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智慧城市的定义城市公共信息、市民服务信息、个人社会信息转化为数字化计算资源网络化-信息共享智能化-智慧应用数字化-数字信息通过网络实现城市信息共享,在区域内将分散的信息互联为集成数据通过云计算、物联网等技术整理、分析、加工资源，实现协同工作，智慧互动智慧城市是基于泛在化的信息网络、智能的感知技术和信息安全基础设施，透明、充分地获取城市管理、行业、公众用户海量数据，为公众提供共享信息，打造智能生活、智能产业、智能管理的城市信息化应用。城市发展更科学城市管理更高效城市生活更美好概念目标智慧城市的演进过程高速基础光纤网络：M—G—T2G、3G、WIFI:K—M—100M物联网、云计算基础网络应用产业无纸化移动化计算机光纤光通信设备智能机平板无线通信设备融合终端物联网产品移动智能化智慧城市建设的重要意义中国城市化进程发展迅速，2011年，我国城市化率首度超过50%，城镇化成为推动经济社会发展的强大动力。但现代城市发展也面临着人口增长、经济转垄、能源短缺、环境污染、管理复杂等实质性问题的挑战，当前的发展模式不再是可行的方式。“智慧城市”是一种城市发展的新思维，政府通过智慧城市建设推进城市生产、生活和管理方式的创新，解决城市发展过程中面临的问题，提升政府服务价值，创造产业经济价值，体现民生社会价值，最终达到“强政、兴业、惠民”的目标。智慧城市的组成智慧城市智慧的交通智慧的医疗智慧的教育与科技智慧的公共事业智慧的市民服务智慧的公共安全全面感知充分整合协同运作•自动收费•票务管理•运输信息管理•犯罪信息仓库•突发事件响应•数字监控系统•高速宽带网路•智慧的电力•建筑能耗评估监测•水处理/水资源管理•开放式学习•先进教室•智慧的科技园区•失业保险金管理•就业服务•家庭服务•住宅信息管理•电子病历•家庭健康服务•医疗费用管理遍布各处的传感器和智能设备组成“物联网”，对城市运行的核心系统进行测量、监控和分析“物联网”、移动网、互联网和云计算完全连接和融合，将数据整合为城市核心系统的运行全图，提供智慧基础设施激励创新5专家对智慧城市的定义两院院士李德仁教授认为：智慧城市=数字城市+物联网+云计算为什么需要了解云计算？“云计算的热潮正在全球多个行业、诸多领域愈演愈烈，在IT业界的发展浪潮中，很难看到，众多企业如此一致的行动。所以，作为未来信息生活的亲历者，我们每一个人有必要去了解和认识云计算，提高我们的视野，开拓我们思路。”云服务市场发展迅速，美国领先，全球追赶占全球23.8%，云服务提供商实力较弱。典型服务企业：BT、Orange中国日本印度占全球10%。占全球0.16%。未来典型服务企业：SaaS发展潜力巨大NTT占全球4.7%，年增速40%。典型服务企业：中国联通、阿里巴巴、蓝汛、联想、金山、八百客美国有世界上最大的云服务企业和市场，占全球58%。典型企业：Google、Amazon、RackSpace、Salesforce数据来源：Gartner（高德纳公司）2012年，全球云计算服务市场规模预计将达到1072亿美元，到2014年全球将达到1768亿美元，年均增长率20%左右。欧洲云计算名称的起源•“它起源于我们将互联网视为云的时候…我们不关心消息去往何处…云为我们屏蔽了复杂性”–KevinMarks,Google(原谷歌公司凯文·马克)•成千上万的象云海一样计算机群，为用户提供的强大计算能力–李开复云计算没有统一的概念，各方表述不同，可以甚至可以找到几十个定义当我们每天使用公共服务的邮箱……当我们每天使用公共服务的相册和游戏……当我们每天通过公共服务搜索资讯……我们身边的云计算服务我们已经在使用云计算服务了助推云计算服务发展的背景-数据量暴增•数据爆炸性增涨(2006,161EB;2011,1800EB;年增长率达到60%.【IDC（互联网数据中心）报告)。•数据中的绝大部分将存储在世界各地的大型数据中心。GB-TB-PB-EBNASAEOS（行星—地球）对地观测系统三年数据：1PB所有印刷材料：200PB全人类说过的所有的话：5EB1TB=1,024GB1PB=1,024TB1EB=1,024PB•2005年,美国新建立的数据中心需要消耗的能量=加利福尼亚州所消耗能量的10%（大约5GW），约40亿美金。•英国的1500个数据中心每年消耗的能量和英国第十大城市莱卡斯特所需要的能量相当。•2010年，英国单个数据中心每年在能量上的花费达到大约740万英镑。•计算机集群系统由于采用商用化部件，其能耗问题更为突出。助推云计算服务发展的背景-IT基础设施能耗较大助推云计算服务发展的背景-Google数据中心•Google数据中心以集装箱为单位，每个集装箱有1160台服务器，每个数据中心有众多集装箱。•Google一次搜索查询的能耗能点亮100瓦的灯泡11秒钟。比利时的圣吉兰（SaintGhislain）数据中心完全依靠数据中心外面的空气来冷却系统。Dalles（达拉斯）数据中心位于俄勒冈州的哥伦比亚河旁，河上的Dalles大坝为数据中心提供电力。数据中心有2座4层楼高的冷却塔。助推云计算服务发展的背景-Microsoft数据中心美国华盛顿州GrandCoulee（大古里）水坝是世界第三大混合电力水坝，供电量是650万千瓦。Microsoft在水坝边上建一个有10个沃尔玛商店那么大的数据中心。微软在美国芝加哥的数据中心.总面积为70万平方英尺。即使只启用半数服务器,能耗也达到30兆瓦。助推云计算服务发展的背景-资源利用率较低•大部分企业IT基础设施的利用率只有35%.还有许多企业的IT资源利用率不到15%，【IDC（互联网数据中心）报告】•Google的数据表明其绝大部分服务器的利用率在10%到50%之间。•Why???突发性的数据访问行为。•挑战旧体系的创新动力•互联网经济的形成•降低IT成本、简化IT管理和快速响应市场变化•IT服务质量与服务交付速度的要求•网络传输已突破带宽的瓶颈•专业化分工的趋势云计算助推云计算服务发展的背景-其他因素•分布式计算、集群技术、虚拟化技术、多核、自动化、Web技术等关键技术的发展16Google的创始者因为要承担昂贵的商用服务器来设计搜索引擎，同时出于对IT基础设施能耗、利用率等因素考虑，在自身的发展过程中，通过创造新的技术，并结合IT行业内的已有技术，逐步形成了所谓的云计算技术。并与2007年正式在IT行业内提出了“云计算”概念，并成功地引发了产业界对于云计算的极大关注“云计算”概念的兴起“云计算”概念提出者-Google全球最大网络书店商Amazon为了满足高峰时期用户的购书访问需求，购置了大量的各种服务器，并为其支付着高昂的运行维护费用，Amazon发现大部分时间这些服务器都是出于空闲状态，由此考虑能否将这些IT资源在空闲的时候，把它的计算、存储或者带宽资源出租或者转租出去，在过去增值收益的同时可以为那些买不起众多服务器的中小企业提供廉价的服务。“云计算”的实践者-Amazon9云计算的定义•狭义来讲云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络（资源池）被称为“云”，其中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。•广义来讲云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。“云”，是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、带宽资源等等。10云计算的特点云计算的特点：主要表现在将各种IT资源通过联网的方式集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与，以服务的方式通过互联网交付给用户。计算资源、存储资源、软件开发、系统测试、系统维护和各种丰富的应用服务池，都将像水和电一样方便地被使用，并可按量计费。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。常用的比方：这就好比是从原来的单位自己烧锅炉供暖模式转向了由电厂集中供暖的模式；从家家户户自打水井取水的模式转向通过水库集中蓄水，自来水供水的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。云计算的7个常见特征超大规模：“云”要具有相当的规模，如Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器，能赋予用户前所未有的计算能力。虚拟化：云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。高可靠性：“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。通用性：云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。高可扩展性：“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。按需服务：“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。极其廉价：由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云计算几个常见的特征云计算核心技术1:计算资源虚拟化虚拟化前:每台主机一个操作系统软件硬件紧密地结合在同一主机上运行多个应用程序通常会遭遇冲突系统的资源利用率低硬件成本高昂而且不够灵活虚拟化后:打破了操作系统和硬件的互相倚赖通过封装到到虚拟机的技术,管理操作系统和应用程序为单一的个体强大的安全和故障隔离计算能力按需分配，动态调整虚拟机是通过软件来模拟具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。主要优点：提高资源的利用率。多个操作系统可以同时存在和运行于同一个物理平台上（在单个服务器上有可能同时运行数百个虚拟机器）。有效隔离操作系统和资源。虚拟机中的操作系统崩溃后恢复比较容易，并不会对同一个物理平台上的其它操作系统造成影响，而且比较容易实现操作系统的数据重放和回滚。虚拟机技术简介云计算核心技术2：存储虚拟化•存储虚拟化目前主要有三种主流技术：分基于主机的存储虚拟化、基于存储设备的虚拟化、基于存储网络的虚拟化（具有整合能力强和资源利用率高的特点，是存储虚拟化的发展方向）。系统ADataDataDataDataDataStoragePool系统BDataDataDataDataData主机A主机B主机C存储池虚拟化前:存储和应用紧耦合系统的资源利用率低存储资源无法在各应用间动态调配维护管理复杂虚拟化后:存储和应用分离资源利用率大大提高存储资源可以按需动态调配可实现多异构资源的一点式管理云计算核心技术3：网络虚拟化•网络虚拟化目前主要有三种实现技术：分基于软件的vSwitch（成熟）、基于网卡的vSwitch、基于物理交换机的vSwitch（标准制定中）。InternetbackboneRunAttentionFaultRemoteSPPresentStandbyPowerPowerhprp74xxRunAttentionFaultRemoteSPPresentStandbyPowerPowerhprp74xxRunAttentionFaultRemoteSPPresentStandbyPowerPowerhprp74xxRunAttentionFaultRemoteSPPresentStandbyPowerPowerhprp74xxRunAttentionFaultRemoteSPPresentStandbyPowerPowerhprp74xxRunAttentionFaultRemoteSPPresentStandbyPowerPowerhprp74xxRunAttentionFaultRemoteSPPresentStandbyPowerPowerhprp74x