云计算基本概念及原理课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,#,单击此处编辑母版标题样式,1,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,-,#,-,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,-,#,-,目录,云计算基本概念,云计算市场及产业发展状况,云计算标准建设,云计算关键技术,云计算在运营商应用现状介绍,目录云计算基本概念,1,云计算起源,云计算这个概念的直接起源来自亚马逊,EC2,产品和,Google-IBM,分布式计算项目。这两个项目中直接使用到了云计算这个概念和单词。为什么要采用这个单词，很大程度上与这两个项目与网络的关系十分密切，而“云”在很多示意图里面是表示互联网的，云计算的原始含义即将计算能力放在互联网上。,云计算起源云计算这个概念的直接起源来自亚马逊EC2产品和Go,2,云计算,NIST,定义,云计算模型能,以按需方式，通过网络，方便的访问,云系统的,可配置计算资源共享池,(,比如：网络，服务器，存储，应用程序和服务,),。同时它以,最少的管理开销,及最少的与供应商的交互，,迅速配置提供或释放资源,。,1879,The dynamo,Corporate DC,IDC,1882,Central power station,云计算所倡导的是一种新的基于网络的,IT,服务的供给、消费、交付模式！,云计算 NIST定义云计算模型能以按需方式，通过网络，方,3,云计算原理,在动态、多机构参与的虚拟组织中协同共享资源和求解问题,同时使用多种计算资源解决计算问题的过程,将需要巨大计算能力的问题分成许多小部分进行处理，最后综合结果,分布式计算,并行计算,网格计算,云计算,云计算原理在动态、多机构参与的虚拟组织中协同共享资源和求解,4,云计算的特点,系统具备高度的扩展性和弹性，可以以即插即用的方式方便、快速地增加和减少资源,提供一种或多种形式的计算或存储能力资源池，如物理服务器，虚拟服务器（虚拟机），事务和文件处理能力或任务进程（如并行计算），以及存储能力等,资源池可通过抽象化方式提供，并能够同时为多种应用提供服务,实现资源的自动分配管理，包括资源即时监控和自动调度等，并能够提供使用量监控和管理,能够将分布于于多个物理地点的资源进行整合，提供统一的资源共享，并能在各物理地点间实现负载均衡,由具备一定规模的多个节点组成的,IT,系统，系统规模几乎可以无限扩大,5.,跨地域,1.,大规模,2.,平滑扩展,3.,资源共享,4.,动态分配,云计算（,Cloud Computing,）：一种利用大规模低成本运算单元通过,IP,网络连接，以提供各种计算和存储服务的,IT,技术。,云计算的特点系统具备高度的扩展性和弹性，可以以即插即用的方,5,目录,云计算基本概念,云计算市场及产业发展状况,云计算标准建设,云计算关键技术,云计算在运营商应用现状介绍,目录云计算基本概念,6,云计算产业架构,云计算产业由云计算服务业、云计算制造业、基础设施服务业以及支持产业等组成。,云计算产业架构云计算产业由云计算服务业、云计算制造业、基础设,7,云计算产业发展现状,云计算产业发展现状,8,云计算市场概述,云计算应用,(,服务,),可分为,IaaS,、,PaaS,、,SaaS,三类，国外云计算发展已初具规模，,2010,年市场规模为,220,亿美元，预计,2014,年将达到,550,亿美元，平均年增长率达到,22%,。,操作系统,+,应用服务引擎,应用系统,基础设施,应用平台,应用软件,(IaaS),(PaaS),(SaaS),I,nfrastructure,a,s,a,S,ervice,以服务的形式提供虚拟硬件资源，如虚拟主机,/,存储,/,网络,/,数据库管理等资源。,典型应用：,Amazon Web,Service(AWS),P,latform,a,s,a,S,ervice,提供应用服务引擎，如互联网应用编程接口,/,运行平台等。,典型应用：,Google AppEngine,F,Microsoft Azure,服务平台,S,oftware,a,s,a,S,ervice,用户通过,Internet(,如浏览器,),来使用软件。用户不必购买软件，只需按需租用软件,典型应用：,Google Doc,S,数据来源：,IDC,咨询公司、赛迪顾问,根据,IDC,公司预测，到,2014,年总体云计算收入将达到,550,亿美元，,IaaS,收入将达到,250,亿美元,注：目前国际上没有统一的云计算收入统计标准，但云计算,思想已被普遍接受。上述,IaaS,收入应包括真正的公有云服务、主机托管租赁等传统,IDC,服务及部分企业的私有云服务,赛迪顾问,发布的,中国云计算产业发展白皮书预,测,，2010年中国云计算规模,超过,100,亿,元,。,注：国内云计算收入也缺乏统一的统计标准，,上述收入应该包括虚拟主机及软件租用服务的收入,全球发展趋势,云计算服务类型,云计算发展现状,国外,国内,国外云计算发展已初具规模,国内,尚在起步阶段,云计算服务,IaaS,22%,云计算市场概述云计算应用(服务)可分为IaaS、PaaS、,9,云计算发展环境,云计算,物联网,3G,三网融合,移动互联网,云计算发展环境 云计算物联网 3G 三网融合 移动互联网,10,目录,云计算基本概念,云计算市场及产业发展状况,云计算标准建设,云计算关键技术,云计算在运营商应用现状介绍,目录云计算基本概念,11,云计算标准化进展,云计算技术和产业仍处于发展的初期阶段，目前云计算呈现出事实标准（包括企业私有标准与开源实现）和开放标准并存，且在应用中以事实标准为主的情况。随着云计算作为一种公共服务的属性不断加强，以及云间的互通和业务迁移需求不断提升，云计算的开放标准将成为重要的发展趋势。,目前，全球范围内已经有,50,多个标准组织宣布进行云计算开放标准的制订。标准组织的主要研究领域包括以下几个方面：,一是云计算的概念、架构与应用场景，,NIST,（美国国家标准研究院）已经提出了得到产业界公认的云计算概念与架构模型，,ITU-T,和,ISO/IEC,正在进行云计算技术架构和应用场景的研究，并形成了相关的研究报告；,二是云计算业务的互操作，一些新兴的专门针对云计算的标准组织在这方面有一定的进展，包括,OCC,（开放云计算联盟）、,GICTF,（全球云间技术论坛）、,CCIF,（云计算互操作论坛）等；,三是云计算安全，,CSA,（云计算安全联盟）是这一领域比较领先的组织，提出了云计算的七大安全威胁，,ITU-T,也在进行相关研究。,云计算标准化进展云计算技术和产业仍处于发展的初期阶段，目前云,12,云计算标准化进展,四是云计算相关技术，在资源与接口定义方面，,DMTF,（分布式管理任务组）与,SNIA,（全球网络存储工业协会）分别在统一虚拟机格式以及存储接口方面提出了技术标准，,IEEE,（美国电气和电子工程师协会）、,IETF,（互联网工程任务组）在云计算网络技术方面输出了较多成果，,TGG,（绿色网格组织）提出了绿色数据中心的评测指标；,五是云计算的运维与资源管理，,DMTF,基于对,IT,系统管理的研究提出了云计算系统的管理模型，,OASIS,（结构化信息促进组织）正在进行云计算身份管理的研究。,云计算标准化进展四是云计算相关技术，在资源与接口定义方面，D,13,目录,云计算基本概念,云计算市场及产业发展状况,云计算标准建设,云计算关键技术,云计算在运营商应用现状介绍,目录云计算基本概念,14,云计算技术架构,云计算技术架构,15,云计算服务模式,Infrastructure as a Service,（,IaaS,）,Platform as a Service,（,PaaS,）,Software as a Service,（,SaaS,）,软件交付的模式：,采用多租赁,(Multitenant),方式通过浏览器把程序传给成千上万的用户。在用户眼中看来，这样会省去在服务器和软件授权上的开支；从供应商角度来看，这样只需要维持一个程序就够了，这样能够减少成本,平台交付的模式：,可以看成是,IIaaS,的延伸。这种形式的云计算把开发、部署环境作为服务来提供，可以创建自己的应用软件并部署在供应商的基础架构上运行，然后通过网络从供应商的服务器上传递给用户,Computer,交付的模式：,也称为硬件即服务，或效用计算,(Utility Computing),，指的是最基本的计算资源、存贮资源、网络资源，用虚拟化的方法以租用方式提供给客户,云计算服务模式Infrastructure as a Ser,16,云计算基础设施关键技术,服务器技术,通用性,低成本,标准化,可扩展,云计算的大规模、低成本、高度弹性、自动管理等特征，对服务器提出新的要求,X86,服务器低成本，标准化程度高，符合,IT,系统云计算演进趋势,通过构建,X86,服务器集群和云架构,IT,系统，能够在性能、可靠性等方面提供与传统,UNIX,服务器相当的能力，且能够实现更好的大规模扩展性，同时在成本、通用性、标准化等方面具有很大优势，也是,IT,系统降低成本、提高效率的必然选择,IT,系统从传统,UNIX,小型机,+,数据库架构向,X86,服务器集群和云计算架构演进，是,IT,系统云计算化的重要技术方向,云计算基础设施关键技术服务器技术通用性低成本标准化可扩展,17,X86,服务器虚拟化,UNIX,服务器虚拟化,服务器虚拟化技术分类,隔离性高,灵活性高,App1,App2,HW,OS,App1,OS1,App2,OS2,HW1,HW2,App1,OS1,App2,OS2,HW,VMM,操作系统级虚拟化,在硬件之上构建虚拟层，建立多个逻辑分区或虚拟机,硬件级虚拟化,在硬件架构上实现物理隔离分区，电气化隔离,应用级虚拟化,在同一操作系统内，创建应用隔离容器,HP nPar,，,SUN DSD,HP vPar,，,SUN LD,，,IBM DLPar,HP SRP,，,SUN Saloris Container,，,IBM WPar,VMWare ESX,，,Xen,，,KVM,，,Hyper-V,Parallels Virtuozzo,X86服务器虚拟化UNIX服务器虚拟化服务器虚拟化技术分类隔,18,X86,服务器虚拟化技术架构,操作系统级虚拟化,应用级虚拟化,原理：虚拟层是通过创建虚拟操作系统实例实现的，它再指向根操作系统的关键系统文件，这些指针驻留在操作系统容器受保护的内存中，提供低内存开销,应用分析：虚拟化实例的密度很大，维护效率高；但隔离性差，应用对根操作系统的破坏，其他客户机也会跟着被破坏，实际应用较少,原理：,hypervisor,通过一个软件层在现有操作系统上实现硬件虚拟化，与容器架构不一样，,II,型客户机提供了一个完整的、独立的、无依赖的客户机操作系统副本，通常利用半虚拟化驱动网络和,I/O,提高客户机性能,应用分析：由于虚拟化功能必须通过宿主操作系统，客户机的性能大大低于裸金属架构，可用于开发,/,测试或桌面类应用程序,原理：该类,hypervisor,直接运行在系统硬件上，提供了更好的客户机性能。通过处理器虚拟化扩展增强，包括英特尔,VT,和,AMD-V,技术，,hypervisor,的性能得到大幅度提升,应用分析：隔离性和性能表现均衡，目前是,X86,服务器虚拟化,企业应用的主流选择,App1,OS1,App2,OS2,HW,VMM,App1,OS1,App2,OS2,HW,VMM,HOST OS,App1,App2,HW,OS,OS Virtualization,Type I,：裸金属架构,TypeII,：寄居架构,容器架构,X86服务器虚拟化技术架构操作系统级虚拟化应用级虚拟化原理：,19,云计算基础设施关键技术,存储技术,分布式云存储：易管理，低成本，高可扩展,利用专有的、定制设计的硬件