第一章云计算介绍

云计算基础知识介绍1.1云计算概述1.2云计算应用1.3云计算体系结构1.4云计算的发展1.1云计算概述云计算(CloudComputing)是一种新近提出的计算模式。维基百科给云计算下的定义：云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Internet获取需要服务。中国云计算网将云定义为：云计算是分布式计算（DistributedComputing）、并行计算（ParallelComputing）和网格计算（GridComputing）的发展，或者说是这些科学概念的商业实现。ForresterResearch的分析师JamesStaten定义云为:“云计算是一个具备高度扩展性和管理性并能够胜任终端用户应用软件计算基础架构的系统池”。云计算的核心理念云计算（CloudComputing）：是分布式处理(DistributedComputing)、并行处理(ParallelComputing)和网格计算(GridComputing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。是指基于互联网的超级计算模式--即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。在极大规模上可扩展的信息技术能力向外部客户作为服务来提供的一种计算方式。70多亿的移动设备，25亿使用互联网、一2014年底[数据来源:联合国相关部门，由BBC报道]个人电脑和笔记本电脑企业电脑和服务器PDA-8-数据在云端：不怕丢失,不必备份,可以任意点的恢复；软件在云端：不必下载自动升级；无所不在的计算：在任何时间，任意地点，任何设备登录后就可以进行计算服务；无限强大的计算：具有无限空间的，无限速度。硬件为中心软件为中心服务为中心PCC/S云计算判断是不是云计算的三条标准用户使用的资源不在客户端而在网络中。1服务能力具有优于分钟级的可伸缩性。2五倍以上的性价比提升。3超大规模虚拟化高可靠性通用性高可伸缩性按需服务极其廉价云计算的特点云计算发展路线-11-并行计算集群计算网格计算云计算云计算体系特点-12-通过Internet接入不需要自身具有IT技术来实施第三方提供资源共享无多余功能开发无多余费用系统延续性好CloudApplications(“Software-as-a-Service”)CloudPlatforms(“Platform-as-a-Service”)CloudCollaborationCloudStorageCloudServers/ProcessingCloudMSP1.2云计算的应用-13-SAAS（SoftwareasaService）；PAAS（PlatformasaService）；IAAS（InfrastructureasaService）；云存储；MSP（管理服务提供）；商业服务平台。云计算的分类将基础设施作为服务IaaS(InfrastructureasaService)将平台作为服务PaaS(PlatformasaService)将软件作为服务SaaS(SoftwareasaService)如：GoogleAppEngineMicrosoftWindowsAzure如：SalesforceonlineCRM如：AmazonEC2/S3专用通用云计算的应用--IaaS-15-实现模式完全操作系统（软硬件）接入防火墙路由器负载平衡云计算的应用--IaaS-16-优势节省费用/所付及所用即时升级安全可靠APIs(ApplicationProgrammingInterface)云计算的应用--IaaS-17-实例当你想运行成批的程序组，但是没有合适的软硬件环境，可使用Amazon的EC2。当你想在网络上发布一个短期（几天到几个月）的网站，可使用Flexiscale。云计算的应用--IaaS-18-AmazonInfrastructurewebservicesEC2(ElasticComputeCloud)-nowwithWindows(99.95%availability!)S3(SimpleStorageService)SimpleDBSQS(SimpleQueueService)PaymentsandBillingOn-demandworkforce(MechanicalTurk)Search(Alexa)FulfilmentwebserviceRackspaceMossoJungleDiskSliceHost云计算的应用--PaaS-19-实现模式平台价格昂贵需求估算不科学!平台管理复杂麻烦!云计算的应用--PaaS-20-流行的服务存储数据库扩展性云计算的应用--PaaS-21-优势节省费用/所付及所用即时升级安全可靠APIs云计算的应用--PaaS-22-实例当你想把一个大容量的文件上传到网络上，允许35000个用户使用2个月的时间，可使用Amazon的CloudFront。当你想在网络上存储大量的文档，但是你没有足够的存储空间，可使用Amazon的S3。云计算的应用—MicrosoftWindowsAzure-23-TheAzure™ServicesPlatform(Azure)主机位于微软的数据中心，是一个基于Internet的云服务平台。提供操作系统和一系列的开发服务,各种服务可进行自由组合。云计算的应用—市场上主要的PaaS服务-24-GoogleAppsPythononlyBigTableHerokuRubyonRailshostedonEC2Force.comApexBungeeConnectBungeeLogic(aC-familylanguagesimilartoC#)Microsoft!Azure-.NEThostedinMSdatacentres云计算的应用--SaaS-25-实现模式在中小企业盛行无需管理软硬件服务通过浏览器实现云计算的应用--SaaS-26-优势无浪费费用即时扩展安全可靠APIs云计算的应用--SaaS-27-实例CRM财务计划HR文字处理Email云计算的应用--SaaS-28-云计算的应用-29-IaaS、PaaS&SaaS共性无浪费费用即时扩展安全可靠APIs云计算的应用-30-优势用户花费低减少底层管理职责允许意想不到的资源装载业务应用实现迅速云计算的应用-31-风险安全性宕机问题接入问题独立性协同互动问题云计算领跑者-32-企业和研究机构肯最终会把高级别的计算任务交给全球运行的服务器网络，也就是云。以下领先者在这一领域占据着主导位置：Google唯一以硬件起家的搜索公司。每年在数据中心的投入超过20亿美元。成为云计算领域难以超越的领跑者和极力推动者。Yahoo规模和资金比Google稍逊一筹，开发的软件与云计算兼容不够。但是作为Hadoop的首要资助方，可能后来居上。IBM商业数据计算的龙头和传统超级计算机的绝对领导者。与Google合作后立足云计算一方。为越南政府开发了飞行员‘云’系统试点。并在无锡成立了数据中心。Microsoft现在只能与自身开发的软件结合，这可能成为它的软肋。但是在‘云’科学基础理论中扮演重要的角色。正在伊利诺伊州和西伯利亚建立大型数据中心。Amazon第一个将云计算作为服务出售的公司。规模小于其他竞争者，但是在该领域的专业性为这家零售商在下一代网络服务方面从零售到传媒业的转型助了一臂之力。$.15perGBpermonthstorage•简单存储服务S3（SimpleStorageService）BucketsAPI:CreateBucketDeleteBucketListBucketObjectsAPI:PutObjectGetObjectDeleteObjectGetObjectAccessControlPolicySetObjectAccessControlPolicy•弹性计算云EC2（ElasticComputingCloud）$.10perserverhourImagesAPI:RegisterImageDescribeImagesDeregisterImageInstancesAPI:RunInstancesDescribeInstancesTerminateInstancesGetConsoleOutputRebootInstances中国云图工信部--中国电子信息产业发展研究院云计算带来的变化-41-买外部服务实现模式技术模式商业模式人机界面传统方式云计算可扩展,有弹性,动态,多用户所用即所付通过Internet使用IFaPs(IP,HTML,HTTP)买设备开发系统用户单一支付设备和劳动力费用互联网/局域网1.3云计算体系结构-42-云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。云计算体系逻辑结构-43-用户互动界面系统管理资源工具服务器服务目录监控和测定云计算体系物理结构-44-IBMMonitoringv.6DB2资源管理栈ProvisioningManagerv.5.1WebSphereApplicationServer监控ProvisioningBaremetal&XenVMLinuxwithXenTivoli监控工具虚拟机虚拟机虚拟机虚拟机数据中心–SystemxApache云计算基础设施，可提供托管或现场解决方案。云计算最核心的思想在一堆烂机器上提供可靠的服务云计算的概念模型云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化Google48%MSN19%Yahoo33%客户端客户端客户端互为备份管理节点GFS主节点GFS主节点C0C1C2C5数据结点1C0C2C5数据结点NC1C5数据结点2…客户端客户端客户端客户端客户端客户端C1云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化云计算技术体系结构管理中间件资源管理任务管理用户管理负载均衡故障检测映像部署和管理使用计费用户环境配置用户交互管理故障恢复监视统计帐号管理安全管理访问授权综合防护安全审计服务接口服务注册服务查找服务访问服务工作流SOA构建层计算资源池资源池计算机存储器数据库物理资源存储资源池网络资源池数据资源池软件资源池软件网络设施身份认证任务执行任务调度生命期管理云计算突飞猛进目前的IT架构-54-服务器存储数据库交易过程互联网门户文件系统底层系统管理./安全底层系统管理./安全底层系统管理./安全财务商业流程未来10年集成了云计算应用的动态IT架构-55-商业流程服务/资源管理&安全用户界面&接口虚拟应用虚拟信息虚拟存储虚拟进程底层结构虚拟强化:减少费用&提高质量虚拟化:简单接入,提高终端用户管理&使用最大化自动化:提高速度和预言性&减少劳动力全球企业IT开销Source:IBMCorporateStrategyanalysisofIDCdata,Sept.2007$0B50100150200250300NewServerSpendingServerMgtandAdminCostsPowerandCoolingCosts资源的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%）云计算给用户体验带来的革命小小终端=超级计算机更加智能的服务如影随行的私人数据中心服务器永远不会塞车90%Off的价格信息随手可得软件产品在线化终端在线化AndroidChromeOS古老的预言变得正确ThomasWatson“我认为全球大概只需要五台计算机就