Java与云计算

第一组Java与云计算Contents云计算简介一Java与云计算二云计算实例三云计算在教育中的应用四一、云计算简介云计算的定义云计算的原理云计算的服务形式云计算的特点1.1云计算的含义云计算是技术还是理念1.1云计算的定义狭义：指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。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。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。广义：是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以使任意其他的服务。1.1云计算的含义云计算(CloudComputing)是并行计算(ParallelComputing)、分布式计算(DistributedComputing)和网格计算(GridComputing)的发展,是虚拟化(Virtualization)、效用计算(UtilityComputing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。云计算先驱：Google、yahoo、IBM、Microsoft、SUM、AmazonBob的云办公通过GoogleCalendar来管理日程安排;通过Gmail收发邮件;通过GoogleTalk来与同事朋友进行联系;通过GoogleDocs来编写在线文档；通过GoogleScholar进行搜索相关论文；通过GoogleTranslate翻译一些英文；通过GoogleCharts来绘制一些图表;通过GoogleBlogger来分享日志,通过Google的YouTube来分享视频；通过Google的Picasa来编辑分享图片;1.2云计算的原理基于互联网的超级计算模式--即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。在极大规模上可扩展的信息技术能力向外部客户作为服务来提供的一种计算方式。MbPC企业电脑和服务器PDA1.2云计算的原理1.3云计算的服务形式SAAS（SoftwareasaService）；PAAS（PlatformasaService）；IAAS（InfrastructureasaService）；云存储；MSP（管理服务提供）；商业服务平台；1.4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二、Java与云计算Java在云计算中的优势Java实现云计算的方式Java与分布式计算Java与并行计算Java与网格计算Java与虚拟化技术JamesGosling2.1Java的优势1.简单性2.兼容性3.简易性4.安全性5.动态性6.高性能7.解释性８.健壮性JAVA的优势2.1Java在云计算中的优势JavaEEwasdesignedtobedeployedtoadistributedenvironment.Clustermanagementandextensivemonitoringaresupportedbymajorapplicationservers.EJB3programmingmodelencouragesstateless,idempotent,andatomicortransactionaldesign.JavaChampionAdamBien2.1Java在云计算中的优势JavaEE5andJavaEE6comewithstandardizedpackaging--theEnterpriseArchive(EAR),whichmakestheprovisioningofcloudappsrelativelyeasy.AndEARsolvessomecloud-interoperabilityissues:It'saloteasiertomoveanappfromonecloudtoanother.JavaEE5and6areportable,soapplicationscanbeeasilymovedfromoneapplicationservertoanother,regardlessofwhethertheyruninacloudornot.TheybothwillrunonJDK5orhigher.JVMitselfcomeswithfantasticremotedebugging,profiling,andmonitoringcapabilities.Thisalreadygreatlysimplifiesthedevelopmentofdistributedappsandshouldalsosimplifycloud-enabledapps2.2Java实现云计算的两种方式HeavyUIoriented.HeavyframeworkorientedThesetypesofapplicationsorframeworkusuallyprovideUI-basedconsoles,managementapplications,plugins,etcthatprovidetheonlywaytomanageresourcesonthecloudsuchasstartingandstoppingtheimage,etc.Thekeycharacteristicofthisapproachisthatitrequiresasubstantialuserinputandhumaninteractionandthustheytendtobelessdynamicandlesson-demand.Thisapproachstronglyemphasizesdynamismofresourcemanagementonthecloud.Thekeycharacteristicofthisapproachisthatitrequiresnohumaninteractionandallresourcemanagementcanbedoneprogrammaticallybythegrid/cloudmiddleware-andthusitismoredynamic,automatedandtrueon-demand.JAVA分布式计算虚拟化技术网格计算并行计算云计算环境2.3Java与分布式计算基于JAVA的分布式程序设计：基于Socket的编程基于RMI的分布式编程基于CORBA的分布式编程分布式计算分布式计算是将大任务化分为小任务，各台参与计算的电脑之间是在物理地域上的分布，一般有服务器作为“中央”，参与计算的电脑不用了解工作原理，仅仅只是就自己感兴趣的项目做贡献而已。2.4Java与并行计算JDK1.5引入java.util.cocurrent包Java中的多线程技术实现并行计算（JET平台）JavaSE5中的锁，原子量并行容器，线程调度以及线程执行基于Java的分布并行计算环境JavaPVM并行计算并行计算是指同时对多个任务或多条指令、或对多个数据项进行处理。并行计算的主要目的：一是为了提供比传统计算机快的计算速度；二是解决传统计算机无法解决的问题。2.5Java与网格计算网格计算：通过利用大量异构计算机（通常为桌面）的未用资源（CPU周期和磁盘存储），将其作为嵌入在分布式电信基础设施中的一个虚拟的计算机集群，为解决大规模的计算问题提供了一个模型。网格计算的焦点放在支持跨管理域计算的能力，这使它与传统的计算机集群或传统的分布式计算相区别基于Java网格计算主要开发工具包：GlobusToolKit4.0基于Java的开发框架与平台：GridGain2.0&JPPFJavaGridComputingLibraryJ2EE环境与API网格计算开发2.5Java与网格计算2.6Java与虚拟化技术虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。Java虚拟机Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。Java虚拟机（JavaVirtualMachine）是一个虚构出来的计算机，通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。Java虚拟机有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统2.6Java与虚拟化技术Sun公司的虚拟化技术支持：管理程序(SunxVMServer)、OS(SolarisContainers)、网络(Crossbow)、存储(COMSTAR,ZFS)和应用程序(GlassFish和JavaCAPS技术)。1、操作系统虚拟化2.平台虚拟化3.网络虚拟化4.应用程序虚拟化三、云计算实例Sun与云计算GoogleAppEngineAbicloud3.1Sun与云计算2008年5月，Sun在2008JavaOne开发者大会上宣布推出“Hydrazine”计划，SunMicrosystems公司(NASDAQ:JAVA)展示了Sun开放式云计算平台(SunOpenCloudPlatform)，即Sun公司的开放式云计算基础架构，该平台由Sun公司的行业领先软件技术，包括Java、MySQL、OpenSolaris和开放式存储等所驱动。3.2GoogleAppEngineGoogleAppEngine可让您在Google的基础架构上运行您的网络应用程序。AppEngine应用程序易于构建和维护，并可根据您的访问量和数据存储需要的增长轻松扩展。可支持Java+Groovy+JDO开发云服务GoogleFileSystem文件系统MapReduce分布式编程环境分布式大规模数据库管理系统BigTableGoogleDocs开源的基于Java平台的云计算平台AbicloudisanopensourceinfrastructuresoftwareforthecreationandintegralmanagementofPublic&PrivateCloudsbasedonheterogeneousenvironments.Thetoolmainlyoffersusersthecapacityforscaling,management,automaticandimmediateprovisionofservers,storage,networks,virtualnetworkdevicesaswellasapplications.采用Spring+Grails基于javaWeb的云计算四、云计算在教育中的运用云计算与移动学习云计算与PLE云计算与泛在学习4.1云计算与移动学习移动学习是指利用无线移动通信网络技术以及无线移动通信设备(如移动电话、PDA、PocketPC等)获取教育信息、教育资源和教育服务的一种新型学习形式。云计算对移动学习的影响1改变现有移动学习模式2整合最丰富的教育信息资源3创建自主、多元的虚拟学习社区4对移动学习设备要求大幅降低4.2云计算与PLEPersonalLearningEnvironment即个人学习环境。加拿大教育技术专家StephenDownes描述的“PLE是一种工具、服务、人和资源的松散集合体，是利用网络力量的一种新方式”1云计算模型下PLE的要素：（1）正规教育机构，（2）网络教育服务供应商，（3）提供云计算服务的网络公司，（4）个人终端设备，2云计算模型下PLE的特点（1）Pull与Push相结合，（2）浏览器即客户端4.2云计算与PLE云计算模型下PLE的概念框架4.3云计算与泛在学习泛在学习:(UbiquitousLearning，简称U-Learning)是使用带