《云计算概念与应用》PPT课件.ppt

云計算概念與應用,報告人 :XXX 報告日期 :2011/09/29,云計算的概念 什麽是云計算 云計算的使用方式 云計算架構 云計算關鍵技術 云計算主要服務形式 云計算優缺點 云計算的應用 云計算市場應用舉例,目 錄,云計算的概念,百度百科： 狭义云计算是指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；广义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和軟件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。 Kevin Hartig： 云是一个庞大的资源池，你按需购买；云是虚拟化的；云可以象自来水，电，煤气那样计费。 Jan Pritzker：云计算是用户友好的网格计算。,什麽是云計算,云计算的使用方式,4,云計算的概念,云计算 关键特征,按需扩展和使用,快速获得服务,通过互联网提供自助式服务,按使用量付费,5,云計算的概念,云计算的關鍵特徵,这套架构主要可分为四层，其中有三层是横向的，分别是显示层、中间件层和基础设施层，通过这三层技术能够提供非常丰富的云计算能力和友好的用户界面，还有一层是纵向的，称为管理层，是为了更好地管理和维护横向的三层而存在的。接下来将一个个地给大家介绍每个层次的作用和属于这个层次的主要技术。,云計算的概念,云計算架構,7,虚拟化领域,服务器虚拟化,网络虚拟化,应用虚拟化,客户端虚拟化,降低系统复杂度，提高资源利用率，动态划分服务资源，动态部署,资源池，统一管理，数据更加安全,存储虚拟化,网络容量的优化，网络各节点优化,交付模式的改变，应用能力的按需提供,降低终端成本，满足客户动态需求,虚拟化是将底层物理设备与上层操作系统、软件分离的一种去耦合技术，它通过软件或固件管理程序（Hypervisor）构建虚拟层并对其进行管理，把物理资源映射成逻辑的虚拟资源，对逻辑资源的使用与物理资源相差很少或者没有区别。虚拟化的目标是实现IT 资源利用效率和灵活性的最大化。,云計算的概念,云計算關鍵技術-虛擬化,概念：分布式存储系统是分布式计算环境的基础架构之一，它把分散在网络中的存储资源以统一的视点呈现给用户，简化了用户访问的复杂性，加强了分布系统的可管理性，也为进一步开发分布式应用准备了条件。 基于云数据中心的分布式存储系统构建在大规模服务器群上，面临以下几个挑战： 1）服务器等组件的失效将是正常现象，需解决系统的容错问题； 2）提供海量数据的存储和快速读取； 3）多用户同时访问文件系统，需解决并发控制和访问效率问题； 4）服务器增减频繁，需解决动态扩展问题； 5）需提供类似传统文件系统的接口以兼容上层应用开发，支持创建、删除、打开、关闭、读写文件等常用操作。,8,云計算的概念,云計算關鍵技術-分佈式存儲,GFS的设计理念 服务器DOWN机作为常态 文件用块存储 每个块固定为64MB 通过冗余解决可靠性问题 每个块同时拷贝在3个块服务器上 主服务器负责协调访问和保存元数据 简单化的集中管理 定制化的API 无数据缓存 较大文件块和流式读取使得缓存效果不佳,9,云計算的概念,云計算關鍵技術-分佈式存儲,GFS体系结构,10,云計算的概念,云計算關鍵技術-分佈式存儲,Cat input | grep xxx| sort |uniq c |cat output,架构,11,云計算的概念,云計算關鍵技術-並行編程,实现原理,12,云計算的概念,云計算關鍵技術-並行編程,13,分布式数据库是对海量数据进行存储和管理。分布式数据库是一组结构化的数据集，逻辑上属于同一系统，而物理上分散在用计算机网络连接的多个场地上，并统一由一个分布式数据库管理系统管理。与集中式或分散数据库相比，分布式数据库具有可靠性高、模块扩展容易、响应延迟小、负载均衡、容错能力强等优点。,云計算的概念,云計算關鍵技術-數據管理,BigTable的设计理念 面向网页数据的发布、搜索和浏览等特定处理的需要，简化数据管理系统的设计，并提高性能 不支持关联 不支持SQL查询 简化数据的一致性管理 网页数据的管理对一致性要求不高 简化事务管理 网页数据的处理（搜索、发布）对事务管理要求不高 面向海量数据管理要求 设计分割和合并管理机制（基于元数据） 设计自动伸缩功能（根据数据量调整资源用量）,14,云計算的概念,云計算關鍵技術-數據管理,Bigtable基本架构,15,云計算的概念,云計算關鍵技術-數據管理,在分布式系统中，对共享资源的并行操作可能会引起丢失修改、读脏数据、不可重复读等数据不一致问题，这时需要引入同步机制，控制进程的并发操作。,16,云計算的概念,云計算關鍵技術-分佈式鎖服務,PC,硬件资源 （PowerPC、x86、ARM）,操作系统 Linux、Windows、UNIX,开发环境 C、C+、Java、Python、Perl等,软件应用,运行库 （.Net、JRE）,Cloud 共享资源,SaaS：通过互联网向最终用户提供软件应用服务。主要特征：多租户、数据分离、水平扩展、可个性配置、可伸缩。代表：Salesforce CRM、微软的Online服务、IBM Lotus Live。 PaaS：通过互联网向开发者提供运行平台托管服务，提供开发SDK，开发者开发应用后可直接运行在PaaS上。主要特征：运行平台托管、提供增强的平台能力。代表：Google的AppEngine、微软的Azure Platform、Salesforce的F IaaS：应用虚拟化、自动化部署等技术，通过互联网向用户提供基础IT设施的技术方案与服务模式。主要特征是资源动态弹性供应、资源整合与共享、资源利用率高、节能降耗、管理成本下降。主要代表：Amazon的ec2、S3,17,云計算的概念,云計算的交付模型,(1)软件即服务(SaaS) SaaS服务提供商将应用软件统一部署在自己的服务器上，用户根据需求通过互联网向厂商订购应用软件服务，服务提供商根据客户所定软件的数量、时间的长短等因素收费，并且通过浏览器向客户提供软件的模式。这种服务模式的优势是，由服务提供商维护和管理软件、提供软件运行的硬件设施，用户只需拥有能够接入互联网的终端，即可随时随地使用软件。这种模式下，客户不再像传统模式那样花费大量资金在硬件、软件、维护人员，只需要支出一定的租赁服务费用，通过互联网就可以享受到相应的硬件、软件和维护服务，这是网络应用最具效益的营运模式。对于小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径。 以企业管理软件来说，SaaS模式的云计算ERP可以让客户根据并发用户数量、所用功能多少、数据存储容量、使用时间长短等因素不同组合按需支付服务费用，既不用支付软件许可费用，也不需要支付采购服务器等硬件设备费用，也不需要支付购买操作系统、数据库等平台软件费用，也不用承担软件项目定制、开发、实施费用，也不需要承担IT维护部门开支费用，实际上云计算ERP正是继承了开源ERP免许可费用只收服务费用的最重要特征，是突出了服务的ERP产品。 目前，S是提供这类服务最有名的公司，Google Doc, Google Apps和Zoho Office也属于这类服务。,云計算的概念,云计算的使用方式,(2)平台即服务(PaaS) 把开发环境作为一种服务来提供。这是一种分布式平台服务，厂商提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给客户，用户在其平台基础上定制开发自己的应用程序并通过其服务器和互联网传递给其他客户。PaaS能够给企业或个人提供研发的中间件平台，提供应用程序开发、数据库、应用服务器、试验、托管及应用服务。 Google App Engine, Salesforce的平台，八百客的800APP是PaaS的代表产品。以Google App Engine为例，它是一个由python应用服务器群、BigTable数据库及GFS组成的平台，为开发者提供一体化主机服务器及可自动升级的在线应用服务。用户编写应用程序并在Google的基础架构上运行就可以为互联网用户提供服务，Google提供应用运行及维护所需要的平台资源。,云计算的使用方式,云計算的概念,一.云計算的概念,(3)基础设施服务(IaaS) IaaS即把厂商的由多台服务器组成的“云端”基础设施，作为计量服务提供给客户。它将内存、I/O设备、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池为整个业界提供所需要的存储资源和虚拟化服务器等服务。这是一种托管型硬件方式，用户付费使用厂商的硬件设施。例如Amazon Web服务（AWS）， IBM的BlueCloud等均是将基础设施作为服务出租。 IaaS的优点是用户只需低成本硬件，按需租用相应计算能力和存储能力，大大降低了用户在硬件上的开销。 目前，以Google云应用最具代表性，例如GoogleDocs、GoogleApps、Googlesites，云计算应用平台GoogleApp Engine。,云計算的概念,云计算的使用方式,六、云计算技术发展面临的主要问题 尽管云计算模式具有许多优点，但是也存在的一些问题，如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。 数据隐私问题：如何保证存放在云服务提供商的数据隐私，不被非法利用，不仅需要技术的改进，也需要法律的进一步完善。 数据安全性：有些数据是企业的商业机密，数据的安全性关系到企业的生存和发展。云计算数据的安全性问题解决不了会影响云计算在企业中的应用。 用户使用习惯：如何改变用户的使用习惯，使用户适应网络化的软硬件应用是长期而艰巨的挑战。 网络传输问题：云计算服务依赖网络，目前网速低且不稳定，使云应用的性能不高。云计算的普及依赖网络技术的发展。,云計算的概念,云計算優缺點,1.IBM“蓝云”计算平台 “蓝云”解决方案是由IBM云计算中心开发的企业级云计算解决方案。该解决方案可以对企业现有的基础架构进行整合，通过虚拟化技术和自动化技术，构建企业自己拥有的云计算中心，实现企业硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份，打破应用对资源的独占，从而帮助企业实现云计算理念。 IBM 的“蓝云”计算平台是一套软、硬件平台，将Internet上使用的技术扩展到企业平台上，使得数据中心使用类似于互联网的计算环境。“蓝云”大量使用了IBM先进的大规模计算技术，结合了IBM自身的