《云计算：1、云计算概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《云计算：1、云计算概述（64页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、云计算概述2014.09Page 2Page 3内容n1 云计算应用实例n2 云计算定义n3 云服务的不同形态n4 云计算的核心技术n5 云计算产业化n6 云时代的软件工程云计算应用实例nhttp:/ 提供商开展少量的工作就可实现资源发布资源发布。（By 美国国家标准与技术研究院）nCloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers,
2、storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction. （Peter Mell and Tim Grance， National Institute of Standards and Technology, Information Technology Laboratory， 6-1-09）n云是虚拟计算机资源池。云可以处理各种不同的负载，包括批处理式后端作业和
3、交互式用户界面应用。（IBM）n云计算提供了一个虚拟化的按需动态供应硬件、软件和数据集的弹性资源平台，它的思想是将桌面计算移到面向服务的平台上，使用数据中心的服务器集群和大数据库动态地为终端用户传递大量的服务。n反映了 IT业计算和数据从桌面向大规模数据中心移动的趋势计算和数据从桌面向大规模数据中心移动的趋势，以服务的方式按需提供软件、硬件和数据。Page 7云计算分类n按归属分类私有云、公有云、混合云n公有云：构建在互联网之上，任何已付费的用户都可以使用，属于服务提供商。n私有云：构建在局域网内部，属于某个独立的组织，可使用范围限制在所属客户及合作者之中。 教育云、公安云、电子政务云n混合云
4、：由公有云和私有云共同构成，利用外部公有云的计算能力弥补本地基础设施。 标准接口（AWS）、资金投入、外包服务数据中心加州大学伯克利分校David Patterson：数据中心就是计算机。（2008） n云计算本质上是一种新的提供资源按需租用的服务模式，是一种新型的互联网数据中心（Internet Data Center，IDC）业务。n云计算业务与传统IDC业务的相似点：业务运营模式相似。均是提供IT基础设施资源的租用，盈利模式也以收取租用费为主。目标客户相似。主要目标客户均是ICP以及大量无法自行建立数据中心的中小企业客户。业务运营需要的基础条件相似。都需要建设一定规模的数据中心n云计算业
5、务与传统IDC业务的差别：租用资源范围差别。云计算业务中，提供租用的资源范围广泛延伸，不仅是服务器、带宽，还可以包括存储系统、系统软件平台、应用软件和服务等。服务能力差别。云计算业务提供“弹性”的按需扩展的资源租用服务资源透明性差别。在云计算业务中，用户并不需要了解资源的物理信息。n使用使用简单云主机从创建到启动只需几分钟，您将拥有云主机的超级管理员权限，轻松部署各种应用。您可以创建一个云主机，或者同时创建数十个云主机，只需要几分钟云主机就可以创建完成，立即使用。 n按需按需购买云主机提供多种配置供您选择，满足不断变化的应用需求。同时，支持多种主流操作系统，您可以选择使用原版或优化后的操作系统
6、，搭配不同的应用程序。 n灵活灵活扩容容提供华东（电信、联通双线）、华北（多线BGP线路）两个节点机房供您选择，满足全国用户高速访问的需求。另外，云主机提供弹性的带宽修改，您可以随时在线更改带宽的大小，加上IP地址和带宽可动态绑定到任意云主机上，突发流量轻松应付。 n轻松部署松部署通过镜像可以快速生成大量环境相同的云主机。批量部署相同的系统环境时，您只需部署一台，将其系统制作成镜像。其他服务器通过安装这个镜像，就可以轻松实现批量部署。节省部署成本，提升部署速度。n完全控制完全控制盛大云主机提供简洁、强大的控制面板，让您对云主机的内部运行状态一目了然。当您的系统出现故障，无法远程登录时，仍可以通
7、过主机控制台登录云主机，就像本地接上显示器、键盘一样操作服务器。远程运维，轻而易举。n安全可靠安全可靠为每个主机组提供防火墙功能，通过网络层安全控制，有效杜绝ARP攻击和MAC欺骗，全面防护，保护云主机安全。n计费方便方便按小时、按月、按年多种计费方式。用多长时间就付多长时间的费用，更方便、真正的按需使用。 Page 14云计算第三次IT技术变革？n第一次IT技术变革：个人计算机变革（80年代中期及整个90年代）。n第二次IT技术变革：互联网变革（在九十年代中期及最近十年）。n第三次IT技术变革：云计算？（现在开始！）n云计算变革将信息产业变成绿色环保绿色环保和资源节约型资源节约型产业，n将I
8、T基础设施变成如水电一样按需使用和付费按需使用和付费的社会公用基础设施社会公用基础设施，n将软件产业变成传统工业流水线一样的高效产业，简化企业的IT管理，降低企业的IT基础设施成本，全面提高社会整体信息化水平，将所有电子产品变成具备无限性能和容量的设备，信息化将成为社会的、组织的、个人的基本属性。个人计算机变革互联网变革云计算变革Why Now？云计算，为什么是现在它是技术进步、需求推动、商业模式转变共同推动的结果。主要推动因素如下：nCPU等硬件的快速发展:多核芯片使虚拟技术成为可能n宽带网络的快速发展n虚拟化技术的快速发展n企业对IT基础设施的需求快速增长n互联网行业对IT基础设施的需求变
9、化迅速n互联网的普及改变了人们的传统思维习惯n市场对云计算商业模式逐渐认可n少数云计算先行者已经获得一定成功n经济危机迫使用户降低总体拥有成本和减少一次性投入经济危机迫使用户降低总体拥有成本和减少一次性投入n云计算适应软件转向服务的发展趋势n云计算体现了信息系统聚集的趋势集中服务模式Page 15计算机技术的进步nCPU：摩尔定律、多核CPU体系结构、众核GPU体系结构（数百个核心、大规模并行吞吐体系结构）n内存：容量每三年增长4倍、但访问速度没提高太多；存在内存墙；n外存：容量每8年约10倍增长；固态硬盘出现，访问速度大幅提升；n网络：网络性能每年增长2倍；n扩展知识： 闪存固态硬盘或者硬盘
10、驱动器都可称为存储器，这类存储器通常被放置在离CPU或主存储器较远的地方，所以，当存储器上的数据从存储设备上被读取到CPU上时，在速度上难免会有一些延迟。对硬盘驱动器而言，就没那么重要，因为其在硬盘驱动器内部读数上的延迟比传输延时要糟糕的多。与硬盘相比，闪存的读取速度要更快。装上SanDisk的固态硬盘ULLtraDIMM后，闪存以双列直插式存储模块形式直接连接到存储总线上，就像DRAM存储器一样。ULLtraDIMM与存储器总线相连后，读写速度延时不到5微秒，而PCle的固态硬盘延时为50微秒。更短的通信距离意味着消耗更低的功耗，这也可为企业服务器节省更多功耗。云服务的不同形态nIaaS:
11、Infrastructure as a ServicenPaaS: Platform as a ServicenSaaS: Software as a Service云计算的分类n按服务类型分类基础设施云(Infrastructure Cloud) 为用户提供底层的、接近于直接操作硬件资源的服务接口。平台云(Platform Cloud) 为用户提供一个托管平台，用户可以将他们开发和运营的应用托管到云平台中。应用云(Application Cloud) 为用户提供可以直接为其所用的应用，这些应用一般是基于浏览器的，针对某一特定功能。18云服务的分类19将IT基础设施能力（服务器、存储、网络等）
12、通过互联网提供给用户使用，并根据用户对资源的实际使用量或占用量进行计费的一种服务形式。 用户无需购买、维护硬件设备和相关系统软件； 提供虚拟化的计算、存储、网络资源； 资源可根据需求动态分配； 服务偏底层，使用灵活。典型代表Amazon EC2功能价值基础设施云基础设施云基础架构平台按功能分为四层:物理设施、虚拟化、资源管理、服务提供。功能描述l虚拟化物理设施，生成一个高效灵活的资源池l管理层管理、部署、监控物理资源和资源池l服务提供层组合管理层的功能提供某种形式的服务基础设施云结构弹性计算云平台为用户或者开发人员提供了一个虚拟的集群环境。而弹性计算云中的实例是一些真正在运行中的虚拟机服务器，
13、每一个实例代表一个运行中的虚拟机。对于提供给某一个用户的虚拟机，该用户具有完整的访问权限，包括针对此虚拟机的管理员用户权限。公有云：公有云： Amazon EC2不仅仅计算资源，还有其他很多虚拟化资源。Amazon的弹性计算云平台由一组被称为Amazon AWS 服务来实现。Amazon AWS 服务包括：EC2：虚拟服务器S3：存储服务（Simple Storage Service，S3）SQS：主机之间的消息队列服务SimpleDB：网络数据库服务其它Amazon AWS亚马逊建议在如下任务中使用他们的云：处理管理管线化化n文档处理管线化将数十万个微软Word文档转换为PDF，对数百万个网
14、页/图片进行光学字符识别（OCR）、转换为原始的可搜索文本。n图片处理管线化创建图片的缩略图或低分辨率版本，调整数百万张图片的大小。n视频转码管线化将AVI格式的电影转码为MPEG格式。n索引创建网页检索数据索引。n数据挖掘对百万条记录进行搜索。批批处理系理系统n（金融、保险或零售行业的）后台应用。n日志分析分析并生成每日/每周报告。n夜间构建每晚并行执行源码库的夜间自动构建。n自动化单元测试和部署测试每晚在不同的部署配置环境上测试、部署、执行自动化（功能、负载、质量）单元测试网站网站n夜间“休眠”、白天自动伸缩的网站n即时网站针对会议或活动（美国橄榄球超级杯大赛和体育赛事）的网站n推广型网站
15、n季节性网站只在税季或节假日（“黑色星期五”或圣诞节）期间运行的网站云构架：在AWS上实现GrepTheWeb（实例）nGrepTheWeb：一个支持正则表达式的搜索引擎 如何基于AWS构建这样一个搜索引擎呢? 亚马逊的Web Services传播者Jinesh Varia在InfoQ视频中详细地解释了GrepTheWeb输入：入：正则表达式 RegEX网络蜘蛛搜集到的网页任务状态查询输出：出：满足正则表达式的网页URL使用的服务：SQS：用于作业任务间的协调和通信EC2：用于控制和MapReduceS3：存放网页内容SimpleDB：存放作业任务状态，供用户查询n国内公有云服务商： 盛大云、
16、阿里云、世纪互联、UCloud、广州品高、华胜天成n扩展阅读云架构尚未经过深思熟虑http:/ AWS云管理平台技术内幕http:/ 整个系统结构由图所示。私有云：IBM蓝云IBM SKCPage 29Page 30平台云是一个由硬件和软件基础设施构成的集成的计算机系统，可以在这个虚拟化的云平台上使用提供商支持的一些编程语言和软件工具开发、测试和运行用户应用程序。提供一个透明安全的运行运行环境境和开开发环境境。 提供简单易用的高级编程接口，使软件开发人员可以在较短时间内完成开发工作； 应用的开发和运行基于相同的平台，因此兼容性问题较少； 平台屏蔽了部署、发布等应用开发细节,开发者无需考虑应用扩
17、展、服务容量等问题； 平台的运营管理功能可帮助开发人员对应用进行监控和计费。典型代表Google App Engine, Heroku,Azure,F功能价值平台云GAEnGoogle App Engine 提供用户在 Google 的基础架构上设计、发布应用程序的功能。每个免费帐户都可使用500MB 存储空间，以及每月约 500 万页面浏览量的CPU 和宽带。nGoogle的基础架构环境 ：Distributed storage:Distributed File System (GFS)Distributed semi-structured data systemBigTableDistri
18、buted data processing systemMapReducenGoogle App Engine应用平台：Python 语言开发、测试环境API集合（包括：数据库、Web服务、邮件、缓存、图片处理等）。Sina App EnginePage 33SAE服务Page 34新浪SAEPage 35直接面对最终软件用户,常以SaaS（Software as a Service：软件应用服务）形式出现。云客户通过浏览器访问应用程序软件。软件系统各个模块可以由每个用户自己定制、配置、组装和测试、得到满足客户自身需要的软件系统 。 用户不需本地安装软件副本，也不需维护相应的硬件资源； 软件以
19、服务的方式通过网络交付给用户，用户只需要打开浏览器或某种客户端工具就可以使用服务。 虽然软件即服务面向多个用户，但是每个用户都感觉是独占该服务典型代表SalesForce, Google Apps, Zoho Office, Webex功能价值应用云Google Apps 是Google推出的中小企业套装软件，包括电子邮箱、网站（放置在google的服务器上，所见即所得的傻瓜式编辑方式）、可以合作编辑的在线Offices（涵盖常用的word/ powerpoint/excel等应用）、日历、即时聊天（Gtalk）等。Google Apps所有应用程序后台均运行在Google的基础信息架构上。应
20、用云实例：Google AppSalesforce是一家客户关系管理（CRM） 软件服务提供商。顾客通过订购 Salesforce服务，直接通过浏览器登录就可以使用所有功能。Salesforce公司目前拥有13900家客户和227000个人订户，是最大的商务应用云提供商。(现在Salesforce也推出了自己的 具有应用框架模板的应用平台云：F )应用云实例：Saleforce应用云实例：八百客800AppPage 39三种不同的云服务n不同服务形式，针对不同的用户群体、其满足的需求不同； n各自优势n抽象层次n依赖（分层？）图片来源:http:/ PassingP1P2P3P4P5Share
21、d MemoryP1P2P3P4P5Memory“Work”w1w2w3r1r2r3“Result”“worker”“worker”“worker”PartitionCombine云计算产业化n云计算产业园云计算产业化Page 49n产业链形成和彩云云计算产业化n开源支持体系n开源IaaS平台Eucalyptus是最早试图克隆AWS的开源IaaS云平台。Eucalyptus由云把握器（CLC）、Walrus、集群把握器 （CC）、存储把握器（SC）和节点把握器（NC）构成，它们彼此协作共同供给所需的云办事。组件间应用支撑WS-Security的SOAP消息实现安 全的通信。Eucalyptus
22、对外供给兼容AWS的SOAP和Query接口，不供给其他API。OpenNebula是Reservoir项目标一项目组，是2005年欧洲研究学会创议的虚拟根蒂根基设备和云端运算规划的虚拟化经管层的开源实现。OpenNebula的核心项目组是Front End，即ONE。CloudStack是C开辟的开源IaaS软件，被Citrix收购掉队献给Apache基金会。它已为全球多个公有云供给IaaS平台技巧，如英国电信（BT）、日本电报德律风公司（NTT）和韩国电信（KT）等OpenStack是开源IaaS云平台的新兵，只有2年时候，却拥有最好的社区和生态景象，吸引了多量的公司和开辟者环绕其进行云策
23、画开辟。n扩展阅读虚拟化管理软件的评测和选型 Foundry: Cloud Foundry是VMware于2011年4月12日推出的业界第一个开源PaaS云平台，它支持多种框架、语言、运行时环境、云平台及应用服务，使开发 人员能够在几秒钟内进行应用程序的部署和扩展，无需担心任何基础架构的问题。Flynn : Flynn是一个开源的 PaaS 系统，由 Docker 开发。采用 Go 语言编写。支持数据库包括 Postgres、Redis 和 MongoDB. Flynn 使用完全组件化模块化的设计，任何一个组件和模块都可以独立的进行替换。Apache Stratos 是一个支持多语言的 Paa
24、S 框架，提供一个云端的开发、测试和运行可伸缩应用程序的环境。提供高利用率、自动化资源管理和平台的监控以及收费管理。Apache Stratos 可运行 Tomcat、PHP 和 MySQL 应用作为服务，带来自服务管理、弹性扩展、多租户的部署、使用监控等。该系统目前还在 Apache 基金会中进行孵化。TyphoonAE 提供了一个全功能的产品服务环境，用于运行 Google App Engine (Python) 应用程序。也可以用来构建自己兼容 Google API 的可伸缩的 App Engine。 Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移
25、植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口（类似 iPhone 的 app）。几乎没有性能开销,可以很容易地在机器和数据中心中运行。最重要的是,他们不依赖于任何语言、框架或包装系统。扩展阅读：http:/ 采购内容：电子政务云计算平台软件及服务的采购：1. 基础架构云软件产品 2. 安全管控桌面云软件产品3. 系统集成服务：利用原有硬件设备的基础上，构建政务云计算平台及将现有系统往政务云平台的迁移。电子政务云计算平台硬件的采购：1.服务器2套 2.共享存储1套 3.光纤交换机1台 4管理中心配套笔记本电脑1台。本次采购
26、产品为非进口产品（进口产品指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品）。 云计算产业化n对产业链的影响电子元器件:CPU硬件虚拟化支持(Intel VT-X)、固态硬盘SSD、显示卡（英伟达 VGX ）机器形态：云主机、云存储、桌面云基础软件：云操作系统、云中间件（ Hadoop编程框架）数据库：NoSQL数据库（BigTable）、并行数据库、内存数据库应用库：MLLib（Spark对常用的机器学习算法的实现库）等开发平台：平台云（GAE、SAE）、Docker应用软件：CRM （SaaS）面向专业领域的云服务：渲染/游戏云数据中心：云数据中心构建技术（制冷、一体化机、能耗）Page 61云生云生态云计算时代的软件工程n前期的应用迁移 本地-云端、混合部署 迁移策略、代码迁移、数据迁移、安全边界n后期的云软件开发技术、软件测试技术、软件部署技术、软件管理技术 软件过程改变了，软件开发方法是通过建模、封装、编排而成，更多的是所有业务流程业务对象都是装配而成的，不是开发而成。(编程不再是一个开发团队，可能很多组件、很多服务来自互联网，来自你不认识的人，来自于你看不见的地方)软件的云构架（AWS GrepTheWeb ）：（架构技术）微服务开发、部署：（系统建模） http:/ THANK YOU！Page 64
