1、云計(jì)算技術(shù)原理和應(yīng)用發(fā)展,報(bào)告人：* 2010年*月*日,云計(jì)算：Cloud Computing,云計(jì)算已被業(yè)界視為互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的下一次革命，它將帶來(lái)工作方式和商業(yè)模式的根本性改變,云時(shí)代已經(jīng)到來(lái)！,主要內(nèi)容,云計(jì)算概念及影響,01,云計(jì)算的主要服務(wù)形式和典型應(yīng)用,02,典型云計(jì)算平臺(tái)介紹,04,云計(jì)算實(shí)驗(yàn)：云腦系統(tǒng),05,如何進(jìn)入云計(jì)算領(lǐng)域,06,云計(jì)算的核心技術(shù),03,云計(jì)算概念及影響,云計(jì)算（Cloud Computing）是由分布式計(jì)算（Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computing）、網(wǎng)格計(jì)算（Grid Computing）發(fā)展來(lái)的，是一種

2、新興的商業(yè)計(jì)算模型。 中國(guó)網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算專家劉鵬給出如下定義 ：“云計(jì)算將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)”。 云計(jì)算模式即為電廠集中供電模式，它的最終目標(biāo)是將計(jì)算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給公眾，使人們能夠像使用水、電、煤氣和電話那樣使用計(jì)算機(jī)資源。,云計(jì)算的主要服務(wù)形式和典型應(yīng)用,云計(jì)算的主要服務(wù)形式有：SaaS(Software as a Service)， PaaS(Platform as a Service)， IaaS(Infrastructure as a Service)。 (1)軟件即服務(wù)(SaaS)

3、 SaaS服務(wù)提供商將應(yīng)用軟件統(tǒng)一部署在自己的服務(wù)器上，用戶根據(jù)需求通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向廠商訂購(gòu)應(yīng)用軟件服務(wù)，服務(wù)提供商根據(jù)客戶所定軟件的數(shù)量、時(shí)間的長(zhǎng)短等因素收費(fèi)，并且通過(guò)瀏覽器向客戶提供軟件的模式。 這種服務(wù)模式的優(yōu)勢(shì)是，由服務(wù)提供商維護(hù)和管理軟件、提供軟件運(yùn)行的硬件設(shè)施，用戶只需擁有能夠接入互聯(lián)網(wǎng)的終端，即可隨時(shí)隨地使用軟件。客戶不再像傳統(tǒng)模式那樣花費(fèi)大量資金在硬件、軟件、維護(hù)人員，只需要支出一定的租賃服務(wù)費(fèi)用，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)就可以享受到相應(yīng)的硬件、軟件和維護(hù)服務(wù)。對(duì)于小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，SaaS是采用先進(jìn)技術(shù)的最好途徑。 目前，S是提供這類服務(wù)最有名的公司，Google Docs, Google App

4、s和Zoho Office也屬于這類服務(wù)。,平臺(tái)即服務(wù)(PaaS) 把開發(fā)環(huán)境作為一種服務(wù)來(lái)提供。這是一種分布式平臺(tái)服務(wù)，廠商提供開發(fā)環(huán)境、服務(wù)器平臺(tái)、硬件資源等服務(wù)給客戶，用戶在其平臺(tái)基礎(chǔ)上定制開發(fā)自己的應(yīng)用程序并通過(guò)其服務(wù)器和互聯(lián)網(wǎng)傳遞給其他客戶。 PaaS能夠給企業(yè)或個(gè)人提供研發(fā)的中間件平臺(tái)，提供應(yīng)用程序開發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)、應(yīng)用服務(wù)器、試驗(yàn)、托管及應(yīng)用服務(wù)。 Google App Engine, Salesforce的平臺(tái)，八百客的800APP是PaaS的代表產(chǎn)品。,云計(jì)算的主要服務(wù)形式和典型應(yīng)用,基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS) IaaS即把廠商的由多臺(tái)服務(wù)器組成的“云端”基礎(chǔ)設(shè)施，作為計(jì)量服務(wù)提

5、供給客戶。它將內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲(chǔ)和計(jì)算能力整合成一個(gè)虛擬的資源池為整個(gè)業(yè)界提供所需要的存儲(chǔ)資源和虛擬化服務(wù)器等服務(wù)。這是一種托管型硬件方式，用戶付費(fèi)使用廠商的硬件設(shè)施。 Amazon Web服務(wù)（AWS）， IBM的BlueCloud等均是將基礎(chǔ)設(shè)施作為服務(wù)出租。 IaaS的優(yōu)點(diǎn)是用戶只需低成本硬件，按需租用相應(yīng)計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力，大大降低了用戶在硬件上的開銷。,GoogleDocs類似于微軟的Office的一套在線辦公軟件。用戶只需一臺(tái)接入互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)和瀏覽器即可在線處理和搜索文檔、表格、幻燈片，并可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和他人分享并設(shè)置共享權(quán)限。 Google AppEngine使用戶可以使用P

6、ython和Java在Google的基礎(chǔ)架構(gòu)上開發(fā)和部署運(yùn)行自己的應(yīng)用程序。每個(gè)Google AppEngine應(yīng)用程序可以使用達(dá)到500MB的持久存儲(chǔ)空間及可支持每月500萬(wàn)綜合瀏覽量的帶寬和CPU，并且可根據(jù)用戶的訪問(wèn)量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需要的增長(zhǎng)輕松擴(kuò)展。 其它與“云”相關(guān)應(yīng)用：云安全、云存儲(chǔ)、云下載,云計(jì)算的核心技術(shù),編程模型 海量數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)技術(shù) 海量數(shù)據(jù)管理技術(shù) 虛擬化技術(shù) 云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù),編程模型 為了使云計(jì)算環(huán)境下的編程十分簡(jiǎn)單，Google開發(fā)了java、Python、C+編程工具M(jìn)apReduce，它是一種簡(jiǎn)化的分布式編程模型和高效的任務(wù)調(diào)度模型，用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集（大于1TB）

7、的并行運(yùn)算。 MapReduce模式的思想是將要執(zhí)行的問(wèn)題分解成Map(映射)和Reduce(化簡(jiǎn))的方式，先通過(guò)Map程序?qū)?shù)據(jù)切割成不相關(guān)的區(qū)塊，分配（調(diào)度）給大量計(jì)算機(jī)處理，達(dá)到分布式運(yùn)算的效果，再通過(guò)Reduce程序?qū)⒔Y(jié)果匯整輸出。,GFS是一個(gè)可擴(kuò)展的分布式文件系統(tǒng)，用于大型的、分布式的、對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)的應(yīng)用。 一個(gè)GFS集群由一個(gè)主服務(wù)器和大量的塊服務(wù)器構(gòu)成，并被許多客戶訪問(wèn)。主服務(wù)器存儲(chǔ)文件系統(tǒng)所有的元數(shù)據(jù)，包括名字空間、訪問(wèn)控制信息、從文件到塊的映射以及塊的當(dāng)前位置。它也控制系統(tǒng)范圍的活動(dòng)，如塊租約管理，孤兒塊的垃圾收集，塊服務(wù)器間的塊遷移。主服務(wù)器定期通過(guò)HeartBea

8、t消息與每一個(gè)塊服務(wù)器通信，給塊服務(wù)器傳遞指令并收集它的狀態(tài)。GFS中的文件被切分為64MB的塊并以冗余存儲(chǔ)，每份數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中保存3個(gè)以上備份。 客戶與主服務(wù)器的交換只限于對(duì)元數(shù)據(jù)的操作，所有數(shù)據(jù)方面的通信都直接和塊服務(wù)器聯(lián)系，這大大提高了系統(tǒng)的效率，防止主服務(wù)器負(fù)載過(guò)重。,海量數(shù)據(jù)分布存儲(chǔ)技術(shù),數(shù)據(jù)管理技術(shù),云計(jì)算需要對(duì)分布的、海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析，因此，數(shù)據(jù)管理技術(shù)必需能夠高效的管理大量的數(shù)據(jù)。云計(jì)算系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)管理技術(shù)主要是Google的BT(BigTable)數(shù)據(jù)管理技術(shù)和Hadoop團(tuán)隊(duì)開發(fā)的開源數(shù)據(jù)管理模塊HBase。 BT是建立在GFS, Scheduler, Lock Se

9、rvice和MapReduce之上的一個(gè)大型的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，與傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)不同，它把所有數(shù)據(jù)都作為對(duì)象來(lái)處理，形成一個(gè)巨大的表格，用來(lái)分布存儲(chǔ)大規(guī)模結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。 Google的很多項(xiàng)目使用BT來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，包括網(wǎng)頁(yè)查詢，Google earth和Google金融。這些應(yīng)用程序?qū)T的要求各不相同：數(shù)據(jù)大?。◤腢RL到網(wǎng)頁(yè)到衛(wèi)星圖象）不同，反應(yīng)速度不同（從后端的大批處理到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)）。對(duì)于不同的要求，BT都成功的提供了靈活高效的服務(wù)。,虛擬化技術(shù) 通過(guò)虛擬化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)軟件應(yīng)用與底層硬件相隔離，它包括將單個(gè)資源劃分成多個(gè)虛擬資源的裂分模式，也包括將多個(gè)資源整合成一個(gè)虛擬資源的聚合模式。虛擬化技

10、術(shù)根據(jù)對(duì)象可分成存儲(chǔ)虛擬化、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等，計(jì)算虛擬化又分為系統(tǒng)級(jí)虛擬化、應(yīng)用級(jí)虛擬化和桌面虛擬化。 云計(jì)算平臺(tái)管理技術(shù) 云計(jì)算資源規(guī)模龐大，服務(wù)器數(shù)量眾多并分布在不同的地點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)行著數(shù)百種應(yīng)用，如何有效的管理這些服務(wù)器，保證整個(gè)系統(tǒng)提供不間斷的服務(wù)是巨大的挑戰(zhàn)。 云計(jì)算系統(tǒng)的平臺(tái)管理技術(shù)能夠使大量的服務(wù)器協(xié)同工作，方便的進(jìn)行業(yè)務(wù)部署和開通，快速發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)系統(tǒng)故障，通過(guò)自動(dòng)化、智能化的手段實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的可靠運(yùn)營(yíng)。,典型云計(jì)算平臺(tái)介紹,Google 的云計(jì)算平臺(tái) Google公布的云計(jì)算技術(shù)主要由MapReduce、Google文件系統(tǒng)(GFS)、BigTable組成。 Googl

11、e 還構(gòu)建其他云計(jì)算組件，包括一個(gè)領(lǐng)域描述語(yǔ)言以及分布式鎖服務(wù)機(jī)制等。Sawzall是一種建立在 MapReduce基礎(chǔ)上的領(lǐng)域語(yǔ)言，專門用于大規(guī)模的信息處理。Chubby是一個(gè)高可用、分布式數(shù)據(jù)鎖服務(wù)，當(dāng)有機(jī)器失效時(shí)，Chubby使用Paxos算法來(lái)保證備份。,IBM“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái) “藍(lán)云”基于IBM Almaden研究中心的云基礎(chǔ)架構(gòu)，采用了Xen和PowerVM虛擬化軟件，Linux操作系統(tǒng)映像以及Hadoop軟件(Google File System以及MapReduce的開源實(shí)現(xiàn))。IBM已經(jīng)正式推出了基于x86芯片服務(wù)器系統(tǒng)的“藍(lán)云”產(chǎn)品。,由圖可知，“藍(lán)云”計(jì)算平臺(tái)由一個(gè)數(shù)據(jù)中

12、心、IBM Tivoli部署管理軟件(Tivoli provisioning manager)、IBM Tivoli監(jiān)控軟件(IBM Tivoli monitoring)、IBM WebSphere應(yīng)用服務(wù)器、IBM DB2數(shù)據(jù)庫(kù)以及一些開源信息處理軟件和開源虛擬化軟件共同組成。,Amazon將自己的彈性計(jì)算云建立在公司內(nèi)部的大規(guī)模集群計(jì)算的平臺(tái)上，而用戶可以通過(guò)彈性計(jì)算云的網(wǎng)絡(luò)界面去操作在云計(jì)算平臺(tái)上運(yùn)行的各個(gè)實(shí)例(instance)。用戶使用實(shí)例的付費(fèi)方式由用戶的使用狀況決定，即用戶只需為自己所使用的計(jì)算平臺(tái)實(shí)例付費(fèi)，運(yùn)行結(jié)束后計(jì)費(fèi)也隨之結(jié)束。,Amazon的彈性計(jì)算云,EC2系統(tǒng)的使用模式,云登陸實(shí)現(xiàn),云文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),云存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn),云監(jiān)控實(shí)現(xiàn),云計(jì)算器實(shí)現(xiàn),機(jī)群系統(tǒng)：共5臺(tái)電腦，一臺(tái)作為主服務(wù)器和監(jiān)控服務(wù)器，兩臺(tái)作為應(yīng)用節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，兩臺(tái)作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器； 基礎(chǔ)軟件：Linux 、MPICH2.0（免費(fèi)的消息傳遞編程接口系統(tǒng)）、JDK（Java運(yùn)行環(huán)境）、Tomcat、MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)；,精通linux操作系統(tǒng)，熟悉linux環(huán)境下環(huán)境搭建和編程； 精通UML、XML、JavaScript腳本語(yǔ)言、Java語(yǔ)言及相關(guān) 開發(fā)工具、多線程編程、網(wǎng)絡(luò)編程，深刻理