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1、第六章 云计算,倚动软件工厂实验室,移动电子商务,1,2,云计算概述,云计算相关技术,目录CONTENTS,3,云计算与电子商务,本章导读,云计算概述,云计算的概念是2006年Google首席执行官埃里克施密特提出的。 从被提出之日起，云计算便因其极具革新的理念而被业界所广泛地关注因而成为了整个行业中最为炙手可热的核心话题。如同名字中所包含的“云”一样，云计算的概念牵涉之大、覆盖之广，可以说是整个IT行业中之前的任何新概念和新技术都无可比拟的。,1,云计算概述,基本理念：一切皆是服务（Everything as a Service）。 形式：云以数据中心的形式存在，而数据中心由大规模的计算机集
2、群和管理这些机器、能够为用户提供特定计算服务的软件组成。 云计算是分布处理(Distributed Computing、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)几种技术的进一步深入发展和综合的结果。,1,云计算概述,云计算相关技术组成：,1,云计算概述,目前云计算提供的服务主要有：SaaS、PaaS、IaaS几种。 SaaS（Software as a Service，软件即服务） 这种类型的云计算服务通过Web浏览器向用户提供软件应用服务。用户根据软件使用流量或时间来进行付费，无需购买软件，可以节省高昂的购买费用；对于服务提供商家来说，其软件
3、维护和更新可以集中进行，变得更加简单方便，能够节省大量的运营和维护成本。 目前，SAP、微软、Oracle等公司都已经建立了自己的SaaS云计算服务中心。,2,云计算服务模型,云计算概述,PaaS（Platform as a Service，平台即服务）主要是针对的软件开发人员，是通过软件开发平台作为云计算服务提供给用户。PaaS为软件开发人员提供软件平台层面的应用服务引擎，包括应用服务平台和应用服务开发接口，要求较强的横向扩展能力和高可用性能力，同时要求配置维护管理透明化。 这类云计算服务的典型代表是Salesforce。所提供的PaaS服务里采用Java类似的语言Apex以及Eclipse
4、开发平台，整合的开发环境作为服务进行提供。,2,云计算服务模型,云计算概述,IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务） IaaS是将基础设施作为一种服务提供给用户使用，包括处理器计算能力、存储空间、网络带宽和其它基本的计算资源。用户无需购买服务器、网络设备、存储设备，只需租用IaaS服务，即可部署和运行应用程序，包括用户的操作系统和各种应用软件。这些具体的基础设施的运行和维护由提供商进行，用户只需付费使用即可。 IaaS的典型有：亚马逊的EC2/S3/SQSSE务和IBM的蓝云服务。,2,云计算服务模型,云计算概述,云计算的主要服务模式和相关平台的典型代
5、表,2,云计算服务模型,云计算概述,目前，较为成熟和应用较为广泛的主要有：Google的云计算平台、微软的Azure服务平台、亚马逊的弹性计算云（Amazon EC2）、IBM的Blue Cloud、Sun Cloud等。,3,云计算平台介绍,云计算概述,Google是目前世界上最大的云计算服务使用者和提供商，它拥有在遍布全球的节点和数以百万计的服务器的强大基础设施作为支撑。 Google的云计算平台是针对Google的核心商业模式而定制的。使用的基础架构包括4个相互独立又紧密结合在一起的系统。包括Google建立在集群之上的文件系统Google File System，针对Google应用程
6、序的特点提出的Map/Reduce编程模式，分布式的锁机制Chubby以及Google开发的模型简化的大规模分布式数据库Big Table。, Google云计算平台,3,云计算平台介绍,云计算概述,Windows Azure的主要目标是为开发者提供一个平台，帮助开发可运行在云服务器、数据中心、Web和PC上的应用程序。云计算的开发者能使用微软全球数据中心的储存、计算能力和网络基础服务。 Azure服务平台包括了以下主要组件：Windows Azure；Microsoft SQL数据库服务，Microsoft .Net服务；用于分享、储存和同步文件的Live服务；针对商业的Microsoft
7、SharePoint和Microsoft Dynamics CRM服务。,微软Azure服务平台,3,云计算平台介绍,云计算概述,Amazon的弹性计算云EC2生成提供了一个完全虚拟化的计算环境，只要用户申请资源，EC2就可以提供可以符合多种系统需求的计算环境以及相关资源，其从申请到Amazon启动服务实例的时间达到分钟级别，可以迅速满足用户的请求。 其主要技术是在虚拟化层面，提供的服务是利用虚拟化技术提供的基础设施服务资源，如存储、虚拟机等，并通过监控管理软件，实现细粒度分析用户的使用情况，无论是扩展规模还是减少规模，系统都可以迅速满足。,Amazon弹性计算云,3,云计算平台介绍,云计算概
8、述,经济实惠 数据计算、数据维护、数据存储都在云端进行，所以对于租用云计算服务的企业和用户来讲，无需再花大量成本来建设和维护自己的数据中心，节约了一大笔高昂的设备购置费用，并且不用担心设备的淘汰和升级问题。 方便易用 用户不必记住资源的具体位置，相关的资源存储在“云海”之中，在任何时间、任何地点都能以某种便捷、安全的方式获得云中的相关信息或服务，就感觉使用本地计算机一样方便。,云计算的优点,4,云计算的优点及问题,云计算概述,资源整合 云计算是对大量IT资源的整合，构成庞大的资源池，资源统一灵活调配。在云模式下，通过租用云计算服务，各自为政的信息资源建设模式将会彻底改变，全球资源可以高度整合，
9、可以实现真正意义上的共享。 安全性更高 云计算服务商都是大型企业，有专业的团队来维护数据安全，比起以往中、小企业及个人用户自己维护数据安全，它大大增强了资源的安全性和可靠性。,云计算的优点,4,云计算的优点及问题,云计算概述,超强计算能力 云计算服务商都具有相当大的服务器集群规模，云用户通过租用这些云计算服务，也就相当于拥有了超强计算能力的计算中心。 绿色环保 云计算的出现，使企业不再需要建设自身的信息中心，完成计算任务所需使用的服务器数量比以前大大减少，为实现低碳经济，节能减排发挥了很大的作用。并通过虚拟机技术和虚拟化资源管理技术，实现计算能力的自动伸缩扩展，对于无需使用的服务器，使其自动处
10、于休眠状态，意味着减少热量产生，节约电能，降低污染。,云计算的优点,4,云计算的优点及问题,云计算概述,数据安全 资源高度集中的云中心容易成为黑客的攻击目标。如何做到云数据中心不受病毒侵袭，不遭黑客攻击，不受木马威胁，是目前各界普遍担忧的问题。同时，如何防范和抵御灾难所带来的毁灭性打击，数据灾难备份方案是云计算中心必须慎重考虑的问题。 标准问题 全球各大IT巨头都争相进入云计算的建设浪潮之中，但往往是各自为政，无统一架构方案和统一服务标准，这使用户在云服务商之间切换的复杂性大大增加，也带来了切换成本。,云计算的问题,4,云计算的优点及问题,云计算概述,隐私权 隐私问题主要来自两个方面，一是来自
11、第三方譬如黑客攻击导致数据泄露；二是来自云服务提供方，由于数据封装及传输协议的开放性，“云”中的数据对于服务提供方的技术和管理人员来说可能是透明的。 知识产权 云计算的应用带来另一大法律问题是知识产权问题，譬如用户依法拥有被托管数据的知识产权，即他人无权修改、删除、管理这些内容，但云服务商可能会因为管理维护需要对这些数据进行加工、修改或者删除。,云计算的问题,4,云计算的优点及问题,云计算相关技术,云计算体系架构可分为核心服务、服务管理、用户访问接口3层 核心服务层将硬件基础设施、软件运行平台、应用程序抽象成服务，这些服务具有可靠性强、可用性高、规模可伸缩等特点，满足多样化的应用需求。服务管理
12、层为核心服务提供支持，进一步确保核心服务的可靠性、可用性与安全性。用户访问接口层实现端到云的访问。,1,云计算体系架构,云计算相关技术,1,云计算体系架构：,云计算相关技术,云计算核心服务通常可以分为3个子层：基础设施即服务层（IaaS）、平台即服务层（PaaS）、软件即服务层（SaaS）。 IaaS将硬件基础设施作为服务来提供，为用户按需提供CPU计算能力、存储空间和网络带宽等资源。 IaaS层引入了虚拟化技术。虚拟化技术为云计算提供了云计算架构动态分配、管理计算资源的能力，使得原本静态的物理资源得以动态使用。 较著名的虚拟化工具有：Xen, KVM, VMware等, 核心服务层,1,云计
13、算体系架构,云计算相关技术,PaaS是云计算应用程序运行环境，提供应用程序部署与管理服务。 通过PaaS层的软件工具和开发语言，应用程序开发者只需上传程序代码和数据即可使用服务，而不必关注底层的网络、存储、操作系统的管理问题。 SaaS是将原先只能安装在本地的软件转移到云端，是基于云计算基础平台所开发的应用程序。 SaaS层服务提供的云端软件采用使用付费的方式，将桌面应用程序迁移到互联网，可实现应用程序的泛在访问。, 核心服务层,1,云计算体系架构,云计算相关技术,云计算核心服务层3个子层的比较, 核心服务层,1,云计算体系架构,云计算相关技术,服务管理层对核心服务层的可用性、可靠性和安全性提
14、供保障。服务管理包括服务质量（QoS,quality of service)保证和安全管理等。 根据云计算服务特点，实现数据隔离、隐私保护、访问控制等功能是保证云计算得以广泛应用的关键。除了QoS保证、安全管理外，服务管理层还包括计费管理、资源监控优化、负载平衡等管理内容，这些管理措施对云计算的稳定运行同样起到重要作用。, 服务管理层,1,云计算体系架构,云计算相关技术,用户访问接口实现了云计算服务的泛在访问，通常包括命令行、Web服务、Web门户等形式。 命令行和Web服务的访问模式既可为终端设备提供应用程序开发接口，又便于多种服务的组合。 Web门户是访问接口的另一种模式。通过Web门户，
15、云计算将用户的桌面应用迁移到互联网，从而使用户随时随地通过浏览器就可以访问数据和程序，提高工作效率。, 用户接口层,1,云计算体系架构,云计算相关技术,虚拟化技术实现云计算基础设施服务的按需分配，是IaaS、PaaS、SaaS等所有云计算服务的支撑和基础。虚拟化是IaaS层的主要组成部分，也是云计算的最重要特点。 虚拟化技术为云计算提供以下强大的优势。 (1)资源分享。(2)资源定制。(3)细粒度资源管理。(4) 实现弹性、可靠的基础设施服务。 虚拟机技术又可分为虚拟机快速部署技术和虚拟机在线迁移技术。, 虚拟化技术,2,云计算关键技术,云计算相关技术,虚拟机快速部署技术通常采用虚拟机模板技术
16、来简化虚拟机的部署过程。虚拟机模板预装了操作系统和应用软件，并对虚拟机进行了缺省参数的配置，可以有效减少虚拟机的部署时间。 虚拟机在线迁移是指虚拟机在运行状态下从一台物理机移动到另一台物理机。 虚拟机在线迁移技术对云计算平台有效管理具有重要意义。 (1)提高系统可靠性。 (2)有利于负载均衡。 (3)有利于设计节能方案。, 虚拟化技术,2,云计算关键技术,云计算相关技术,云计算服务采用大规模服务器集群的数据中心为用户提供服务，所处理的数据通常是以TB为计算单位。 (1)海量数据存储技术 根据Google应用的特点，Google的研发团队专门设计了GFS(Google File System)。 Bigtable是基于GFS开发的分布式存储系统，其功能与分布式数据库类似，用以存储结构化或半结构化数据，为Google应用(如搜索引擎、Google Earth等)提供数据存储与查询服务。,海量数据存储与处理技术（以Google为例）,
