《云计算技术概述》PPT课件.ppt

主讲人：刘鹏 云计算 课件 云计算技术概述 刘鹏 教授 电子工业出版社 刘鹏主编 云计算 教材配套课件 1 配套教材 配套网站 http:/ 云计算概念与发展现状 1 典型云计算技术方案 2 云计算的优势分析 3 提 纲 我们有一个梦 网格计算 在动态变化、由多个机构 组成的虚拟组织中协调资源共 享和求解问题。 美国 TeraGrid Blue: 10 or more PIs Red: 5-9 PIs Yellow: 2-4 PIs Green: 1 PI 250 sites 48 countries 50,000 CPUs 20 PetaBytes 10,000 users 150 VOs 150,000 jobs/day 欧洲 EGEE 网格应用：虚拟天文台 Chandra Hubble MMT Sub-mm array VLA Antartica sub-mm Magellan 6.5m Whipple g-ray SIRTF Oak Ridge 1.2m CO LAMOST 网格计算实现跨组织跨平台异构资源的共享 云计算突飞猛进 Cloud Computing 云计算的定义 云计算是一种商业计算模型。它将计算任务 分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用 系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息 服务。 云计算本质上是计算池 云计算的概念模型 云计算的类别 将 基 础 设 施 作 为 服 务 I a a S ( I n f r a s t r u c t u r e a s a S e r v i c e ) 将 平 台 作 为 服 务 P a a S ( P l a t f o r m a s a S e r v i c e ) 将 软 件 作 为 服 务 S a a S ( S o f t w a r e a s a S e r v i c e ) 如 ： G o o g l e A p p E n g i n e M i c r o s o f t W i n d o w s A z u r e 如 ： S a l e s f o r c e o n l i n e C R M 如 ： A m a z o n E C 2 / S 3 专 用 通 用 云计算发展现状 Amazon研发了弹性计算云 EC2（ Elastic Computing Cloud）和简单存储 服务 S3（ Simple Storage Service）为企业提供计算和存储服务。 诞生两年时间， Amazon上的注册开发人员就多达 44万人，其中包括为数 众多的企业级用户。 云计算发展现状 Google搜索引擎建立在分布在 30多个站点、超过 200万台服务器构成的云计 算设施的支撑之上，这些设施的数量正在迅猛增长。 Google的一系列成功应用，包括 Google地球、地图、 Gmail、 Docs等也同样 使用了这些基础设施。 目前， Google已经允许第三方在 Google的云计算中通过 Google App Engine 运行大型并行应用程序。 Hadoop模仿了 Google的实现机制。 云计算发展现状 IBM在 2007年 11月推出了“改变游戏规则”的“蓝云”计算平台，为客户带 来即买即用的云计算平台。 IBM正在与 17个欧洲组织合作开展名为 RESERVOIR云计算项目，以“无障碍 的资源和服务虚拟化”为口号。欧盟提供了 1.7亿欧元作为部分资金。 2008年 8月， IBM宣布将投资约 4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东 京的云计算数据中心改造。 IBM计划在 2009年在 10个国家投资 3亿美元建 13 个云计算中心。 云计算发展现状 微软于 2008年 10月推出了 Windows Azure操作系统。 Azure(译为“蓝 天” )是继 Windows取代 DOS之后，微软的又一次颠覆性转型。 Azure的底层是微软全球基础服务系统，由遍布全球的第四代数据中 心构成。目前，微软已经配置了 220个集装箱式数据中心，包括 44万台 服务器。 云计算发展现状 中国 2008年， IBM先后在无锡和北京建立了两个云计算中心； 阿里巴巴成立了阿里云公司。还有许多公司触云：腾讯、盛大、广达、 800APP、 世纪互联 中国移动研究院已经建立起 1024个 CPU的云计算试验中心；中国电信、中国 联通都有相应动作。华为、中兴都转入了云计算研发。 2008年 11月 25日，中国电子学会专门成立了云计算专家委员会。 2009年 5月 22日，中国电子学会隆重举办首届中国云计算大会， 1200多人与 会，盛况空前。 2010年 5月，将举办第二届，规模将达 3000人。 2009年 12月，举办中国首届云计算学术会议。 2010年 5月，举办了第二届中国云计算大会 云计算概念与发展现状 1 典型云计算技术方案 2 云计算的优势分析 3 提 纲 Amazon云计算 1GB数据存放 1个 月为 0.15美元 简单存储服务 S3（ Simple Storage Service） 桶操作 API: CreateBucket DeleteBucket ListBucket 对象操作 API: PutObject GetObject DeleteObject GetObjectAccessControlPolicy SetObjectAccessControlPolicy Amazon云计算 弹性计算云 EC2（ Elastic Computing Cloud） 每个服务器租用 1小时为 0.1美元 映像操作 API: RegisterImage DescribeImages DeregisterImage 运行实例操作 API: RunInstances DescribeInstances TerminateInstances GetConsoleOutput RebootInstances 应用案例： GIGAVOX公司 应用案例： SmugMug公司 应用案例：纽约时报 使用 亚马逊云计算服务 在不到 24 个小时的时间里处理了 1100万篇 文章 累计花费 240美元 如果用自己的服务器，需要数月 和多得多的费用 Google云计算 Google文件系统 (GFS) Google 48% MSN 19% Yahoo 33% 客户端 客户端 客户端 互为备份 管理节点 GFS主节点 GFS主节点 C0 C1 C2 C5 数据结点 1 C0 C2 C5 数据结点 N C1 C5 数据结点 2 客户端 客户端 客户端 客户端 客户端 客户端 C1 微软云计算 Windows Live 云计算技术体系结构 管 理 中 间 件 资 源 管 理 任 务 管 理 用 户 管 理 负 载 均 衡 故 障 检 测 映 像 部 署 和 管 理 使 用 计 费用 户 环 境 配 置 用 户 交 互 管 理 故 障 恢 复 监 视 统 计 帐 号 管 理 安 全 管 理 访 问 授 权 综 合 防 护 安 全 审 计 服 务 接 口 服 务 注 册 服 务 查 找 服 务 访 问 服 务 工 作 流 S O A 构 建 层 计 算 资 源 池 资 源 池 计 算 机 存 储 器 数 据 库 物 理 资 源 存 储 资 源 池 网 络 资 源 池 数 据 资 源 池 软 件 资 源 池 软 件网 络 设 施 身 份 认 证 任 务 执 行任 务 调 度 生 命 期 管 理 云计算实现机制 开源云计算系统 开源云计算系统 对应的商用云计算系统 Hadoop HDFS Google GFS Hadoop MapReduce Google MapReduce Hadoop HBase Google Bigtable Hadoop ZooKeeper Google Chubby Eucalyptus、 Enomaly ECP、 Nimbus Amazon EC2 Eucalyptus Amazon S3 Sector and Sphere 无直接对应系统 abiquo 无直接对应系统 MongoDB 无直接对应系统 云计算概念与发展现状 1 典型云计算技术方案 2 云计算的优势分析 3 提 纲 全球企业 IT开销 Source: IBM Corporate Strategy analysis of IDC data, Sept. 2007 $0B 50 100 150 200 250 300 New Server Spending Server Mgt and Admin Costs Power and Cooling Costs 数据中心的规模经济性 项目 中型数据中心成本 特大型数据中心成本 比率 网络 $95 每 Mb/秒 /月 $13 每 Mb/秒 /月 7.1 存储 $2.20 每 GB/月 $0.40 每 GB/月 5.7 管理 每个管理员约管理 140个 服务器 每个管理员管理 1000个 服务器以上 7.1 不同地区电力价格 价格 地点 可能的定价原因 3.6美分 爱达荷州 水力发电 ， 没有长途输送 10.0美分 加州 电力在电网上长途输送 ， 湾区的输送线有 限 ， 加州不允许煤电 18.0美分 夏威夷 发电的能源需要海运到岛上 （千瓦 /小时） 梦想抑或恶梦？ 云计算的经济性 更低的硬件成本 更低廉的电价 更低的管理费用 更高的利用率 （从 10-15%到 80%） 云计算的特点 超大规模 虚拟化 高可靠性 通用性 高可扩展性 按需服务 极其廉价 网格计算与云计算的比较 网格计算 异构资源 不同机构 虚拟组织 科学计算为主 高性能计算机 紧耦合问题 免费 标准化 科学界 云计算 同构资源 单一机构 虚拟机 数据处理为主 服务器 /PC 松耦合问题 按量计费 尚无标准 商业社会 云计算将计算变成了大众用得上和用得起的 “水和电” 欢迎访问 中国云计算网站 http:/ 欢迎使用 云计算教材 电子工业出版社 刘鹏 主编 本讲到此结束