云计算_昆明理工大学

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1、构建昆明理工大学云服务体系 林培贞 主要内容 o 大数据 o 云计算 o 虚拟化 o 云服务 o 基础架构整合现状 o 如何构建昆工云服务体系？ 大数据 o 每天新浪微博产生的微博量达亿条 o 每天百度要处理10亿次搜索请求 o 每天淘宝交易次数达千万笔 o 每天联通用户上网记录数据量达10TB 大数据应用案例 o 洛杉矶警察局和加利福尼亚大学合作利用大 数据预测犯罪的发生。 o google流感趋势(Google Flu Trends)利 用搜索关键词预测禽流感的散布。 o 统计学家内特银(Nate Silver)利用大数据 预测2012美国选举结果。 o 麻省理工学院利用手机定位数据和交通

2、数据 建立城市规划。 大数据 o 大数据满足个典型特征 规模性-volume 多样性-variety 高速性-velocity 价值性-value 数据是信息的载体，信息是数据的内涵。 数据库向大数据的转变 从“鱼塘捕鱼”到“大海捕鱼”的转变 o 数据规模 o 数据类型 o 模式和数据的关系 o 处理对象 o 处理工具 大数据处理模式 o 流处理模式 一种直接处理的方式 Twitter的Storm、Yahoo的S4等 o 批处理模式 一种先存储后处理的方式 Google的MapReduce 大数据和云计算的关系 o 数据思维的转变从以计算为中心到以数 据处理为中心，从另一个角度来说，大数据 催

3、生了云计算。 o 如果各种大数据的应用是“车”，那么云计算 就是“高速公路”。 云计算 什么是云计算 o 维基百科的云计算定义：将相关的能力以服务 的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的 技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下， 通过因特网获取需要的服务。 o 中国云计算网将云计算定义为分布式计算、并行计 算和网格计算的商业实现。 o 云计算是指将计算资源和存储资源抽象化、虚拟化 及池化，通过网络为用户提供按需、动态分配的计 算和存储资源的服务。 o 业界普遍认为云计算是网格计算和SaaS的融合。 云计算的特征 o 随需自助服务 o 随时随地用任何网络设备访问 o 多人共享资源池 o

4、 快速重新部署灵活度 o 可被监控与量测的服务 o 基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务 o 减少用户终端的处理负担 o 降低了用户对于IT专业知识的依赖 身边的云计算 o 百度、Google的搜索、翻译 o Google文档 o iCloud o 微软Office 365 云计算的宗旨 o 各尽所能 o 按需分配 实现云计算的重要前提 o 网络路 o 存储数据载体 o 虚拟化 各尽所能、按需分配的根基 云 为什么要发展云计算? o 最大限度地挖掘计算力 o 计算力的服务化 云计算带来的好处 o 数据共享 o 数据安全 o 节约 o 环保 o 方便 云计算相关技术发展历程 o1959年 英国人

5、C. Strachey发表虚拟化论文， 单机虚拟化是 计算机和今天云计算基础架构的基石。 o1961年，图灵奖获得者John McCarthy提出“Utility Computing”的理念，IBM提供Mainframe “按需付费使用”租 赁服务，可能是最早的IaaS。 o 1989年，PVM(Parallel Virtual Machine)项目在美国国家 实验室开始，COW(Cluster of Workstations)机群技术和理 念出现，这是云计算的另一个基石多机虚拟化技术的开始 。 o1996年，网格计算之父Ian Foster的Globus Toolkit项目起 步。 云计算相

6、关技术发展历程 o 1996年，IBM推出HPCC法案资金支持的第一台全 球最快的超级计算机。 o 1996年，Gartner提出SOA(Service Oriented Architechture) o 1998年，VMware成立，首次开发基于x86架构 的虚拟技术。 o 1999年，第一个商业化的IaaS平台LoudCloud诞 生。 o 1999年，S 公司成立，提出“软件 终结”的口号。 o 2001年，S 推动SaaS兴起。 云计算相关技术发展历程 o2002年，Gartner提出SOA是“现代应用开发领域最重要的课 题”，“大S(SOA)”和“小S(SaaS)”开始风靡全球，为云

7、计算的 兴起奠定了基础。 o2005年，Amazon发布Amazon Web Services云计算平台 。 o2006年，Google CEO提出云计算商业理念，标志着云计算的 起飞。 o2006年，Amazon相继推出在线存储服务S3和弹性计算云 EC2等云服务。 o2007年11月，IBM首次发布云计算商业解决方案，推出蓝云 计划。 o2008年1月，S 推出了世界上第一个PaaS平 台DevForce。 云计算相关技术发展历程 o2008年9月，Citrix发布新的C3(Citrix Cloud Center)产品 系列。 o2008年10月，微软发布其公共云计算平台Windows A

8、zure Platform产品，微软云计算开始。 o2009年4月，美国NIST提出云计算“Working Definition”， 得到广泛认同，标志着云计算定义之争有了一个阶段性的结果 ，云计算SPI三层架构体系得到确立。 o2009年4月，VMware推出业界首款云操作系统VMware vSphere 4。 o2009年7月，中国首个企业云计算平台诞生(中化企业云计算 平台)。 o2009 年11 月，中国移动云计算平台”大云“计划启动。 o2010 年1 月，Microsoft 正式发布MicrosoftAzure 云平台 服务。 云计算的关键技术 技术类型具体技术 设备架设 数据中心

9、节能 节点互联技术 改善服务技术 可用性技术 容错性技术 资源管理技术 数据存储技术 数据管理技术 任务管理技术 数据切分技术 任务调度技术 编程模型 其他相关技术 负载均衡技术 并行计算技术 虚拟机技术 系统监控技术 公有云、私有云、混合云 o 什么是公有云、私有云、混合云？ 哪种云模式更适合昆工？ 数据安全 服务质量 资源利用 云计算、网格计算、分布式计算、集群计 算、超级计算的区别 o整体来说都有把任务分割、运算、组合，只是协同和处理的重点 不同。 o超级计算强调高并行计算能力，设备一般是超级计算机如天河一 号，是高并行处理架构，实现总线级协同，一般采用计算能力更 强的GPU而非CPU。

10、 o集群计算和分布式计算是相对于设备部署结构来说，相对超算来 说，对于计算的并行处理及响应要求较低，需要实现的是网络环 境下的协同，实现的效果受网络环境影响。 o网格计算是集群计算和分布式计算中间的产物 o云计算是更接近应用的资源整合，在协调资源整合应用的前提下 ，对于应用处理的并行处理要求跟低，只是一种松散耦合的方式 ，但强调将任务分解、处理、组合的过程，以充分利用现有资源 。 虚拟化 虚拟化技术 o 什么是虚拟化？ o 为什么要虚拟化？ o 虚拟化的分类 o Hypervisor技术 o Hypervisor产品业界动态 虚拟化的概念 o 虚拟化是将数据、计算能力、存储资源等其 他资源抽象

11、化、逻辑化，提供逻辑视图，以 达到用户和应用程序可以以通用的方式很容 易地使用这些资源的目的。 为什么要发展虚拟化？ o 虚拟化是云计算的基础 o 充分利用资源，降低硬件成本 o 降低能耗 o 增强可操作性和可管理性 o 增强系统部署的可伸缩性和敏捷性 o 提高服务质量 虚拟化的分类（从资源的规模和协作方式 ） o 单机虚拟化 特点：紧密耦合架构、共享内存、多CPU等 o 多机虚拟化 特点：建立在单机虚拟化基础上的多机松散 耦合架构 虚拟化的分类（按性质分类） o 服务器虚拟化 o 资源虚拟化（或基础架构虚拟化） o 应用虚拟化 o 桌面虚拟化 o 平台虚拟化 o 操作系统级虚拟化 Hyper

12、visor技术 o Hypervisor是指能让多个操作系统同时运 行在同一个硬件主机系统上的技术。 o Hypervisor最早出自IBM，当时 Supervisor指的是操作系统核心，而 Hypervisor指的是整个操作系统，意为 Hypervisor比Supervisor高一个层次。 虚拟化的分类（按Hypervisor技术的不 同实现方式分类） o 全虚拟化 o 准虚拟化 全虚拟化 o 概念：完全模拟了底层硬件，包括CPU、内 存、时钟、外设等，操作系统或者系统软件 不用修改就可以运行在虚拟机上的虚拟化方 式。 o 举例：Microsoft Virtual PC、VMware Wor

13、kstation、Sun Virtual Box等 准虚拟化 o 概念：需要修改客座操作系统的部分访问代 码的一种虚拟化技术，部分硬件接口以软件 Hypercall的形式提供给操作系统。 o 举例：用户模式Linux(UML)、Xen 主流商用和开源虚拟化系统的分类 虚拟化全虚拟化 虚拟机层面 VMware Parallels MS-Virtual PC MS-Virtual Server Sun Virtual Box 操作系统层面 OpenVZ Virtuozzo Linux-Xserver KVM 准虚拟化 UML Xen Hypervisor产品业界动态 o VMware(中文：威睿)

14、 o 微软 o Citrix(中文：思捷) o ORACLE o IBM Hypervisor产品业界动态 云服务 云计算的服务架构 IaaS o Infrastructure as a Service o 基础设施即服务 o 提供给消费者的服务是对所有设施的利用，包括处 理、存储、网络和其它基本的计算资源，用户能够 部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。 消费者不管理或控制任何云计算基础设施，但能控 制操作系统的选择、储存空间、部署的应用，也有 可能获得有限制的网络组件（例如，防火墙，负载 均衡器等）的控制。 PaaS o Platform as a Service o 平台即服务 o

15、 提供给消费者的服务是把客户采用提供的开发语言 和工具（例如Java，python, .Net等）开发的或 收购的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上 去。客户不需要管理或控制底层的云基础设施，包 括网络、服务器、操作系统、存储等，但客户能控 制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托 管环境配置。 SaaS o Software as a Service o 软件即服务 o 提供给客户的服务是运营商运行在云计算基 础设施上的应用程序，用户可以在各种设备 上通过客户端界面访问，如浏览器。消费者 不需要管理或控制任何云计算基础设施，包 括网络、服务器、操作系统、存储等等。 Social ap

16、ps Web applications Enterprise applications CPU & storage 云服务平台的例子 云服务市场的增长 Fiscal Year 20012002200320042005200620072008 47,700+ Paying Customers 1,200,000+ Paying Subscribers $1 Billion Revenue Run Rate* 52% Growth Year over Year 2009 * Run rate based on FY09 Q1 reported results 年增长率52% 站在不同的角度看云服务 o 从企业或者部门用户的角度看服务效率 o 从消费者的角度看服务体验 如何构建昆工的云服务体系？ 云计算的服务架构 数据中心虚拟化平台概况 o VMware虚拟化平台 4台曙光I840R-F 1台DELL PE2950 1台DELL R900 o 一共14台在线运行的虚拟机 曙光I840R-FDell PE2950 校园网主干网 千兆线光纤