云计算团队探讨20110611.ppt
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 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 Distributed 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,$.10 per server hour,Virtual Compute Cloud Elastic Capacity 1.7 GHz x86 1.7 GB RAM 160 GB Disk 250 MB/Second Network Network Security Model Time or Traffic-based Scaling, Load testing, Simulation and Analysis, Rendering, Software as a Service Platform, Hosting,$.10 - $.18 per GB data transfer,Amazon Simple Storage Service,$.15 per GB per month storage,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 Azure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（Finished 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、 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 Spending Estimated 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 and 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,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 Foster, 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 www.chinacloud.cn,
