云计算发展现状与技术趋势

云计算发展现状及技术趋势4/11/2020Content内容云计算的概述中国云计算发展现状云计算关键技术和趋势关键技术技术趋势云计算发展背景个人电脑：80年中期互联网：90年代初云计算：从现在开始移动互联网物联网智慧地球笔记本电脑上网本、智能手机RFID、传感器10亿20亿40亿万亿级需求推动、技术进步、商业模式变革照片视频文本音乐Facebook保存有800亿张照片，每秒有60万人次访问Youtube超过10亿个视频短片，每秒有1万人次观看（每天超过10亿人次）约需要20P（2千万G）以上空间超过4万台服务器桌面电脑云计算定义美国国家标准与技术研究所(NIST)的云计算定义1.基本特征EssentialCharacteristics2.部署模式DeploymentModels3.服务模式ServiceModels按需自助服务On-demandSelf-Service无处不在的网络接入BroadNetworkAccess敏捷的弹性RapidElasticity资源池ResourcePooling可度量的服务MeasuredService公有云PublicCloud私有云PrivateCloud混合云HybridCloud社区云CommunityCloud基础设施即服务InfrastructureasaService(IaaS)平台即服务PlatformasaService(PaaS)软件即服务SoftwareasaService(SaaS)云计算服务及好处云计算服务基础设施服务（InfrastructureasaService，IaaS）平台环境服务（PlatformasaService,PaaS）应用软件服务（SoftwareasaService,SaaS）存储服务网络服务开发与运行环境计算服务各类开放服务能力办公应用信息化应用通讯应用互联网应用数据库123好处IaasPaaSSaaS低成本、大规模、高效率提供IT基础设施统一平台架构，开放平台能力，引入外部开发创新力量，形成生态系统增强业务性能，降低业务提供成本，降低终端要求基于网络以服务的形式提供计算、存储等资源能力基于互联网以服务的形式提供平台运行环境（运行库）基于互联网以服务的形式提供软件应用云计算的目标企业B企业A企业C企业A企业B企业C互联网云平台服务商像用电、水一样使用IT发电厂企业自己部署发电设施企业使用公共电力服务电力传输网络Content内容云计算的概述中国云计算发展现状云计算关键技术和趋势关键技术技术趋势一组数据——2012年，全球财富1000强企业中将有80%的使用云计算服务；到2015年，使用云计算的企业的比率有望提高到95%。——2013年，全球云计算市场规模将超1000亿美元。2020年，规模将达到1500亿元。——2011年，中国云计算服务市场规模315.54亿元，增长88.6%。——2012年，中国云计算服务市场规模将超过600亿元。2013年，将增长到1174.12亿元。2020/4/11Inspurgroup国外云计算发展现状公司主导，以应用拉动产业的发展。公司名IaaSPaaSSaaS云计算技术和业务开展情况Amazon√√√将过剩的闲散IT资源整合起来为客户提供服务，提高资源利用率，增长新的利润增长点Google√√为搜索等互联网业务建立的低成本、高可扩展的数据处理平台。为了打击竞争对手Microsoft，推出了GoogleDoc等SaaS服务，为了与Amazon抗衡，同时提高资源利用率，将剩余资源开放出来提供PaaS服务.同时Google也是云计算技术的领导者SalesForce.com√√由原来卖软件license转型为出租软件的SaaS服务，进一步扩展到PaaS服务领域（Force.com）Facebook√√为用户提供社交网络服务，支撑系统采用低成本PC构建云计算平台进行照片存储、后台日志分析及智能推荐等，降低系统成本，增强竞争力。基于开源Hadoop开发了Hive系统，支持海量数据仓库应用。Microsoft√√√提供Azure解决方案，包括基于Windows的虚拟计算环境和存储、以及在此基础上提供的Live、.Net、SQL服务能力IBM√√√基于IBM小型机、x系列PC服务器、数据库、中间件软件以及Tivoli系统管理软件提供按需计费的资源管理解决方案，提供LotusLive等在线应用解决方案CISCO√√将产品线由原来的网络设备扩展到PC服务器领域，进而提供统一的数据中心解决方案。同时提供WebEX在线应用解决方案。VmWare√提供x86虚拟化管理解决方案国内云计算发展现状政府主导，规模宏大的云计算计划相继出台重点城市应用案例未来发展方向发展目标重点应用领域北京北工大云计算实验平台公共云计算平台云计算专用的芯片和软件平台、云计算服务产品、云计算解决方案、云计算网络产品及云计算终端产品世界级云计算产业基地，2015年形成500亿元的产业规模，产业链规模达2000亿电子政务、重点行业、互联网服务及电子商务上海盛大网络云计算平台、上海市云计算创新基地启动、上海市云计算产业基地、微软中国云计算创新中心突破虚拟化核心技术、研发云计算管理平台、建设云计算基础设施、鼓励云计算行业应用、构建云计算安全环境亚太地区的云计算中心、3年内在云计算领域形成1000亿元的新增产业规模城市管理、产业发展、电子政务、中小企业服务等无锡无锡云计算中心、盘古天地软件服务创新孵化平台、无锡传感网创新云存储计算中心发展商务云、开发云、政务云等多个云平台，提供多样化云服务优化无锡市软件和服务外包产业的发展生态环境电子政务、电子商务、科技服务外包等深圳中国科技大学深圳云计算应用中心、深圳市云计算产业协会、微软云计算领域合作等打造本土云服务龙头、推进电子商务示范城市建设华南云计算中心教育、电子商务、电子政务杭州微软云计算中心研发、制造、系统集成、运营维护等云计算产业体系立足杭州、辐射周边、面向全国软件业、知识产权保护等重庆两江国际云计算中心江津云计算产业基地芯片、服务器、存储、大规模的离岸数据处理业务，实现全球数据的处理。亚洲最大“云计算”数据中心数据中心、全球数据处理、服务及运用成都成都云计算中心政务云、社会云、企业云和高性能计算云四大基础平台，云服务、基础软硬件设备生产和云终端产品制造三大产业集群2015年，50%的规模以上企业率先实现云计算模式下的IT资源管理。云服务、基础软硬件设备和云终端产品制造三大产业集群地方政府加快战略布局各区域云计算基础设施产业投资情况云计算生态系统现状服务提供商：提供云计算服务系统集成商：帮助用户搭建云平台应用开发商：开发云计算应用平台提供商：提供云计算平台最终用户云计算生态环境中国云计算发展阶段Content内容云计算的概述中国云计算发展现状云计算关键技术和趋势关键技术技术趋势浪潮在云计算的实践云计算关键技术分布式文件系统并行计算设计和编程模型统一管理智能空间管理资源管理与调度虚拟化技术基础核心云计算关键技术：计算虚拟化技术•软件与硬件相结合•每台机器上只有单一操作系统•物理硬件逻辑抽象后，软件独立于物理硬件•单台机器上可以有多个操作系统16x86ArchitectureVMMx86ArchitectureVMM下一代数据中心技术架构和关键技术演进UnixWindowsLinuxIBMHPHDSSunH3C•存储虚拟化平台•服务器虚拟化平台•存储设备虚拟存储池统一不同操作系统和异构存储资源大容量数据扩容和分区管理数据自动备份和恢复•统一存储•策略管理快照迁移虚拟计算资源复制镜像云计算关键技术：存储虚拟化架构和关键技术演进云计算关键技术：资源管理与调度建立超大规模集群的资源管理系统，实现透明化的可伸缩计算系统，提高资源的使用效率、发挥计算资源的聚合效能关键技术虚拟机生成虚拟机文件管理（复制、备份）快速的动态部署技术资源监控与调度，高效负载均衡高效迁移技术故障快速检测与容错技术高效的资源动态扩展技术18镜像文件存储器部署服务器、监控服务器调度服务器云计算关键技术：并行计算传统的并行计算算法复杂，并行规模有限（1024个节点），Mapreduce通过若干优化（本地化计算），简化模型（Map和Reduce）高效地并发计算（扩展到5000个节点）Google的搜索要求在几百毫秒内得到结果，如果采用传统的计算方式是不可能达到的。200多亿个网页，产生的索引是天文数据。2000年时2亿个网页，2005年是20亿，2009年初是200亿但这种模式只适合小众应用，不具有普适性云计算关键技术：分布式文件系统•文件划分为64M的块•每一块至少在三个服务器上保存（可靠性）•其中某块数据失效，会从其他块访问并恢复新的块‏•主机（Master）管理所有元数据信息（每个块的具体大小、位置、起始）•数据实际上直接在客户端和块服务器（ChunkServer）之间传输•主机和块服务器之间保持通讯，以保证块服务器和块数据的有效性•每次主机重启，都会重新从块服务器中刷新信息文件客户端应用备份主机MasterMasterC0C1C2C5块服务器C0C2C5块服务器C1块服务器…文件客户端应用C5C3文件命名空间块12ef7块n...块m...块s.../foo/bar下一代数据中心安全部署分析时间200GB300GB500GB1TB传统模式自动精简配置模式1TB1TB•减少预分配空间浪费达31%-50%•资源利用率达到近100%•不停机扩容•快照空间自动扩展数据卷快照资源传统快照技术数据卷快照资源新一代快照技术预留100%空间预留20%空间自动智能扩展•初始空间节省80%•按需扩展，提高存储利用率•无快照溢出问题•分级存储•与FC/SAS硬盘比较，SSD功耗降低近80%，访问速度提升近100倍•四级分层存储，提高资源整体利用效率CacheSSDSASSATA第0层第1层第2层第3层016SAS&FCSATASSD功耗典型功耗比较16W2W典型访问时间比较012SAS&FCSATASSD访问时间6ms0.09ms11W12ms•自动精简配置智能空间管理实现资源动态分配架构和关键技术演进下一代数据中心技术架构和关键技术演进存储资源管理计算资源管理网络资源管理应用性能管理ExecutiveDashboardServiceLevelReporting统一管理中心部署对计算、存储、网络的统一资源化管理平台网络，安全资源的触发联动技术部署实现存储资源基于策略的动态调整机制云计算关键技术：统一管理术演进Content内容云计算的概述中国云计算发展现状云计算关键技术和趋势关键技术技术趋势从封闭走向开放开源Apache2License开放的设计分布式设计，为云计算而生火热社区完整的文档、代码走查、各种相关开源项目•2011年4月16日–VMware开源PaaS项目CloudFoundry•2012年6月eucalyptus全面开源•2012年9月CloudStack加入Apache从单一解决方案走向融合云计算云门户云应用系统运营与业务支持系统软件管理系统云监控管理系统云资源•面向云客户，对云应用产品搜索，购买和自有云应用管理•BSS：面向运营方，对整个云平台的客户、计费和业务流程进行管理。•OSS：面向运营方，对运营方对于云环境/云应用和运营流程进行管理。•云部署，对云平台产品自动化部署。•软件管理：安装和部署•对于云环境和云软件进行管理、监测，数据收集，分析和反馈。•对于云基础设施进行整合，实现云应用的自动化部署。•提供云基础设施服务和相应的管理接口下一代数据中心智能管理平台软件分发及管理(服务器)ServersClients数据中心自动化VMwarePhysicalServersLPAR软件分发及管理(基础资源)Clients-Pervasive数据中心策略管理补丁管理软件实施及配置部署资产&配置管理基础架构及服务器部署通常的需求服务器管理•服务器资产管理•操作系统版本管理•漏