存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源子模塊通過相應(yīng)的API接口服務(wù)對外提供服務(wù)。Nova運行架構(gòu)72Nova工作流程以創(chuàng)建虛擬機為例，分析Nova的不同關(guān)鍵子模塊之間的調(diào)用關(guān)系。調(diào)用Compute-Api創(chuàng)建虛擬機VM接口。1Compute-API通過RPC的方式將創(chuàng)建虛擬機的基礎(chǔ)信息封裝成消息發(fā)送至消息中間件指定消息隊列“Scheduler”。2根據(jù)請求的虛擬資源，即flavor的信息，選擇一臺物理主機部署，如物理主機A，3物理機A上Nova-Compute守護進程訂閱消息隊列“Compute物理機A”，接到消息后，根據(jù)虛擬機基本信息開始創(chuàng)建虛擬機。4Nova-Compute調(diào)用Network-API分配網(wǎng)絡(luò)IP。5Nova-Network接收到消息后，從fixedIP表里拿出一個可用IP，并根據(jù)私網(wǎng)資源池，結(jié)合DHCP，實現(xiàn)IP分配和IP地址綁定。6Nova-Compute通過調(diào)用Volume-API實現(xiàn)存儲劃分，最后調(diào)用底層虛擬化Hypervisor技術(shù)，部署虛擬機。773Nova物理部署方案從功能上看，Nova平臺中有兩類節(jié)點：控制節(jié)點和計算節(jié)點，其角色由安裝的服務(wù)決定，控制節(jié)點包括網(wǎng)絡(luò)控制Network、調(diào)度管理Scheduler、Api服務(wù)、存儲卷管理Nova-Volume等，計算節(jié)點主要提供Nova-Compute服務(wù)。節(jié)點之間使用AMQP作為通訊總線。由于使用了消息總線，因此服務(wù)之間是位置透明的，可以將所有服務(wù)可以部署在同一臺主機上，即All-in-One（一般用于測試），也可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要，將其分開部署在不同的主機上。用在生產(chǎn)環(huán)境Nova平臺配置一般有三種類型：最簡配置標(biāo)準(zhǔn)配置高級配置74最簡配置需要至少兩個節(jié)點，除了Nova-Compute外所有服務(wù)都部署在一臺主機里，這臺主機進行各種控制管理，即控制節(jié)點。OpenStack雙點架構(gòu)75標(biāo)準(zhǔn)配置控制節(jié)點的服務(wù)可以分開在多個節(jié)點，標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)環(huán)境推薦使用至少4臺主機來進一步細化職責(zé)?？刂破鳌⒕W(wǎng)絡(luò)、卷和計算職責(zé)分別由一臺主機擔(dān)任。OpenStack多節(jié)點架構(gòu)76高級配置很多情況下（比如為了高可用性），需要把各種管理服務(wù)分別部署在不同主機（比如分別提供數(shù)據(jù)庫集群服務(wù)、消息隊列、鏡像管理、網(wǎng)絡(luò)控制等），形成更復(fù)雜的架構(gòu)。OpenStack高級架構(gòu)Swift是OpenStack開源云計算項目的子項目之一，是一個可擴展的對象存儲系統(tǒng)。Swift構(gòu)筑在比較便宜的標(biāo)準(zhǔn)硬件存儲基礎(chǔ)設(shè)施之上，通過在軟件層面引入一致性散列技術(shù)和數(shù)據(jù)冗余性，犧牲一定程度的數(shù)據(jù)一致性來達到高可用性和可伸縮性，支持多租戶模式、容器和對象讀寫操作，適合解決互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景下非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲問題。對象存儲服務(wù)Swift擴展性冗余性持久性7778Swift特性1.極高的數(shù)據(jù)持久性數(shù)據(jù)的可靠性，是指數(shù)據(jù)存儲到系統(tǒng)中后，到某一天數(shù)據(jù)丟失的可能性。2.完全對稱的系統(tǒng)架構(gòu)“對稱”意味著Swift中各節(jié)點可以完全對等，能極大地降低系統(tǒng)維護成本。3.無限的可擴展性一是數(shù)據(jù)存儲容量無限可擴展，二是Swift性能（如QPS、吞吐量等）可線性提升。4.無單點故障整個Swift集群中，也沒有一個角色是單點的，并且在架構(gòu)和設(shè)計上保證無單點業(yè)務(wù)是有效的。5.簡單、可依賴簡單體現(xiàn)在實現(xiàn)易懂、架構(gòu)優(yōu)美、代碼整潔；可依賴是指Swift經(jīng)測試、分析之后，可以放心大膽地將Swift用于最核心的存儲業(yè)務(wù)上。79Swift主要組件Swift采用完全對稱、面向資源的分布式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計，所有組件都可擴展，避免因單點失效而擴散并影響整個系統(tǒng)運轉(zhuǎn)；通信方式采用非阻塞式I/O模式，提高了系統(tǒng)吞吐和響應(yīng)能力。Swift系統(tǒng)架構(gòu)80Swift主要組件01030402代理服務(wù)（ProxyServer）對外提供對象服務(wù)API查找服務(wù)地址轉(zhuǎn)發(fā)用戶請求至相應(yīng)的賬戶、容器或者對象服務(wù)進行橫向擴展來均衡負載認證服務(wù)（AuthenticationServer）驗證訪問用戶的身份信息獲得一個對象訪問令牌（Token）驗證訪問令牌的有效性緩存下來直至過期時間緩存服務(wù)（CacheServer）緩存的內(nèi)容包括對象服務(wù)令牌、賬戶和容器的存在信息緩存服務(wù)可采用Memcached集群，Swift會使用一致性散列算法來分配緩存地址賬戶服務(wù)（AccountServer）提供賬戶元數(shù)據(jù)和統(tǒng)計信息維護所含容器列表的服務(wù)每個賬戶的信息被存儲在一個SQLite數(shù)據(jù)庫中81Swift主要組件05070806容器服務(wù)（ContainerServer）提供容器元數(shù)據(jù)和統(tǒng)計信息維護所含對象列表的服務(wù)每個容器的信息也存儲在一個SQLite數(shù)據(jù)庫中對象服務(wù)（ObjectServer）提供對象元數(shù)據(jù)和內(nèi)容服務(wù)每個對象的內(nèi)容會以文件的形式存儲在文件系統(tǒng)中元數(shù)據(jù)會作為文件屬性來存儲復(fù)制服務(wù)（Replicator）采用推式（Push）更新遠程副本確保被標(biāo)記刪除的對象從文件系統(tǒng)中移除更新服務(wù)（Updater）任務(wù)將會被序列化到在本地文件系統(tǒng)中進行排隊更新服務(wù)會在系統(tǒng)恢復(fù)正常后掃描隊列并進行相應(yīng)的更新處理82Swift主要組件091110審計服務(wù)（Auditor）檢查對象、容器和賬戶的完整性文件隔離，復(fù)制其他的副本覆蓋本地損壞的副本其他類型的錯誤會被記錄到日志中賬戶清理服務(wù)（AccountReaper）移除被標(biāo)記為刪除的賬戶刪除其所包含的所有容器和對象索引環(huán)（Ring）用于記錄存儲對象與物理位置之間的映射關(guān)系使用Zone、Device、Partition和Replica來維護這些映射信息83Swift部署架構(gòu)Swift主要有三個組成部分：ProxyServer、StorageServer和ConsistencyServer。其中Storage和Consistency服務(wù)均允許在StorageNode上。Auth認證服務(wù)目前已從Swift中剝離出來，使用OpenStack的認證服務(wù)Keystone，目的在于實現(xiàn)統(tǒng)一OpenStack各個項目間的認證管理。

Swift部署架構(gòu)84鏡像服務(wù)GlanceGlance提供了一個虛擬磁盤鏡像的目錄和存儲倉庫，并且可以提供對虛擬機鏡像的存儲和檢索。這些磁盤鏡像常常廣泛應(yīng)用于OpenStackCompute組件之中。三種形式加以配置利用OpenStack對象存儲機制來存儲鏡像利用Amazon的簡單存儲解決方案（簡稱S3）直接存儲信息將S3存儲與對象存儲結(jié)合起來，作為S3訪問的連接器85Glance的作用Glance作為OpenStack的虛擬機的Image（鏡像）服務(wù)，提供一系列的RESTAPI，用來管理、查詢虛擬機的鏡像，它支持多種后端存儲介質(zhì)?？梢钥闯觯ㄟ^Glance，Opentack的三個模塊被鏈接成了一個整體，Glance為Nova提供鏡像的查找操作，而Swift又為Glance提供實際的存儲服務(wù)，Swift可以看成Glacne存儲接口的一個具體實現(xiàn)。Glance在整個OpenStack項目中的角色定位86Glance基本架構(gòu)Glance的設(shè)計模式采用C/S架構(gòu)模式，Client通過Glance提供的RESTAPI與Glance的服務(wù)器（Server）程序進行通信，Glance的服務(wù)器程序通過網(wǎng)絡(luò)端口監(jiān)聽，接收Client發(fā)送來的鏡像操作請求。Glance基本架構(gòu)87Glance-APIGlance-RegistryStore