计算机科学进展云计算及云实践

1、NTCISCUNetwork and Trusted Computing Institute算概述及云实践陈 兴 蜀四川大学网络与可信计算研究所© 2013 NTCI NTCISCU主要内容1算概述2算实践网络与可信计算研究所2团队在算及安全方面的研究基础2012年移动统研究，2012-201303专项：动态算网络安全防护原型系nn 科技部2012年科技支撑计划项目：新媒体资源管控究及原型系统，编号：2012BAH18B05，2012.1-2014.12研息研究与标准制定工作专项项目：部门云n计安全要求研究，编号：WG1-BZYJ-2011001，2011.12-2012.12测评中

2、心项目：算平台安全指标体系和n算服务安全指标体系研究，编号：pxm2011 185307000001-01，2011.7-2012.3（验收）n 工信部项目：算等互联网新技术来的风险研究，2009-2010（验收）网络与可信计算研究所3NTCISCU算概述算演进历程算技术及体系结构算发展现状算优势与忧虑uuuu网络与可信计算研究所NTCISCU算演进历程A Dream网络与可信计算研究所NTCISCU算突飞猛进Google Trends2013年4月7日网络与可信计算研究所NTCISCU2008 Gartner IT Hype Cycle of Emerging Technologies萌芽期

3、过热期谷底期攀升期成熟期网络与可信计算研究所NTCISCU2010 Gartner IT Hype Cycle of Emerging Technologies萌芽期过热期谷底期攀升期成熟期网络与可信计算研究所NTCISCU2011 Gartner IT Hype Cycle of Emerging Technologies萌芽期过热期谷底期攀升期成熟期网络与可信计算研究所9NTCISCU萌芽期过热期谷底期攀升期成熟期Top 10 Technologies for 2010 & 2011网络与可信计算研究所NTCISCUTop 10 Technologies for 2012 &

4、; 2013网络与可信计算研究所NTCISCU算的产生（1）：类比电力系统的发展网络与可信计算研究所初级阶段初步整合高度整合电力系统自行购买发电机，自行发电。电力系统 性差，缺乏标准。企业运营覆盖小区域的发电机构；周围用户从企业买电大规模的发电厂和电网覆盖 全国；用户可以方便的用电， 并按使用付费计算系统个人拥有电脑（PC）， 完成绝大部分计算企业维护资料中心， 使用者资料中心， 进行计算企业或机构运营算资料 中心，个人和中小企业通过 网络资料中心进行计算， 并按使用付费（算）NTCISCUCloud的产生（2）：计算机与网络的发展网络与可信计算研究所NTCISCU算的产生（3）：系统角色划分

5、精细分工自给自足分工与标准化规模化网络与可信计算研究所NTCISCU算的产生（4）：计算技术演进使用者的角度提供者的角度提供者与使用者角度的网络与可信计算研究所NTCISCU算概述算演进历程算技术及体系结构算发展现状算优势与忧虑uuuu网络与可信计算研究所NTCISCU什么是算？N位可以给出N种算定义网络与可信计算研究所NTCISCU NIST对算的定义（SP 800-145） “一种便捷的模式，用户可以经网络按需访问可配置的计算资源池，如计算能力、网络、应用程序和其他服务资源等；这些资源可以在最小的用户/提供商干预下进行自动化供给和。”Cloud Computing is as simple

6、 as 54321网络与可信计算研究所NTCISCU“ 5 ” Characteristics五大基础特征网络与可信计算研究所（1） On-demand self-service按需自服务（2） Broad network access 泛在网络接入（3） Resource pooling 资源池（4） Rapid elasticity快速弹性（5）Measured Service 可量测的服务NTCISCU“ 4 ” Deployment Ms of Cloud Computing四种部署模型Public CloudTarget Market is S.M.B.Hybrid Cloud主要客

7、户为中小企业以大型企业为主要客户Enterprise iskey marketCommuCloudPrivate CloudAcademia 学术为主网络与可信计算研究所NTCISCU“ 3 ” Service Ms of Cloud Computing云端计算的三种服务模式通用Infrastructure as a ServicePaaSPlatform as a ServiceSaaSSoftware as a Service专用网络与可信计算研究所NTCISCU“ 2 ” R&D directions : Cloud or Device两大研究方向：【云】 还是【 端】？云集中、

8、大企业Centerized，Enterprise端多元，中小企业Diversify，SMB网络与可信计算研究所NTCISCU“ 1 ” One key spirit of Cloud Computing算-服务才是宗旨！Anytime 随时Key spirit of Cloud Everything as a Service !Anywhere 随地With Any Devices 使用任何装置Accessing Services各种服务网络与可信计算研究所NTCISCU算总体架构参考示意图网络与可信计算研究所NTCISCU算技术参考体系结构SOA构建层服务接口服务服务查找服务服务工作流管理中

9、间件认证用户管理帐号管理用户环境配置用户交互管理使用计费安全管理任务管理映像部署和管理任务调度任务执行生命期管理综合防护资源管理负载均衡故障检测故障恢复监视统计安全审计资源池计算资源池资源池网络资源池数据资源池资源池物理资源计算机器网络设施数据库网络与可信计算研究所NTCISCU算概述算演进历程算技术及体系结构算发展现状算优势与忧虑uuuu网络与可信计算研究所NTCISCU众多算厂商网络与可信计算研究所NTCISCUGoogle算Google算思路应用向互联网迁移数据向互联网迁移计算能力向互联网迁移空间向互联网迁移“浏览器操作系统”网络与可信计算研究所NTCISCU隶属SaaS的Google算

10、提供在线“Word、Excel、PPT”提供在线MAP提供在线日历管理网络与可信计算研究所31NTCISCUGoogle算PaaS隶属PaaS的Google算Ø 属于部署在云端的应用执行环境Ø 支持和Java两种语言Ø 通过SDK调用Google的各种服务。如Google Map、Mail等Ø 用户可快速、廉价（可使用限定的流量和）地部署开发的应用（如创新的、游戏等）网络与可信计算研究所32NTCISCUGoogle算的例子：互联网搜索ClCpg网络与可信计算研究所1. 用户输入关键字3. 返回搜索结果2. 分布式预处理数据以便为搜索提供服务: Goog

11、le Infrastructure (thousands of commodity servers around the world) MapReduce for mass dataprocessing Google File SystemNTCISCUHadoopGoogle算的开源实现网络与可信计算研究所HadoopGoogleHDFSGFSMapReduceMapReduceHbaseBigtableZooKeeperChubbyNTCISCU“” 计算平台网络与可信计算研究所NTCISCUAmazon算Amazon的算思路ØØ弹性计算云EC2为企业提供计算服务简单服

12、务S3为企业提供网络与可信计算研究所NTCISCU应用案例：使用算服务效果：在不到 24个小时的时间里处理了1100万篇文章费用：累计花费240如果利用时间：数月时间的服务器费用：多得多的费用网络与可信计算研究所NTCISCUMicrosoft Windows Azure.NET ServicesSQL AzureApplicationsWindows AzureApplicationsWindows ServerWindows 7/XPWindows MobileOthers网络与可信计算研究所NTCISCU微软云架构The Microsoft CloudApplication Servic

13、esSoftware ServicesPlatform Services网络与可信计算研究所Infrastructure ServicesNTCISCU各种各样的微软云服务网络与可信计算研究所NTCISCU开源算平台Eucalyptus直译为“桉树”，实际是“Elastic Utility Computing Architecture for Linking YourPrograms to Useful Systems”即“将程序连接到有用系统的弹性效能计算体系结构”的云器集群器集群器与该平台交互的工具和接口也能用于Amazon内网内网节点节点节点节点节点节点器器器器器器集群A集群B网络与可信

14、计算研究所NTCISCUHypervisor支持Xen、KVM或VMWare网络与可信计算研究所NTCISCU我国算发展现状“大划”：打造端到端的移动互联网基础设施，用算支撑业务系统部署、开发、分发、运行。Big Cloud 已实现分布式文件系统、分布式海量数据仓库、分布式计算框架、集群管理、云 系统、弹性计算系统、并行数据挖掘工具等功能。目前部署超过1000台服务器的云试验平台。网络与可信计算研究所NTCISCU我国算发展现状已推出“e云”服务和两种品牌的“e云”。“计划”：IDC演进与业务试点、已在四个城市开展算的现场实验，SaaS应用、基于算的号百优化与提升等。算的移动互联网应用研究、基

15、于网络与可信计算研究所NTCISCU我国算发展现状2009年下半年起，联通IDC开始建设“互联云”，实现不同云之间的互联，从而集成系统中的硬件、网络、应用和服务的综合性平台。2010年7月27日宣布在青岛建“算”基地，要打造成“北方数据中心”乃至“东北亚数据中心”。网络与可信计算研究所NTCISCU示范城市：中关村算(2010年7月9日)推动建设标志性示范应用工程建设算工程中心培育行业龙头企业祥云工程(July, 2010)分两个阶段实施第一阶段，20102012，产业布局阶段第二阶段，20132015，产业发展阶段网络与可信计算研究所NTCISCU示范城市：上海云海计划(August, 20

16、10) 把上海打造成亚太地区的算中心 发展目标可概括为“十百千”计划，即在3年内培育10家在国内经营收入超过亿元的算算企业，推动百家服务转型，带动元。服务企业向服务业新增经营收入千亿Shanghai网络与可信计算研究所NTCISCU示范城市：优化产业结构，(November, 2010)发展模式的转型建设华南培育10个算中心算企业，并在2015年达到亿元的年度收入2015年带动上千亿的增值服务收入Shenzhen网络与可信计算研究所NTCISCU示范城市：杭州与合作(December, 2010) 启动西湖计算平台算，作为浙江省的首个云与微软合作(May, 2009) 建设首个Hangzhou

17、之外的算中心网络与可信计算研究所NTCISCU示范城市：无锡与曙光合作建设“无锡城市算中心”与(2008)合作Wuxi算中心在亚太地区首个商业运营的云计算中心网络与可信计算研究所NTCISCUOther CitiesDalian Cloud Computing Intellectual ExhibitionCenter (2010)National Flagship Headquarters of StrategicDalianNShiCld Ci(ObTProvince Cloud Computing CenterJinanNanjing Cloud Computing center wit

18、h Alisoft(2008)NanjingGuangzhouTianyun Plan (February, 2011)网络与可信计算研究所NTCISCUOther Cities (cont.)Xi'an Software Park Cloud Computing Center (December, 2010) Microsoft (West) Cloud Computing Center (April, 2011)Sichuan Telecom West InformationCenter (January, 2011)XianLiangjiangInternationalWClou

19、d ComputingTechniqueandChongApplicationLabwithZhuhaiInternationalDataHarborin(October, 2010)Cloud Computing (January, 2011)Cloud Computing Lab with 2010)(April,网络与可信计算研究所NTCISCU§关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定（国发201032号） 1724848.htm一（三）：我国要在未来国际竞争中占据有利地位，必须加快培育和发展战略性新兴产业，掌握关键发展能力。二（三）：节能环保、新一代技术及相关知识产权，增强、生物、高端装备产业成为国民的支柱产业创新能力大幅提升，掌握一批关键技术，在局部领域达到世界领先水平三（二）：新一代产业。加快推进三网融合，促进物算的研发和示范应用联网、网络与可信计算研究所NTCISCU§ 发改委和工信部关于做好算服务创新发展试点示范工作（发改高技20102480号） 376673.htm在、上海、杭州、无锡等五个城市先行开展算创新发展试点示范工作二（二）：以服务骨干企业牵头、产学研用联合方式，加强虚拟化技术、分布式。技术、海量数据管理技术等技