制造企业云虚拟化基础架构

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1、制造企业云虚拟化 基础架构应用实践,自我介绍,我是谁？,颜俊,基础架构主管,PDM系统管理,Windchill,实施 开发 运维,网络：企业网规划建设实施 小机：IBM & Sun实施 存储：IBM & HDS SAN集成 WindowsAD域：规划实施 虚拟化架构：VMWare ESXi架构实施 数据库：Oracle 10g rac高可用实施 中间件：ERP等系统中间件部署实施,1.,目录,云计算架构定义分类及发展趋势介绍,2.,云计算架构应用场景及实施方法论,3.,云化数据中心基础设施建设及运维,4.,云信息安全保障,5.,云虚拟化服务器资源和存储应用实践,计算机技术发展的历史沿革 云计算

2、概念、分类及应用 云计算的发展 服务器虚拟化技术解析 存储虚拟化技术解析 开源云平台-OpenStack 容器技术-Docker,云计算技术是硬件技术和网络技术发展到一定阶段而出现的一种新的技术模型云计算并不是对某一项独立技术的称呼，而是对实现云计算模式所需要的所有技术的总称。,5,微观： 微型计算机、 个人电脑、PDA、CPU、RAM等,微观： 多核CPU、GPU,宏观： 集群、超级服务器,1983 网络计算机,P2P计算 网格计算、云计算,计算机发展的未来： “Computation may someday be organized as a public utility” 1960，Jo

3、hn McCarthy（约翰麦卡锡，1971图灵奖获得者）,计算机发展的未来： “The network is the computer” 1994 John Gage (约翰盖奇, SUN合作创建者),E-science 协同处理科学问题 访问远程特殊设备 处理大规模数据信息 E-business 网上商店交易、B2B、C2B、C2C E-government 政府部门的信息互通和互操作 信息共享和整合 E-education 交互式学习和主动学习 网络上做模拟试验 E-entertainment 视频直播、点播 网络游戏,超级大型计算： 集群、工作站,微型计算机： 个人电脑、PDA,微观：

4、 多核CPU、GPU,1983 网络计算机,宏观： 集群、超级服务器,P2P计算 网格计算、云计算,2007年初，亚马逊公司通过亚马逊弹性计算云（Amazon Elastic Compute Cloud，Amazon EC2）来提供网格计算服务 2007年11月，IBM和谷歌正式对外宣布开展云计算合作。,分布式系统是这样的系统，它运行在不具有共享内存的多台机器上，是若干独立计算机的集合，但在用户的眼里却像是一台计算机。 计算机操作系统的宗师 Andrew S. Tanenbaum（AST）,用户,资源提供者,使用方便,保障QoS,多用户和谐使用资源,利用率高,保障QoS,提供节约型资源服务,云

5、计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。 云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing)、基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)等概念混合演进并跃升的结果。,云计算(Cloud Computing) 是一种新型的基于互联网的商业计算模型。通过虚拟化技术，将分布在Internet上的软硬件资源整合起来，这些资源可按用户所需进行动态扩展和配置，并通过互联网以

6、服务的方式提供给用户。 分布式处理、并行处理和网格计算的发展 计算机科学概念的商业实现,在互联网刚兴起的时候，用一朵云来表示互联网。,并行计算,集群计算,网格计算,云计算,云计算技术内容很多 包括分布式计算技术、虚拟化技术、网络技术、服务器技术、数据中心技术、云计算平台技术、存储技术等。 从广义上说，云计算技术几乎包括了当前信息技术中的绝大部分。 2012年的国务院政府工作报告将云计算作为国家战略性新兴产业给出的定义： 云计算是基于互联网的服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态、易扩展且经常是虚拟化的资源。 云计算是传统计算机和网络技术发展融合的产物，它意味着计算能力也可作为

7、一种商品通过互联网进行流通。,维基百科：云计算是一种动态扩展的计算模式，通过网络将虚拟化的资源作为服务提供；通常包含infrastructure as a service(IaaS), platform as a service(PaaS), software as a service(SaaS)。 Google ：将所有的计算和应用放置在“云”中，设备终端不需要安装任何东西，通过互联网络来分享程序和服务。 微软：认为云计算的应是“云+端”的计算，将计算资源分散分布，部分资源放在云上，部分资源放在用户终端，部分资源放在合作伙伴处，最终由用户选择合理的计算资源分布。 美国国家标准与技术实验室（N

8、IST）：云计算是一种模型，它可以实现随时随地，便捷地，随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源（例如，网络、服务器、存储、应用、及服务），资源能够快速供应并释放，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度。,五个重要特征,广泛的网络访问 资源池化 快速伸缩 按需自助服务 按使用量收费的服务,四种部署模型,私有云（单一组织私有） 公共云（单一组织创建，服务公众） 社区云（特定社区内共享的云系统） 混合云（上述三种云中二种的组合）,三种服务模型,SAAS（软件即服务） PAAS（平台即服务） IAAS（基础架构即服务）,美国国家标准与技术研究所,云计算是一种模型，它可以实现随时

9、随地，便捷地，随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源（例如，网络、服务器、存储、应用、及服务），资源能够快速供应并释放，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度。,1资源池弹性可扩张 云计算一个重要特征就是从资源低效率的分散使用到资源高效的集约化使用，实现资源的集中管理和输出，这就是所谓的资源池。 资源集中起来后资源的利用效率会大大地提高，随着资源需求的不断提高，资源池的弹性化扩张能力成为云计算系统的一个基本要求，只有具备资源的弹性扩张能力才能有效地应对不断增长的资源需求。 大多数云计算系统都能较为方便地实现新资源的加入。 2按需提供资源服务 云计算系统带给客户最重要的好

10、处就是敏捷地适应用户对资源不断变化的需求； 云计算系统实现按需向用户提供资源能大大节省用户的硬件资源开支，用户不用自己购买并维护大量固定的硬件资源，只需向自己实际消费的资源量来付费； 按需提供资源服务使应用开发者在逻辑上可以认为资源池的大小是不受限制的，应用开发者的主要精力只需要集中在自己的应用上。 3虚拟化 现有的云计算平台的重要特点是利用软件来实现硬件资源的虚拟化管理、调度及应用。 在云计算中利用虚拟化技术可大大降低维护成本和提高资源的利用率。,4网络化的资源接入 从最终用户的角度看，基于云计算系统的应用服务通常都是通过网络来提供的，应用开发者将云计算中心的计算、存储等资源封装为应用后通过

11、网络提供给最终用户。 云计算技术必须实现资源的网络化接入才能有效地向应用开发者和最终用户提供资源服务。 网络技术的发展是推动云计算技术出现的首要动力。 5高可靠性和安全性 用户数据存储在服务器端，而应用程序在服务器端运行，计算由服务器端来处理。所有的服务分布在不同的服务器上，如果什么地方（节点）出问题就在什么地方终止它，另外再启动一个程序或节点，即自动处理失败节点，从而保证了应用和计算的正常进行。 数据被复制到多个服务器节点上有多个副本（备份），存储在云里的数据即使遇到意外删除或硬件崩溃也不会受到影响。,目前已出现的云计算技术种类非常多，对于云计算的分类可以有多种角度： 从技术路线角度可以分为

12、资源整合型云计算和资源切分型云计算； 从服务对像角度可以被分为公有云和私有云； 按资源封装的层次来分可以分为： 基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS） 平台即服务（Platform as a Service，PaaS） 软件即服务（Software as a Service，SaaS）,资源整合型云计算：这种类型的云计算系统在技术实现方面大多体现为集群架构，通过将大量节点的计算资源和存储资源整合后输出。 这类系统通常能实现跨节点弹性化的资源池构建，核心技术为分布式计算和存储技术。 MPI、Hadoop、HPCC、Storm等都可以被分类为资源整合型云

13、计算系统。 资源切分型云计算：这种类型最为典型的就是虚拟化系统，这类云计算系统通过系统虚拟化实现对单个服务器资源的弹性化切分，从而有效地利用服务器资源，其核心技术为虚拟化技术。 优点是用户系统可以不做任何改变接入采用虚拟化技术的云系统，是目前应用较为广泛的技术，特别是在桌面云计算技术上应用得较为成功； 缺点是跨节点的资源整合代价较大； HyperV、KVM、VMware都是这类技术的代表。,公有云：指服务对象是面向公众的云计算服务，公有云对云计算系统的稳定性、安全性和并发服务能力有更高的要求。 私有云：指主要服务于某一组织内部的云计算服务，其服务并不向公众开放，如企业、政府内部的云服务。 混合

14、云：指组织将公有云和私有云进行组合匹配，以获得最佳的效果，是目标架构中公有云、私有云和/或者公众云的结合。 公有云与私有云的界限并不是特别清晰，有时服务于一个地区和团体的云也被称为公有云。所以这种云计算分类方法并不是一种准确的分类方法，主要是在商业领域的一种称呼。,基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）： 把单纯的计算和存储资源不经封装地直接通过网络以服务的形式提供的用户使用。 这类云计算服务用户的自主性较大，就像是发电厂将发的电直接送出去一样。 这类云服务的对象往往是具有专业知识能力的资源使用者，传统数据中心的主机租用等可能作为IaaS的典型代表。

15、 平台即服务（Platform as a Service，PaaS）： 计算和存储资源经封装后，以某种接口和协议的形式提供给用户调用，资源的使用者不再直接面对底层资源。 平台即服务需要平台软件的支撑，可以认为是从资源到应用软件的一个中间件，通过这类中间件可以大大减小应用软件开发时的技术难度。 这类云服务的对象往往是云计算应用软件的开发者，平台软件的开发需要使用者具有一定的技术能力。 软件即服务（Software as a Service，SaaS）： 将计算和存储资源封装为用户可以直接使用的应用并通过网络提供给用户； SaaS面向的服务对象为最终用户，用户只是对软件功能进行使用，无需了解任何云

16、计算系统的内部结构，也不需要用户具有专业的技术开发能力。,云平台建设的常见路径是自底向上,IaaS基础设施云 (代表：亚马逊的S3),SaaS 应用云 （代表：salesforce的CRM）,PaaS 平台云 （代表：Google App Engine）,公有云 (服务提供商互联网),X as a service,亚马逊为云计算用户提供的是计算机资源使用权和较为完善的专项网络服务。 计算资源：弹性计算云(EC2)、弹性映射化简(Elastic MapReduce)、自动伸缩(Auto Scaling) 网络资源：53号路由(Route 53)、虚拟私有云(VPC)、弹性负载均衡(ELB) 存储资源：简单存储(S3)、弹性块存储(EBS) 消息服务：简单队列(SQS)、简单通知(SNS) 数据库 ：简单数据库(SimpleDB)、关系数据库(RDS) 支付服务：灵活支付(FPS)、支付设计(DevPay) 电子商务：亚马逊订单执行(FWS) 监控服务：云监控(CloudWatch) 人工服务：机械的土耳其人(Mechanical Turk),