云计算导论 课件 第一章 云计算概述

《云计算导论》第一章

云计算概述目录云计算的产生背景1云计算的定义及特点2云计算的发展3云计算的分类与应用41.1云计算的产生背景1.1.1云计算的由来1961年，在麻省理工学院百周年纪念典礼上，约翰·麦卡锡（1971年图灵奖获得者）第一次提出了“UtilityComputing”的概念。这个概念放在今天可能你已经听过不少，但在当时的条件下，可谓天马行空：计算机将可能变成一种公共资源，会像生活中的水、电、煤气一样，被每一个人寻常地使用。1.1云计算的产生背景1.1.1云计算的由来1.目前IT面临的挑战你刚刚购买完电脑，就出现了新的型号刚高价购买的最新版的应用程序，过了不久就需要进行更新电脑因为太多的不灵活的软件，负载过重而宕机，导致保存的数据全部丢失下载软件不小心感染了病毒，结果泄露了自己的账号密码，导致了经济损失一时冲动购买了一套软件，结果用了不到一个月就失去了兴趣个人使用计算机的烦恼IT部门的工作人员经常忙于穿梭于各个办公楼之间解决员工电脑的各种系统错误，各种应用软件的错误企业为了测试新开发的应用软件，需要购买一大批电脑，而当测试完毕之后，大部分设备处于闲置为了应付市场的快速变化，急需一批计算资源，但是审批资金、购买设备、安装平台可能需要花费2周左右的时间，会耽误市场机会高价购买了某家公司的软件之后，使用一段时间之后，发现不能完全满足需求，但是又无法退货企业使用计算机的烦恼1.1云计算的产生背景1.1.1云计算的由来2.当前企业级数据中心面临的挑战企业级数据中心体系庞大、结构复杂的系统的维护和管理难度很大；IT成本很高，资源占用多，负载均衡能力差，表现特别突出的是配置资源按谷峰值的方式进行，这将直接导致资源的浪费；系统的稳定性、可靠性比较差，采用人工服务为主，不能动态地进行资源配置，导致的后果是高成本、低满意度；IT的传统部署模式不适合现在多种多样的业务部署，部署的速度也很慢，据统计，在传统的IT模式下部署一个新的业务需要两个月时间，从效率上来说是不能满足企业需求的。当前企业数据中心的模式如图1-2所示。1.1云计算的产生背景1.1.1云计算的由来3.云计算的起源2002年亚马逊启用AWS平台。免费服务让企业将http://A的功能整合自家网站上。2006年，亚马逊推出了两款重磅产品，分别是简单存储服务和弹性云计算，奠定了自家云计算服务的基石。在那一期间，谷歌其实也没有闲着。这家诞生于1998年的年轻公司，在2003~2006年期间，分别发布了关于分布式文件系统、并行计算、数据管理和分布式资源管理的文章。2006年，27岁的Google高级工程师克里斯托夫·比希利亚第一次向谷歌前CEO埃里克·施密特提出“云端计算”的想法。Google推出了“Google101计划”，并正式提出“云”的概念。2006年8月9日，埃里克·施密特在搜索引擎大会（SESSanJose2006）上提出了“云计算（CloudComputing）”的概念。1.1云计算的产生背景1.1.2大数据与云计算随着计算机、移动终端、互联网的普及，人们通过连网计算机和移动终端能够做的事情越来越多。越来越多的人通过计算机处理数据，进行网络交易，开展企业管理业务等，其规模已经非昔日可比。时至今日，所积累的数据量之大，已经无法用传统的方法处理，“大数据”这个词备受瞩目。大规模的交易和数据处理需要越来越高的计算能力和存储能力。大数据是需求，云计算是手段。没有大数据，就不需要云计算。没有云计算，就无法处理大数据。图1-3全球数据总量1.2云计算的定义及特点1.2.1云计算的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、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。提供资源的网络被称为“云”。“云”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。在20世纪70年代分布式计算90年代网格计算21世纪初虚拟化技术面向服务的体系结构（Service-OrientedArchitecture，SOA）软件即服务（SoftwareasaService，SaaS）

云计算1.2云计算的定义及特点1.2.2云计算的特点超大规模虚拟化动态可扩展按需部署高灵活性高可靠性高性价比支持海量信息处理广泛的网络访问动态的资源池可计量的服务......1.3云计算的发展1.3.1云计算的演变云计算是从单机部署到分布式架构，再到基于虚拟机架构的过程中演变而来的。（1）单机部署（2）分布式架构1.3云计算的发展1.3.1云计算的演变（3）虚拟机架构单独的虚拟机架构

集群虚拟机架构1.3云计算的发展1.3.2云计算的发展现状1.3云计算的发展1.3.2云计算的发展现状云计算生态链日益完善时，越来越多的企业开始走向并深入云计算，混合云就是其中可能的实现方式。1.3云计算的发展1.3.3云计算的发展趋势云计算未来主要有两个发展方向：1.发展更大规模的底层基础设施：构建与应用程序紧密结合的大规模底层基础设施，使得其应用能够扩展到更大的规模。2.创建更适应社会发展的云计算应用软件：通过构建新型的云计算应用软件，在网络上提供更加丰富的用户体验。云计算未来的发展将会体现在以下几个方面:●走在前端的用户会放弃将IT基础设施作为资本性开支的做法，取而代之的是将其中的一部分作为服务来购买。此外，云计算将应用程序从那些特定的架构中解放出来，构建服务。●云计算已成为不可阻挡的发展趋势，我们国家的信息安全也将面临严重的威胁，必须研发具有自主核心技术的云计算平台。●云计算的发展必将对产业链产生重要的影响。以发展的眼光来看，云计算对中小企业发展的影响巨大，我国必须发展自己的云计算技术与系统。1.4云计算的分类与应用1.4.1云计算的分类——根据云的部署模式和云的使用范围进行分类1.公有云公有云是一种对公众开放的云服务，由云服务提供商运营，为最终用户提供各种IT资源，可以支持大量用户的并发请求。公有云的结构如图所示。优点是其所应用的程序及相关数据都存放在公有云的平台上，自己无需前期的大量投资和漫长的建设过程。具有规模的优势，其运营成本比较低；只需为其所使用的付费，可节省使用成本。数据安全和隐私等问题是使用公有云时较为担心的问题。现在国际上如AmazonAWS、GoogleAppEngine和GoogleApps、MicrosoftAzure等公司，及一些传统的IDC厂商都提供云计算服务。1.4云计算的分类与应用1.4.1云计算的分类——根据云的部署模式和云的使用范围进行分类2．私有云私有云是指组织机构建设的专供自己使用的云平台。私有云的结构如图所示。与公有云不同，私有云部署在企业内部网络，私有云可以支持动态灵活的基础设施，降低IT架构的复杂度，降低企业IT运营成本。私有云的缺点是企业需要有大量的前期投资，需要采用传统的商业模型。私有云的规模相对于公有云来说一般要小得多，无法充分发挥规模效应。1.4云计算的分类与应用1.4.1云计算的分类——根据云的部署模式和云的使用范围进行分类3．社区云社区云服务的用户是一个特定范围的群体，它既不是一个单位内部的，也不是一个完全公开的服务，而是介于两者之间。所产生的成本由他们共同承担，因此，所能实现的成本节约效果也并不很大。社区云的结构如图所示。社区云服务是由几家企业联合管理和提供给自己使用的。1.4云计算的分类与应用1.4.1云计算的分类——根据云的部署模式和云的使用范围进行分类混合云是把“公共云”和“私有云”结合到一起的云计算模式。使用混合云计算模式，机构可以在公有云上运行非核心应用程序，而在私有云上支持其核心程序以及内部敏感数据。相比较而言，混合云的部署方式对提供者的要求较高。在混合云部署模式下，公有云和私有云相互独立，但在云的内部又相互结合，可以发挥出所混合的多种云计算模型各自的优势。通过使用混合云，企业可以在私有云的私密性和公有云的低廉之间做一定的权衡。4．混合云1.4云计算的分类与应用1.4.1云计算的分类——针对云计算的服务层次和服务类型进行分类依据云计算的服务类型也可以将云分为三层：基础设施即服务、平台即服务和软件即服务。（1）基础设施即服务（InfrastructureasaService，IaaS）IaaS位于云计算三层服务的最底端。也是云计算狭义定义所覆盖的范围，就是把IT基础设施像水、电一样以服务的形式提供给用户，以服务形式提供基于服务器和存储等硬件资源的可高度扩展和按需变化的IT能力。通常按照所消耗资源的成本进行收费。1.4云计算的分类与应用1.4.1云计算的分类——针对云计算的服务层次和服务类型进行分类（2）平台即服务（PlatformasaService，PaaS）PaaS位于云计算三层服务的中间，通常也称为“云操作系统”，如图所示。它提供给终端用户基于互联网的应用开发环境，包括应用编程接口和运行平台等，支持应用从创建到运行整个生命周期所需的各种软硬件资源和工具。PaaS服务主要面向软件开发者，让开发者通过网络在云计算环境中编写并运行程序在以前是一个难题。1.4云计算的分类与应用1.4.1云计算的分类——针对云计算的服务层次和服务类型进行分类（3）软件即服务（SoftwareasaService，SaaS）SaaS是最常见的云计算服务，位于云计算三层服务的顶端，如图所示。用户通过标准的Web浏览器来使用Internet上的软件。服务供应商负责维护和管理软硬件设施，并以免费或按需租用方式向最终用户提供服务。1.4云计算的分类与应用1.4.2云计算的应用1.主要的云计算平台Google是云计算最大的实践者，运营最接近云计算特征的商用平台——在线应用服务托管平台Google应用引擎（GAE）。软件开发者可以在此之上编写应用程序，企业用户可以使用其定制化的网络服务。例如，开发人员根据提供的服务可以编译基于Python的应用程序，并可免费使用Google的基础设施进行托管（最高存储空间达500MB）。1.4云计算的分类与应用1.4.2云计算的应用1.主要的云计算平台Amazon是最早提供云计算服务的公司之一，该公司的弹性计算云（ElasticComputeCloud,EC2）平台建立在公司内部的大规模计算机、服务器集群上，平台为用户提供网络界面操作在“云端”运行的虚拟机实例。用户只需为自己所使用的计算平台实例付费，运行结束后计费也将随之结束。1.4云计算的分类与应用1.4.2云计算的应用1.主要的云计算平台IBM的SmartCloud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，使数据中心可使用类似于互联网的计算环境。它由一个数据中心、IBMTivoli监控软件（TivoliMonitoring）、IBMDB2数据库、IBMTivoli部署管理软件（TivoliProvisioningManager）、IBMWebSphere应用服务器和开源虚拟化软件，以及一些开源信息处理软件共同组成。1.4云计算的分类与应用1.4.2云计算的应用1.主要的云计算平台微软于2008年10月推出了WindowsAzure操作系统，是继Windows取代DOS之后的又一次颠覆性转型——通过在互联网架构上打造新云计算平台，让Windows真正由PC延伸到“蓝天”上。1.4云计算的分类与应用1.4.2云计算的应用2.云计算衍生产品

(1)云存储云存储是在云计算概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是