云计算技术概述

Title,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Title,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,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,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,C,0,C,1,C,2,C,5,数据结点,1,C,0,C,2,C,5,数据结点,N,C,1,C,5,数据结点,2,客户端,客户端,客户端,客户端,客户端,客户端,C,1,微软云计算,Windows Live,云计算技术体系结构,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,50,100,150,200,250,300,1996,1997,1998,1999,2000,2001,2002,2003,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2010,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%,）,5-7倍,5-7倍,X,30倍,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,