云计算的理念、技术和应用

云计算的理念、技术和应用,游欣IBM软件部云计算中心,内容简介,云计算的理念云计算的技术和应用IBM云计算案例,云计算已经成为最近几年IT行业的一个重要趋势,1961年斯坦福教授JohnMcCarthy提出计算资源可以成为一种重要的新型工业基础。类似水、电、气和通信,1999年，S通过互联网提供CRM服务，开创了SaaS新模式,2007年IBM与Google共同推出云计算计划,2008年Google与微软推出AppEngine与Azure云计算平台,2006年Amazon正式对外推出弹性计算服务（EC2),2008年IBM帮助无锡建立国内第一个云计算中心,云计算是一种新型的IT资源管理和使用模式,NIST:Cloudcomputingisamodelforenablingubiquitous,convenient,on-demandnetworkaccesstoasharedpoolofconfigurablecomputingresources(e.g.,networks,servers,storage,applications,andservices)thatcanberapidlyprovisionedandreleasedwithminimalmanagementeffortorserviceproviderinteraction.美国国家标准技术研究所：云计算是一种对IT资源的使用模式，它是对共享的可配置的计算资源（如网络、服务器、存储、应用和服务）提供无所不在的、方便的、随需的网络访问。资源的使用和释放可以快速进行，不需要多少管理代价。,云计算用户,软件库,云计算平台管理员,云数据中心,监控管理资源,软件开发人员,发布更新软件,访问服务,IT云计算平台,云计算趋势的出现和电力产业的发展过程类似,云计算提供创新的IT资源管理和计算模式,云计算有什么不同之处？,使用云计算之后,未使用云计算,虚拟化资源自动化服务管理标准化服务,位置独立快速可扩展性自助服务,软件硬件,存储网络,软件硬件存储网络,软件硬件存储网络,云计算的分类,按云的使用范围分类公有云：建立以服务其他用户为目的的云计算中心，并在互联网上出售云计算资源和服务，并以此获利。私有云：建立以服务本企业为目的的云计算中心，只提供对内部的服务。按云的服务层次分类IaaS：提供基本的计算、存储和网络能力PaaS：提供应用从创建到运行所需要的各种工具和环境SaaS：提供通过Internet可以使用的软件，并按使用计费,IaaS云计算,小型机云,X86云,BI应用,存储,中间件服务器,软件,存储云,数据库服务器,Web服务器,CRM应用,存储,中间件服务器,软件,数据库服务器,Web服务器,Billing应用,存储,中间件服务器,软件,数据库服务器,Web服务器,特点：一套物理架构支持多个应用基于服务器切分，物理层面资源调度应用不用改写,PaaS云计算,运行程序包,CRM应用,运行程序包,特点：一套中间件架构支持多个应用基于应用并行化与切分，中间件层面资源调度应用可能需要改写,数据存储库,应用中间件,数据文件,Billing应用,BI应用,数据文件,运行程序包,数据文件,数据存储云,应用运行云,SaaS云计算,单位1,特点：一套应用支持多个用户应用按照特定规范进行开发，满足用户在界面、业务逻辑、数据结构上的差异性需求,单一应用实例,配置文件,应用云,单位2,配置文件,单位3,配置文件,云的不同服务层次解决不同的问题,平台作为服务(PaaS)(应用开发，运行环境，运营环境）,应用、流程和信息作为服务(SaaS)(办公系统、信息服务、邮件服务等),云计算的价值,推动业务创新，提高投资回报率支持资源的自动部署和动态监控，支持业务高峰期需求建立IT资源共享的服务平台，快速响应新业务需求，保证系统的高可用性降低软硬件成本和运营成本利用虚拟化技术提高资源利用率，降低系统的建设成本实现资源的自动化安装和部署，减少了人工维护工作建立绿色、环保和低碳的IT基础设施合理调度和利用IT资源，节省绿色节能和环保,$,$,云计算,传统IT,成本,内容简介,云计算的理念云计算的技术和应用基础架构云平台云IBM云计算案例分享,信息建设从原来的纵向业务建设转向更加强调横向的信息共享，信息整合、流程整合和协作整合成为信息化转型过程中经常面临的问题。,信息化建设要求信息系统由纵向建设转向横向整合,流程1,流程2,流程3,流程4,架构1,架构2,门户1,标准1,标准2,标准3,门户2,门户3,16,信息化系统的整合需要从不同层面进行,网站系统,SOA应用架构,基础设施整合,信息化基础设施,简化系统管理：对不同的业务系统进行统一管理，减少单一系统的维护工作量实现资源统一调度：将不同业务系统的IT资源汇集成池，进行统一分配和调度，提升资源使用率,以服务为导向：把IT资源的提供作为一种服务。基础设施可以按照服务需要进行组装动态可扩展：基础设施可以动态扩展，满足服务需要,整合的，优化的基础设施,应用模式整合,外部服务,内部邮件系统,信息发布系统,电子办公系统,网站系统,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,运维,信息系统,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,运维,办公系统,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,运维,邮件,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,运维,外部服务,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,运维,数据管理,数据库,服务器,存储备份,系统管理,中间件,运维,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,网络安全,利用云计算对信息化平台进行优化,PaaS,IaaS,SaaS,该平台需要具备良好的开放性,Windows,Linux,x86服务器,小型机,AIX/HP-UX,存储,分布式文件系统,MySQL,IBMDB2,MS-SQL,Oracle,.net,VMware/Xen/KVM,J2EE中间件WebSphere/WebLogic,应用1,应用2,应用3,小型机虚拟化,存储虚拟化,信息化云计算管理平台,信息化云计算管理平台具有兼容各种不同硬件、虚拟化引擎和中间件的能力以及良好的可扩展性，可满足信息化建设不断发展的要求,IaaS,PaaS,SaaS,内容简介,云计算的理念云计算的技术和应用基础架构云平台云IBM云计算案例分享,计费引擎TUAM,资源申请者,资源审批者,WEB2.0用户界面,RESTAPI,服务自动化模板,自动化引擎TPM,流程引擎,预订,部署工作流服务器网络存储应用,镜像管理,VMWare,Xen,KVM,PowerVM,zVM,物理服务器/存储/网络,物理平台及虚拟化技术,数据模型DCM,监控引擎ITM,服务请求管理,20,管理界面,资源维护者,IBM基础架构云的体系架构,IBMSVC,IBM云计算管理平台,异构存储,光纤通道,逻辑分区1,逻辑分区2,逻辑分区3,小型机资源池,X86资源池,虚拟资源池,光纤卡,创建逻辑卷,Vmware/Xen/KVM虚拟机1,Vmware/Xen/KVM虚拟机2,Vmware/Xen/KVM虚拟机3,基于IBM云计算对基础架构资源进行统一整合,光纤卡,光纤卡,光纤卡,光纤卡,光纤卡,异构存储,光纤通道,映射逻辑卷,在云计算中选择合适的虚拟化技术：小型机与x86,小型机虚拟化的优势,所有PowerSystem都具有的能力，无需停机!,存储虚拟化,一种让某一组资源看起来像具有希望特性另外一类资源的技术逻辑上代表了不被物理限制所限制的存储资源降低某些复杂性增加或者整合现有资源的特性允许将现有的功能集成使用摆脱了物理容量的局限可以在一个体系的多个层次嵌入和应用IBM的存储虚拟化代表：NAS设备，SVC，虚拟磁带库等和服务器虚拟化不同，可以从多个小设备虚拟一个大设备,Source:EvaluatorGroup,虚拟化,逻辑表现,物理资源,IBMCustomerPresentation,看看当今的异构存储环境,SAN,HitachiThunder,HitachiLightning,EMCCLARiiON,EMCDMX,驱动程序,驱动程序,驱动程序,驱动程序,驱动程序,管理工作必须在不同的要素间进行多路径驱动程序管理软件拷贝服务应用接口,HitachiHiCommand,EMCControlCenter,供应商甲拷贝服务,供应商乙拷贝服务,EMCControlCenterSymmetrixManager,EMCControlCenterNavisphere,当需要改变存储架构时，主机应用不得不被迫中断,生活确实比较复杂！,IBMCustomerPresentation,现在，存储架构改变时，主机应用不再需要中断了,SANVolumeController,当磁盘被虚拟后,SAN,SDD,SDD,SDD,SDD,TotalStorageProductivityCenter,共享一套拷贝服务,创建一个存储资源池,存储池,通过一个集中的管理点进行管理,所有存储设备使用一致的多路径驱动程序,生活简单多了！,IBMCustomerPresentation,SVC协助建立了一个十分灵活的存储架构,SAN,HDS,DS8000,VirtualDisk,VirtualDisk,VirtualDisk,VirtualDisk,SANVolumeController,DS4000,HP,EMC,把不同存储阵列的存储容量组成一个统一的存储池,AdvancedCopyServices,在存储池上应用统一的拷贝服务功能,通过中心控制点进行集中管理,存储设备发生改变时，主机应用不会被迫中断,IBM基础架构云可以方便进行扩展,磁盘阵列,核心交换机,小型机服务器,X86服务器,光纤交换机,IBMSVC,IBMSVC,核心交换机,服务器资源不足时，增加服务器,存储带宽不足时，增加SVC节点及光纤通道数,存储资源不足时，增加存储节点,网络带宽不足时，增加网络通道数或升级为万兆接口,网络接口不足时，增加级联交换机,资源池到上限时，增加资源池,可增加Unix服务器,物理资源池,光纤交换机,内容简介,云计算的理念云计算的技术和应用基础架构云平台云IBM云计算案例分享,云计算的应用-以应用资源的分配为例,应用资源如何进行容量规划？分配之后如何不停机调整？根本原因OS是应用运行的基本单元，但OS是有边界的，扩展性有限OS是有局限性的：无法不停机变更资源配置,负载均衡,应用服务器集群,小型机上的数据库,应用进程,应用进程,应用进程,数据库,OS,OS,VM,VM,解决之道：PaaS平台云,垂直扩展动态改变CPU、内存,水平扩展动态增减节点数量,应用进程,+,+,CPU,内存,PaaS管理平台弹性伸缩：动态收集性能指标，并发出控制指令,OS,VM,OS,VM,OS,VM,数据库,OS,VM,静态的应用运行基础设施,100%,0%,50%,15%利用率,100%,0%,50%,10%利用率,集群1,集群2,集群3,申报管理,策略管理,风险管理,采用WebSphereVirtualEnterprise虚拟化构建应用中间件平台,集群1,集群2,集群3,一个资源池,申报管理,策略管理,风险评估,WebSphereVirtualEnterprise的工作原理,快速、自动化的应用部署工具-IWD,使用Web图形化工具构造应用部署模型一键式应用部署监控和管理应用实例,36,基于WVE和IWD的平台云,应用,基于模板的部署和弹性策略的定制（IWD）,云环境的弹性伸缩和企业级组件拓扑的管理,中间件运行时的虚拟化（WVE）,动态中间件基础架构服务,WebSphereApplicationServer,DB,监控（ITM）服务自动化管理（TSAM）,部署和监控,内容简介,云计算的理念云计算的技术和应用基础架构云平台云IBM云计算案例分享,IBM云计算中心推动中国云计算发展,2008年成立在中国建立第一个云计算中心无锡,2009年推出面向行业的云计算“6+1”解决方案实现云计算在国内各行业的全面开花加入由电子学会主办的云计算专家委员会,2010年进一步深化云计算与行业应用的紧密结合积极探索云计算在商业智能和物联网方面的应用前景推出IBM云计算合作伙伴计划云引擎（CloudEngine）,IBM在中国云计算厂商竞争态势矩阵分析中位居第一，IBM的市场份额最高。据埃文斯数据公司评选，IBM连续二年荣获最佳云平台称号。IBM智能商业开发与测试云获得2010Interop云计算大奖。,以IBM中国研究院和软件开发中心的数千研发人员为后盾以推动云计算在国内的发展为目标结合国内客户的实际需求和业务特点为客户提供端到端解决方案，充分整合IBM各产品线的优势,2005年IBM开始运营公司内部云TAP,传统的“烟囱”式基础设施建设模式,通过虚拟化技术实现按平台类型归集的资源池,通过自动化技术实现跨平台资源调度，实现截流,将基础设施资源作为服务对外提供，实现开源,从“烟囱”式的基础设施建设模式逐步演进到到虚拟化、自动化的基础设施云平台,通过目录方式对外提供服务整理云平台能提供的资源列表，组合形成对外服务提供目录,建立计算、存储、网络资源池，提供IaaS级共享基础设施各级资源池的建立云管理平台的实施,实现平台自动化部署，提升资源分配效率通过控制脚本定义实现对多种设备资源分配的自动化通过流程编排实现资源申请流程高度可配置,自营业务云平台,某省移动自营业务云平台建设思路,信息化云,自营业务云平台特点及目标,多网合一的设计，采用IP网络和存储网络合二为一的先进FcoE技术，简化了网络连接，使集成工作的负责度降低，从而为系统向大规模扩展准备了条件。,利用存储虚拟化技术屏蔽异构存储的复杂性，在异构物理资源的基础上提供了同构的逻辑资源，便于存储空间的快速扩展和简便管理。,利用VMware构建的X86资源池，支持快速发展的自营业务；利用PowerVM建立的小机资源池，具有高可靠性和高可用性，满足核心基础设施的要求。,一期实现24台PC服务器、2台小型机、80TB存储的池化管理,支撑自营业务60万活跃用户规模。2011年扩容至70台PC服务器、140TB存储，支持自营业务500万活跃用户、5000家集团用户的规模逐步扩大应用范围，实现对多个应用平台的承载。,与三类虚拟资源池高度集成，实现了资源发现、资源分配和资源配置的自动化过程，大大简化了系统管理工作，同时，与监控设备高度集成，具有了自我监控和管理的功能。,云平台门户提供了资源管理、用户管理和系统管理的统一界面，屏蔽了复杂的数据中心管理工