中国电子学会--绿色云计算

刘鹏[e-mail]中国云计算www.chinacloud.cn云计算的定义GoogleGoogleGoogleGoogle云计算云计算云计算云计算GoogleGoogleGoogleGoogle文件系统文件系统文件系统文件系统(GFS)(GFS)(GFS)(GFS)Google48%MSN19%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48%Yahoo33%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云计算发展现状云计算发展现状云计算发展现状云计算发展现状•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•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。云计算的起源云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化8云计算的工作机制资源池软容错MSN19%客户端客户端客户端互为备份管理节点GFS主节点GFS主节点自维护虚拟化规模化Google48%19%Yahoo33%客户端客户端互为备份GFSC0C1C2C5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云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化云计算的工作机制资源池软容错自维护虚拟化规模化云计算技术体系结构$.15perGB•简单存储服务S3（SimpleStorageService）BucketsAPI:CreateBucketDeleteBucketListBucket$.15perGBpermonthstorageListBucketObjectsAPI:PutObjectGetObjectDeleteObjectGetObjectAccessControlPolicySetObjectAccessControlPolicy•弹性计算云EC2（ElasticComputingCloud）ImagesAPI:RegisterImageDescribeImagesDeregisterImage$.10perserverhourDeregisterImageInstancesAPI:RunInstancesDescribeInstancesTerminateInstancesGetConsoleOutputRebootInstances云计算的核心理念云计算最核心的思想在一堆烂机器上提供可靠的服务判断是不是云计算的三条标准判断是不是云计算的三条标准判断是不是云计算的三条标准判断是不是云计算的三条标准用户使用的资源不在客户端而在网络中。1服务能力具有优于分钟级的可伸缩性。服务能力具有优于分钟级的可伸缩性。2五倍以上的性价比提升。3全球企业IT开销200250300NewServerSpendingServerMgtandAdminCostsPowerandCoolingCostsSource:IBMCorporateStrategyanalysisofIDCdata,Sept.2007$0B50100150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（千瓦/小时）州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资源的利用率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%）更低的管理费用（从10-15%到80%）超大规模虚拟化高可伸缩性云计算的特点云计算的特点云计算的特点云计算的特点高可靠性通用性按需服务极其廉价云计算给用户体验带来的革命云计算给用户体验带来的革命云计算给用户体验带来的革命云计算给用户体验带来的革命更加智能的服务小小终端=超级计算机如影随行的私人数据中心如影随行的私人数据中心服务器永远不会塞车90%Off的价格信息随手可得软件产品在线化终端在线化AndroidChromeOS古老的预言变得正确古老的预言变得正确古老的预言变得正确古老的预言变得正确ThomasWatson“我认为全球大概只需要五台计算机就够了。”?ThomasWatsonBillGates“640KB内存应该对任何人都够用了。”云计算带来的历史变革云计算带来的历史变革云计算带来的历史变革云计算带来的历史变革巨型机时代PC时代云计算时代80%数据、计算、应用将“云化”IT和CT将完全融合反垃圾邮件网格反垃圾邮件网格反垃圾邮件网格反垃圾邮件网格RAID-M内部结构图内部结构图内部结构图内部结构图单机并行排序单机并行排序单机并行排序单机并行排序ThreadAThreadBThreadCReadSortReadWriteSortRead+=WriteSortReadReadWriteSortSortReadWriteWriteSortReadWriteSortWriterTnT)2(+=性能测试结果性能测试结果性能测试结果性能测试结果各级各级各级各级RAID-M的相对性能指标的相对性能指标的相对性能指标的相对性能指标SmallWrite相对性能相对性能相对性能相对性能LargeWrite相对性能相对性能相对性能相对性能////空间利用率空间利用率空间利用率空间利用率m=100m=100m=10m=10不同级别不同级别不同级别不同级别RAID-M的的的的MTTFm=10m=100RAID-M0+0测试结果测试结果测试结果测试结果顺序读写性能CPU占用开销MassCloudMassCloudMassCloudMassCloud云存储系统云存储系统云存储系统云存储系统MassCloudMassCloudMassCloudMassCloud体系结构图体系结构图体系结构图体系结构图读操作读操作读操作读操作写操作写操作写操作写操作超低功耗云存储节点超低功耗云存储节点超低功耗云存储节点超低功耗云存储节点MassCloudMassCloudMassCloudMassCloud特点特点特点特点
高可靠高可靠高可靠高可靠
高性能高性能高性能高性能
超高集成度超高集成度超高集成度超高集成度
超低成本超低成本超低成本超低成本
高可扩展高可扩展高可扩展高可扩展
超低功耗超低功耗超低功耗超低功耗
高易用性高易用性高易用性高易用性EMCEMCEMCEMCAtmosAtmosAtmosAtmos云存储云存储云存储云存储EMCEMCEMCEMCAtmosAtmosAtmosAtmos云存储云存储云存储云存储HPIAPHPIAPHPIAPHPIAP基于网格云存储技术基于网格云存储技术基于网格云存储技术基于网格云存储技术基本系统机柜基本系统机柜基本系统机柜基本系统机柜:性能性能性能性能扩展机柜扩展机柜扩展机柜扩展机柜DL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBswitchswitchDL320/G5FirewallDL320/G5LoadBalancerDL320/G5QueryPortal(HTTP)DL320/G5StorePortal(SMTP)DL320/G5MetaServerDL320/G5RouterDL320/G5Gateway(option)17UAvailableforUpgradesDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBswitchswitchDL320/G5DL320/G5DL320/G5DL320/G5DL320/G5DL320/G5DL320/G517UDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBswitchswitch容量容量容量容量扩展机柜扩展机柜扩展机柜扩展机柜容量容量容量容量扩展机柜扩展机柜扩展机柜扩展机柜容量容量容量容量扩展机柜扩展机柜扩展机柜扩展机柜DL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBKVM/Mon2UDL320/G5DatabaseDL320/G5RouterDL320/G5PCCDL320/G5KickStart5406switch(4U)USC#1(4U)BaseSystemDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TB1xUSCUpgradeUSC#2(4U)Upgrade1xUSCUpgradeUSC#3(4U)UpgradeDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBKVM/Mon2UDL320/G5DL320/G5DL320/G5DL320/G55406switch(4U)DL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TB1xUSCUpgrade1xUSCUpgradeDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TBDL320s2UCtlr2.1TB数字地球应用数字地球应用数字地球应用数字地球应用视频监控应用视频监控应用视频监控应用视频监控应用3G视频监控GoogleEarth云存储系统MassCloud3G视频监控MassCloudMassCloudMassCloudMassCloud云存储系统云存储系统云存储系统云存储系统超低功耗云存储节点超低功耗云存储节点超低功耗云存储节点超