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云计算(1)CloudComputing北京邮电大学计算机学院袁燕妮提纲•1.云计算与大数据•2.云计算概念与特征•3.云计算发展现状•4.云计算关键技术•5.云计算核心算法•6.OpenStack与Docker•7.云计算几个相关专题•8.中国云计算发展前景和问题•9.总结与展望1.1云计算的起源1983年1.云计算与大数据Wehaveadream……愿景:计算机的服务能力可以作为一种商品进行流通。就像水、电、气一样取之方便，费用低廉1.云计算与大数据云计算愿景云计算利用分布式计算和虚拟资源管理等技术，通过网络将分散的IT资源集中起来形成共享的资源池，以动态、按需和可度量的方式向用户提供服务。用户可使用各种形式的终端(PC、平板电脑、智能手机等)通过网络接入云，获取资源服务。“云”中的资源在用户端看来可无限扩展，随时获取，按需使用，按使用付费。1.云计算与大数据云计算概念的提出2006年8月9日，Google首席执行官埃里克·施密特（EricSchmidt）在搜索引擎大会（SESSanJose2006）首次提出“云计算”（CloudComputing）的概念。Google“云端计算”源于Google工程师克里斯托弗·比希利亚所做的“Google101”项目。为什么是Google——一个企业首先提出的呢？绞尽脑汁降低成本、实现盈利最大化用廉价集群，而不是昂贵的超级计算机支撑大型互联网应用云是网络、互联网的一种比喻说法。1.云计算与大数据虚拟服务服务器集群和虚拟化专业服务导致服务器多样化更多任务由服务器承担服务器登场浏览器/服务器客户机/服务器服务器井喷…服务器托管服务器托管形成市场搜索服务器视频服务器安全服务器邮件服务器数据服务器互联网资源配置的变迁出现了基于云计算的各种服务模式（1）数据在云端•不怕丢失•不必备份（2）软件在云端•不必下载•自动升级（3）无所不在的云计算•任何设备•登录后就是你的（4）无限强大的云计算•无限空间•无限速度云计算时代的到来标志：计算和数据资源日益迁移到云（互联网）上，用户使用的资源不在客户端而在网络中。1.云计算与大数据搜索（百度、谷歌）、网上银行、在线购物（亚马逊、淘宝、京东）、社交网络（微信、微博、Facebook、开心网、人人网）、互联网金融、网络云盘、即时通讯（MSN、QQ）、有道词典、搜狗输入法、360杀毒软件、电子邮件（Gmail）等等。触手可及的云应用1.云计算与大数据1.2大数据时代《云计算》第三版配套PPT课件“大数据”(BigData)的搜索指数数据来源：百度指数©baidu“大数据”这个词从2012年才引起关注，之后搜索量便迅猛增长。为什么大数据这么受关注？101.云计算与大数据(EB)(年份)全球数据总量变化图1.1大数据时代《云计算》第三版配套PPT课件1.云计算与大数据1.2大数据时代为什么全球数据量增长如此之快？一：数据产生方式的改变二：人类的活动越来越依赖数据1.人类的日常生活已经与数据密不可分2.科学研究进入了“数据科学”时代3.各行各业也越来越依赖大数据手段来开展工作1.1大数据时代《云计算》第三版配套PPT课件1.云计算与大数据4.技术发展大势所趋——物联网，将进一步推动数据的大规模增长1.2大数据时代何谓大数据？海量数据或巨量数据，其规模巨大到无法通过目前主流的计算机系统在合理时间内获取、存储、管理、处理并提炼以帮助使用者决策。定义151C4V多样（Variety）快速（Velocity）价值密度低（Value）复杂度（Complexity）数据量大（Volume）存储的数据量巨大，PB级别是常态，因而对其分析的计算量也大。数据的来源及格式多样，数据格式除了传统的结构化数据外，还包括半结构化或非结构化数据，比如用户上传的音频和视频内容。而随着人类活动的进一步拓宽，数据的来源更加多样。对数据的处理和分析的难度大。数据增长速度快，而且越新的数据价值越大，这就要求对数据的处理速度也要快，以便能够从数据中及时地提取知识，发现价值。在成本可接受的条件下，通过快速采集、发现和分析，从大量、多种类别的数据中提取价值的体系架构。1.1大数据时代《云计算》第三版配套PPT课件161.云计算与大数据1.2大数据时代：大数据特征G=f(x)大数据与云计算的关系我们的目标云计算大数据《云计算》第三版配套PPT课件1.2云计算——大数据的计算171.云计算与大数据提纲•1.云计算与大数据•2.云计算概念与特征•3.云计算发展现状•4.云计算关键技术•5.云计算核心算法•6.OpenStack与Docker•7.云计算几个相关专题•8.中国云计算发展前景和问题•9.总结与展望•广泛被接受的定义：美国国家标准与技术研究院，NIST）•云计算精简定义云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。云计算是通过网络按需提供可动态伸缩的廉价计算服务。2.1云计算概念云计算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2.2云计算特征2.2云计算特征•资源池：计算资源汇聚在一起，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，但最终在逻辑上以单一整体的形式呈现给用户。•按需、自助：用户可以根据自身实际需求，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。2.2云计算特征•快速弹性：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），使得IT资源的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模变化的需要。•广泛的网络访问：使用者不需要部署相关的复杂软硬件基础设施和应用软件，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。2.2云计算的特征•可度量的服务：云服务系统可以根据服务类型提供相应的计量方式，如根据用户使用云资源的时间长短和资源的多少进行服务收费。•因此，云服务平台都让您可以快速访问灵活且成本低廉的IT资源。透过云计算，您无需先期巨资投入硬件，再花大量时间来维护和管理这些硬件。与此相反，您可以精准配置所需的适当类型和规模的计算资源，您可以根据需要访问任意多的资源，基本是实时访问，而且只需按实际用量付费。•云计算把IT资源当作服务来提供应用程序、计算能力、存储容量、网络、编程工具、通信服务、协作工具等等。•大部分的云计算基础构架是由通过数据中心传送的可信赖的服务和建立在服务器上的不同层次的虚拟化技术组成的。–人们可以在任何有提供网络基础设施的地方使用这些服务。–云计算软件和数据均存储在数据中心，并通过Web方式提供通用的商业应用服务•用户（云客户端）可以在各类设备上运行Web浏览器，访问云计算平台上的在线应用服务。2.3云计算服务类型云端：“一切即服务”（XaaS）将软件作为服务SaaS（SoftwareasaService）将平台作为服务PaaS（PlatformasaService）将基础设施作为服务IaaS（InfrastructureasaService）针对性更强，它将某些特定应用软件功能封装成服务如：SalesforceonlineCRM对资源的抽象层次更进一步，提供用户应用程序运行环境如：GoogleAppEngineMicrosoftWindowsAzure将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用如：AmazonEC2/S3云计算按服务类型大致分为三类：专用通用云服务2.3云计算服务类型“一切皆服务”，XaaS“信息时代核电站”—Google数据中心云计算将计算变成了大众用得上和用得起的“水和电”成本资源利用率硬件成本电价管理费用10%~15%80%5~7倍30倍节约总成本云计算较之传统方式的性价比优势云计算压倒性的成本优势2.4云计算优势——低成本•从为我所有到为我所用——买服务–无需关注是谁提供的服务，只关注自己真正需要什么样的资源或者得到什么样的服务。最大的好处：能提供灵活、个性化、多样化、简单的应用和服务。2.4云计算优势—灵活提纲•1.云计算与大数据•2.云计算概念与特征•3.云计算发展现状•4.云计算关键技术•5.云计算核心算法•6.OpenStack与Docker•7.云计算几个相关专题•8.中国云计算发展前景和问题•9.总结与展望互联网上大量计算资源和服务器井喷如Google,Amazon,Hotmail…各自独立提供网络服务基础设施服务商如AmazonWebservices搜索论坛邮件购物…聊天软件服务商如Googlemap和Apple服务平台服务商如force.com和GoogleAPPEngine软件服务商如salesforce软件集成服务商如programmableweb知名软件服务商同时也可以成为其它SaaS供应商的基础平台云计算中心内部的生态链云层集结–IT巨头纵向整合产业链33微软紧跟云计算步伐，推出了WindowsAzure操作系统亚马逊的云计算称为AmazonWebServices（AWS）谷歌是最大的云计算技术的使用者国外云计算的先行者率先在全球提供了弹性计算云EC2（ElasticComputingCloud）和简单存储服务S3（SimpleStorageService），为企业提供计算和存储服务。收费的服务项目包括存储空间、带宽、CPU资源以及月租费。AWS（AmazonWebServices）服务的种类非常齐全全球用户数量100万+34（AMI）Amazon机器映像（AmazonMachineImage，AMI）是包含了操作系统、服务器程序、应用程序等软件配置的模板当用户使用EC2服务去创建自己的应用程序时，首先需要构建或获取相应的AMI四种获取AMI的途径免费使用Amazon提供的公共AMI根据自身需要定制一个或多个私有AMI向开发者付费购买AMI使用其他开发者分享的共享AMI1234构建好的AMI分为AmaznonEBS支持和实例存储支持两类实例（Instance）EC2中实例由AMI启动，可以像传统的主机一样提供服务。同一个AMI可以用于创建具有不同计算和存储能力的实例。Amazon提供了多种不同类型的实例，分别在计算、GPU、内存、存储、网络、费用等方面进行了优化Amazon还允许用户在应用程序的需求发生变更时，对实例的类型进行调整，从而实现按需付费。AmazonEC2还为实例提供了许多附加功能，帮助用户更好地部署和管理应用程序。弹性计算云EC2例：亚马逊EC2按需实例：使用按需实例，您只需要按小时支付计算容量费用，无需签订长期合同或交纳预付款。您可以根据应用程序的需求提升或降低计算容量，并且只需按规定的小时费率为所使用的实例付费。按需实例推荐用途：希望拥有低成本和AmazonEC2提供的灵活性，并且无法支付预付款或签订长期合同的用户具有短期、难应付或无法预测且不能中断的工作负载的应用程序首次在AmazonEC2上开发或测试的应用程序38收费模式例：亚马逊EC2竞价型实例：AmazonEC2竞价型实例让您能够对空闲AmazonEC2计算容量进行竞价，与按需实例的价格相比，这类实例最多可以节省90%的成本。竞价实例推荐用途：开始时间和结束时间灵活的应用程序只能承受极低的计算价格的应用程序具有紧急计算需要，需要获取大量附加容量的用户39收费模式例：亚马逊EC2预留实例:与按需实例的定价相比，预留实例可为您提供大幅折扣(最高可达75%)。此外，预留实例在分配给特定可用区后，可以提供容量预留，让您更相信自己能够按需启动实例。对于使用率稳定或可以预测的应用程序，与使用按需实例相比，预留实例可节省大量成本。预留实例推荐用途：使用率稳定的应用程序可能