云计算的理念、技术和应用

©2011IBMCorporationIBM软件部IBM云计算中心云计算的理念、技术和应用游欣IBM软件部云计算中心©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心内容简介云计算的理念云计算的技术和应用IBM云计算案例©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心云计算已经成为最近几年IT行业的一个重要趋势1961年斯坦福教授JohnMcCarthy提出计算资源可以成为一种重要的新型工业基础。类似水、电、气和通信1999年，Salesforce.com通过互联网提供CRM服务，开创了SaaS新模式2007年IBM与Google共同推出云计算计划2008年Google与微软推出AppEngine与Azure云计算平台2006年Amazon正式对外推出弹性计算服务（EC2)2008年IBM帮助无锡建立国内第一个云计算中心©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心云计算是一种新型的IT资源管理和使用模式NIST:Cloudcomputingisamodelforenablingubiquitous,convenient,on-demandnetworkaccesstoasharedpoolofconfigurablecomputingresources(e.g.,networks,servers,storage,applications,andservices)thatcanberapidlyprovisionedandreleasedwithminimalmanagementeffortorserviceproviderinteraction.美国国家标准技术研究所：云计算是一种对IT资源的使用模式，它是对共享的可配置的计算资源（如网络、服务器、存储、应用和服务）提供无所不在的、方便的、随需的网络访问。资源的使用和释放可以快速进行，不需要多少管理代价。云计算用户软件库云计算平台管理员云数据中心监控管理资源软件开发人员发布更新软件访问服务IT云计算平台©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心云计算趋势的出现和电力产业的发展过程类似初级阶段初步整合高度整合电力系统自行购买发电机，自行发电。电力系统稳定性差，缺乏标准。企业运营覆盖小区域的发电机构周围用户从企业买电大规模的发电厂和电网覆盖全国用户可以方便的用电，并按使用付费（当前状态）计算系统个人拥有计算机（PC），完成绝大部分计算企业维护资料中心使用者访问数据中心，进行计算（当前状态）企业或机构运营云计算资料中心个人和中小企业通过网络访问数据中心进行计算，并按需提供服务（即将到来的云计算时代）©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心•标准化的产品•快速配备•灵活定价•易于接入一种用户体验和业务模式•虚拟化资源•作为单一大型资源而管理•以弹性扩展的方式交付服务一种基础架构管理和服务交付方法•自助服务•规模经济•技术进步与银行ATM和零售点相似，云计算的驱动力量是：云计算提供创新的IT资源管理和计算模式©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心云计算有什么不同之处？使用云计算之后未使用云计算虚拟化资源自动化服务管理标准化服务位置独立快速可扩展性自助服务软件硬件存储网络软件硬件存储网络软件硬件存储网络©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心云计算的分类按云的使用范围分类–公有云：建立以服务其他用户为目的的云计算中心，并在互联网上出售云计算资源和服务，并以此获利。–私有云：建立以服务本企业为目的的云计算中心，只提供对内部的服务。按云的服务层次分类–IaaS：提供基本的计算、存储和网络能力–PaaS：提供应用从创建到运行所需要的各种工具和环境–SaaS：提供通过Internet可以使用的软件，并按使用计费©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心IaaS云计算小型机云X86云BI应用存储中间件服务器软件存储云数据库服务器Web服务器CRM应用存储中间件服务器软件数据库服务器Web服务器Billing应用存储中间件服务器软件数据库服务器Web服务器特点：一套物理架构支持多个应用•基于服务器切分，物理层面资源调度•应用不用改写©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心PaaS云计算运行程序包CRM应用运行程序包特点：一套中间件架构支持多个应用•基于应用并行化与切分，中间件层面资源调度•应用可能需要改写数据存储库应用中间件数据文件Billing应用BI应用数据文件运行程序包数据文件数据存储云应用运行云©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心SaaS云计算单位1特点：一套应用支持多个用户•应用按照特定规范进行开发，满足用户在界面、业务逻辑、数据结构上的差异性需求单一应用实例配置文件应用云单位2配置文件单位3配置文件©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心云的不同服务层次解决不同的问题整合硬件资源降低能耗提升资源利用率动态管理IT能力降低运维成本缩短应用上线周期应用的快速实现更好的应用扩展性应用交付平台平台作为服务(PaaS)(应用开发，运行环境，运营环境）基础架构作为服务(IaaS)(服务器、存储、网络)应用、流程和信息作为服务(SaaS)(办公系统、信息服务、邮件服务等)©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心云计算的价值推动业务创新，提高投资回报率–支持资源的自动部署和动态监控，支持业务高峰期需求–建立IT资源共享的服务平台，快速响应新业务需求，保证系统的高可用性降低软硬件成本和运营成本–利用虚拟化技术提高资源利用率，降低系统的建设成本–实现资源的自动化安装和部署，减少了人工维护工作建立绿色、环保和低碳的IT基础设施–合理调度和利用IT资源，节省绿色节能和环保$$云计算传统IT成本©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心内容简介云计算的理念云计算的技术和应用–基础架构云–平台云IBM云计算案例分享©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心信息建设从原来的纵向业务建设转向更加强调横向的信息共享，信息整合、流程整合和协作整合成为信息化转型过程中经常面临的问题。信息化建设要求信息系统由纵向建设转向横向整合流程1流程2流程3流程4架构1架构2门户1标准1标准2标准3门户2门户3门户人员协作的障碍•与其它单位的协作•内部跨部门的协作流程流程整合的障碍•信息资源如何整合•业务流程如何规范应用标准化的障碍•缺乏统一的接口和标准•无法进行信息集成技术技术的障碍•异构的基础架构•应用系统不兼容•信息孤岛©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心信息化系统的整合需要从不同层面进行16网站系统SOA应用架构基础设施整合信息化基础设施……简化系统管理：对不同的业务系统进行统一管理，减少单一系统的维护工作量实现资源统一调度：将不同业务系统的IT资源汇集成池，进行统一分配和调度，提升资源使用率以服务为导向：把IT资源的提供作为一种服务。基础设施可以按照服务需要进行组装动态可扩展：基础设施可以动态扩展，满足服务需要整合的，优化的基础设施应用模式整合外部服务内部邮件系统信息发布系统电子办公系统©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心网站系统数据库服务器存储备份系统管理中间件运维信息系统数据库服务器存储备份系统管理中间件运维办公系统数据库服务器存储备份系统管理中间件运维邮件数据库服务器存储备份系统管理中间件运维外部服务数据库服务器存储备份系统管理中间件运维数据管理数据库服务器存储备份系统管理中间件运维用户用户用户用户用户用户网络安全网络安全网络安全网络安全网络安全网络安全网络融合统一安全存储整合统一备份服务器整合虚拟化统一管理弹性扩展数据库、中间件统一部署SOA服务整合利用云计算对信息化平台进行优化PaaSIaaS应用的多租户改造SaaS©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心该平台需要具备良好的开放性WindowsLinuxx86服务器小型机AIX/HP-UX存储分布式文件系统MySQLIBMDB2MS-SQLOracle.netVMware/Xen/KVMJ2EE中间件WebSphere/WebLogic应用1应用2应用3小型机虚拟化存储虚拟化信息化云计算管理平台信息化云计算管理平台具有兼容各种不同硬件、虚拟化引擎和中间件的能力以及良好的可扩展性，可满足信息化建设不断发展的要求IaaSPaaSSaaS©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心内容简介云计算的理念云计算的技术和应用–基础架构云–平台云IBM云计算案例分享©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心计费引擎TUAM资源申请者资源审批者WEB2.0用户界面RESTAPI服务自动化模板自动化引擎TPM流程引擎预订部署工作流•服务器•网络•存储•应用镜像管理VMWare,Xen,KVM,PowerVM,zVM物理服务器/存储/网络物理平台及虚拟化技术数据模型DCM监控引擎ITM服务请求管理20管理界面资源维护者IBM基础架构云的体系架构©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心IBMSVCIBM云计算管理平台异构存储光纤通道逻辑分区1逻辑分区2逻辑分区3小型机资源池X86资源池虚拟资源池光纤卡创建逻辑卷Vmware/Xen/KVM虚拟机1Vmware/Xen/KVM虚拟机2Vmware/Xen/KVM虚拟机3基于IBM云计算对基础架构资源进行统一整合光纤卡光纤卡光纤卡光纤卡光纤卡异构存储光纤通道映射逻辑卷©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心在云计算中选择合适的虚拟化技术：小型机与x86虚拟化能力PowerVMVMware/Xen/KVM意义分区/虚拟机扩展性系统扩展性64cores,4TBRAM5256cores,4TBRAM8vCPU,255GBRAM64cores,512GBRAM提高整合能力，减少总拥有成本；VMware单虚拟机处理能力过小不能支持关键应用，仅适合可横向集群扩展应用；Power系统单机处理能力强，同时可以多分区方式支持横向扩展，也可支持单分区的纵向扩展。每服务器逻辑CPU(超线程)数量102464动态逻辑分区Yes只能增加CPU无停机时间的配置更改安全性/故障隔离CAPP/EAL4+CAPP/EAL2对于关键应用的安全支持专用I/O的支持（虚拟化I/O环境下）YesNo针对I/O重负载应用的关键支持按需升级的整合ReserveCoDNo按需使用虚拟化的额外开销－以SAP为例0%-3%40%SAP测量VMWare有40%额外开销©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心小型机虚拟化的优势所有PowerSystem都具有的能力，无需停机!HMCAIX5LLinuxHypervisorPart#1ProductionPart#2Part#3Part#4LegacyAppsTest/DevFile/PrintAIX5LAIX5L分区资源在线迁移，CPU、内存、I/O资源独立进行，CPU调整最小粒度0.01，内存最小128MB并且可以每16MB增加，操作系统自动配合©2011IBMCorporationIBM软件部云计算中心存储虚拟化一种让某一组资源看起来像具有希望特性另外一类资源的技术逻辑上代表了不被物理限制所限制的存储资源–降低某些复杂性–增加或者整合现有资源的特性–允许将现有的功能集成使用–摆脱了物理容量的局限–可以在一个体系的多个层次嵌入和应用–IBM的存储虚拟化代表：NAS设备，SVC，虚拟磁带库等–和服务器虚拟化不同，可以从多个小设备虚拟一个大设备Source:EvaluatorGroup虚拟化逻辑表现物理资源©2011IBMCorporationIB