云计算系列教程

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TeraGridBlue:10ormorePI’sRed:5-9PI’sYellow:2-4PI’sGreen:1PI250sites48countries50,000CPUs20PetaBytes10,000users150VOs150,000jobs/day欧洲EGEE网格应用：虚拟天文台ChandraHubbleMMTSub-mmarrayVLAAntarticasub-mmMagellan6.5mWhippleg-raySIRTFOakRidge1.2mCOLAMOST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CloudComputing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将基础设施作为服务IaaS(InfrastructureasaService)将平台作为服务PaaS(PlatformasaService)将软件作为服务SaaS(SoftwareasaService)如：GoogleAppEngineMicrosoftWindowsAzure如：SalesforceonlineCRM如：AmazonEC2/S3专用通用云计算发展现状•Amazon研发了弹性计算云EC2（ElasticComputingCloud）和简单存储服务S3（SimpleStorageService）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GoogleAppEngine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WindowsAzure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（SimpleStorageService）桶操作API:CreateBucketDeleteBucketListBucket对象操作API:PutObjectGetObjectDeleteObjectGetObjectAccessControlPolicySetObjectAccessControlPolicyAmazon云计算弹性计算云EC2（ElasticComputingCloud）每个服务器租用1小时为0.1美元映像操作API:RegisterImageDescribeImagesDeregisterImage运行实例操作API:RunInstancesDescribeInstancesTerminateInstancesGetConsoleOutputRebootInstances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)Google48%MSN19%Yahoo33%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C0C1C2C5数据结点1C0C2C5数据结点NC1C5数据结点2…客户端客户端客户端客户端客户端客户端C1微软云计算WindowsLive云计算技术体系结构管理中间件资源管理任务管理用户管理负载均衡故障检测映像部署和管理使用计费用户环境配置用户交互管理故障恢复监视统计帐号管理安全管理访问授权综合防护安全审计服务接口服务注册服务查找服务访问服务工作流SOA构建层计算资源池资源池计算机存储器数据库物理资源存储资源池网络资源池数据资源池软件资源池软件网络设施身份认证任务执行任务调度生命期管理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HadoopHDFSGoogleGFSHadoopMapReduceGoogleMapReduceHadoopHBaseGoogleBigtableHadoopZooKeeperGoogleChubbyEucalyptus、EnomalyECP、NimbusAmazonEC2EucalyptusAmazonS3SectorandSphere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:IBMCorporateStrategyanalysisofIDCdata,Sept.2007$0B50100150200250300NewServerSpendingServerMgtandAdminCostsPowerandCoolingCosts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%）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