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1、云计算探讨,李季2011-06-11,提纲,国内外发展现状国外发展现状国内发展现状什么是云计算内涵特征技术体系结构个人观点,IT产业发展趋势,网络发展的必然结果,国外政府计划,美国：Apps.gov网站,“星云”计划,麦哲伦计划英国：G-Cloud日本：霞关云计划印度：电子政府服务计划,国外大公司云平台,云计算发展现状,Google搜索引擎建立在分布在30多个站点、超过200万台服务器构成的云计算设施的支撑之上Google的一系列成功应用，包括Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些基础设施。目前，Google已经允许第三方在Google的云计算中通过Google App
2、 Engine运行大型并行应用程序。开源项目Hadoop模仿了Google的实现机制。,Google云计算数据中心30+200万,Google云计算应用的分类,9,隶属于PaaS的Google云计算属于部署在云端的应用执行环境支持Python和Java两种语言通过SDK提供Google的各种服务，如图形、MAIL和数据存储等用户可快速、廉价（可免费使用限定的流量和存储）地部署自己开发的应用（如创新的网站、游戏等）,Google云计算应用场景,10,应用场景特点,Google云计算应用场景,应用（功能实现）在云端存储在云端计算在云端,11,Google云计算平台技术架构文件存储，Google D
3、istributed File System，GFS并行数据处理MapReduce分布式锁Chubby结构化数据表BigTable,Google如何实现？,12,弹性计算云Elastic Computer Cloud(EC2)简单存储服务Simple Storege Service(S3)简单数据库服务Simple DB简单队列服务SQS弹性MapReduce服务内容推送服务CloudFront电子商务服务DevPay灵活支付服务FPS,亚玛逊云计算服务AWS-Amazon Web Service,Amazon Elastic Compute Cloud,$.10 per server hou
4、r,Virtual Compute Cloud Elastic Capacity 1.7 GHz x86 1.7 GB RAM 160 GB Disk 250 MB/Second Network Network Security ModelTime or Traffic-based Scaling,Load testing,Simulation and Analysis,Rendering,Software as a Service Platform,Hosting,$.10-$.18 per GB data transfer,Amazon Simple Storage Service,$.1
5、5 per GB per monthstorage,Object-Based Storage 1 B 5 GB/object Fast,Reliable,Scalable Redundant,Dispersed 99.99%Availability Goal Private or Public Per-object URLs&ACLs BitTorrent Support,$.10-$.18 per GB data transfer,$.01 for 1000 to 10000 requests,EC2的基本架构,AWS的结合使用,云计算发展现状,微软于2008年10月推出了Windows A
6、zure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后，微软的又一次颠覆性转型。Azure的底层是微软全球基础服务系统，由遍布全球的第四代数据中心构成。目前，微软已经配置了220个集装箱式数据中心，包括44万台服务器。,微软云平台体系架构,该平台包含了四个部分:-最底层是微软全球基础服务系统Global Foundation Services（GFS），由遍布全球的第四代数据中心构成-GFS之上是一个云计算基础服务层（Fundamental Service）-在此之上的是一个构建服务平台（Building Block Service-再往上则是为客户提供的服务层（Fini
7、shed Service）,微软云计算,云计算发展现状,IBM在2007年11月推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。IBM正在与17个欧洲组织合作开展名为RESERVOIR云计算项目，以“无障碍的资源和服务虚拟化”为口号。欧盟提供了1.7亿欧元作为部分资金。2008年8月，IBM宣布将投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数据中心改造。IBM计划在2009年在10个国家投资3亿美元建13个云计算中心。,云计算发展现状-中国,2008年，IBM先后在无锡和北京建立了两个云计算中心；阿里巴巴成立了阿里云公司。还有许多公司触云：腾讯、盛大、广达、
8、800APP、世纪互联中国移动研究院已经建立起1024个CPU的云计算试验中心；中国电信、中国联通都有相应动作。华为、中兴都转入了云计算研发。2008年11月25日，中国电子学会专门成立了云计算专家委员会。2009年5月22日，中国电子学会举办首届中国云计算大会，1200人。2009年12月，举办中国首届云计算学术会议。2010年5月，举办了第二届中国云计算大会，规模3000人2011年5月，第三届云计算大会，规模5000+人,云计算发展现状,南昌：鄱阳湖云计算中心,2010.06 中央提出2010.10 启动示范点2011 地方政府开始行动,中国云计算产业链,什么是云计算？,云计算的由来云计
9、算的概念云计算的特点云计算与网格计算比较云计算服务类型云计算的技术体系结构云计算思考,企业IT投入面临的问题,Source:IBM Corporate Strategy analysis of IDC data,Sept.2007,Global Annual IT SpendingEstimated US$B 1996-2010,$0B,50,100,150,200,250,300,1996,1997,1998,1999,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2010,New Server Spending,Server Mgt a
10、nd Admin Costs,Power and Cooling Costs,企业自建数据中心的噩梦?520%的平均利用率,云计算的经济性,更低的硬件成本更低廉的电价更低的管理费用,更高的利用率（从10-15%到80%）,5-7倍,5-7倍,X,30倍,新兴概念,SaaS=Software as a Service,?,?,Grid Computing,Cluster Computing,Cloud Computing,Utility Computing,Virtualization,可以分为两类,SaaS,Utility Computing,使用模式,基础设施,Virtualization,
11、云计算的技术背景,云计算是并行计算(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)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。,云计算的定义,云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。,云计算概念模型,云计算的特点,虚
12、拟化,高可靠性,通用性,高扩展性,按需服务,极其廉价,云计算的特点cont.,虚拟化：各种计算资源汇聚在一起构成资源池，通过多租户模式服务多个消费者。在物理上资源以分布式的共享方式存在，但逻辑上以单一整体的形式呈现给用户。按需服务：用户根据自身实际需求，通过网络方便地进行计算能力的申请、配置和调用，服务商可以及时进行资源的分配和回收。高扩展性：服务商的计算能力能够快速而弹性地实现供应。服务商可以根据访问用户的多少，增减相应的IT资源（包括CPU、存储、带宽和软件应用等）。,云计算的特点cont.,通用性：云可从各种层次（硬件、平台、软件、数据等）提供服务；使用者不需要部署复杂软硬件基础设施，直
13、接通过互联网或企业内部网访问即可获取云中的计算资源。价格低廉：用普通计算机集中构建计算中心，通过大规模经济效应实现高性价比。高可靠性：使用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的可靠性,网格计算与云计算,网格计算的定义：在动态变化、由多个机构组成的虚拟组织中协调资源共享和求解问题。,电站,电站,网格计算与云计算理念相似,水坝,煤矿,油井,电力网,电站,虚拟组织,网格计算与云计算的比较,云计算符合网格的笼统定义,网格是构筑在互联网上的一组新兴技术，它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体，为科技人员和普通老百姓提供更多的资源、功能和交互性服务。,Ian F
14、oster,The Grid,1998,国内首家SaaS厂商八百客,云计算的服务类型,云计算的服务类型cont.,IaaS将基础设施作为服务将硬件等基础资源封装成服务供用户使用用户相当于使用裸机用户需考虑多机协同工作问题PaaS将平台作为服务向用户提供应用程序运行需要的环境服务商负责资源的动态管理用户在特定的编程环境下使用特定的编程模型SaaS将软件作为服务把特定的应用软件功能封装成服务,云计算技术体系结构,云计算简化实现机制,开源云计算系统,“云计算”之个人理解,（1）用户使用的终端包含一般PC、瘦终端以及其他普适设备（2）计算、存储、软件（网络带宽能否？）等均成为了可定制、可计量的服务，在
15、网络上被集中管理和提供（世界上只需要5朵云也有一定道理）（3）终端和服务之间需要即时通信能力，网络基础设施必须满足这种通信需要，（目前差距很大）（4）明显的规模经济效应，用户按需支付，服务商按需扩展，都具有极大的使用弹性。（5）云计算要求高度可靠性、可用性和可信性。可靠性和可信性没解决之前，世界上不会只有5朵云，大量私有云必定存在。,云计算研究思考,（1）安全性、可信性实现-让用户放心用（2）可靠性可用性实现-让用户一直能用（3）虚拟化技术-云计算实现的基础（4）超大规模集群管理与任务调度-云计算的性能与效率,云计算研究,国内研究,虚拟化技术华中科技大学网格实验室，金海云存储、可靠性研究解放军理工大学，刘鹏其他相近研究机构（并行、分布式计算、网格计算）等,参考资料,刘鹏-云计算第1版，2010伯克利云计算白皮书，Technical Report No.UCB/EECS-2009-28赛迪-中国云计算产业发展白皮书AMIT GOYAL and SARA DADIZADEH，A Survey on Cloud Computing，UCB，2009,
