徐小龙云计算技术及应用资料下载.pdf
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)应用程序与底层服务协作开发,最大限度地利用资源;
(3)通过多个廉价服务器之间的冗余,使用软件获得高可用性。
)通过多个廉价服务器之间的冗余,使用软件获得高可用性。
2015/7/22NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础存储服务存储服务计算服务计算服务软件服务软件服务信息处理信息处理信息资源利用信息资源利用NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础数据中心数据中心31.维基百科给出的定义是“数据中心是一整套复杂的设施。
它不仅维基百科给出的定义是“数据中心是一整套复杂的设施。
它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统例如通信和存储系统),还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置”。
安全装置”。
2.谷歌的谷歌的TheDatacenterasaComputer一书中一书中,将数据中心将数据中心解释为“多功能的建筑物解释为“多功能的建筑物,能容纳多个服务器能容纳多个服务器以及通信设备。
这以及通信设备。
这些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物理安全上的需求理安全上的需求,并且这样放置便于维护”并且这样放置便于维护”,而“并不仅仅是一些而“并不仅仅是一些服务器的集合”服务器的集合”NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础数据中心数据中心4数据中心外部数据中心外部NJUPTNJUPT2015/7/23NJUPTNJUPTNJUPTGoogleGoogle的节能措施的节能措施NJUPT微软的节能措施微软的节能措施NJUPTNJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础数据中心数据中心4数据中心内部数据中心内部2015/7/24NJUPTNJUPTNJUPTNJUPTGoogle在芬兰在芬兰Hamina数据中心数据中心NJUPTGoogle爱荷华州的爱荷华州的ConcilBluffs数据中心数据中心NJUPT微软的节能措施微软的节能措施2015/7/25NJUPTNJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础数据中心数据中心3规模经济性规模经济性项目项目中型数据中心成本中型数据中心成本特大型数据中心成本特大型数据中心成本比率比率网络网络$95$95每每Mb/秒秒/月月$13$13每每Mb/秒秒/月月7.17.1存储存储$2.20$2.20每每GB/月月$0.40$0.40每每GB/月月5.75.7管理管理每个管理员约管理每个管理员约管理140个个服务器服务器每个管理员管理每个管理员管理1000个个服务器以上服务器以上7.17.1更低的硬件成本更低的硬件成本更低廉的电价更低廉的电价更低的管理费用更低的管理费用更高的利用率更高的利用率从从10-15%到到80%NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础云计算技术特点云计算技术特点5虚拟化分布式并行计算海量存储桌面应用云云计计算算关关键键技技术术安全资源调度超大规模虚拟化云计算特点高可扩展性按需服务高可靠性极其廉价NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6Wikipedia,维基百科的,维基百科的虚拟化虚拟化定义定义虚拟化是表示计算机资源的抽象方法,通过虚拟化可以用虚拟化是表示计算机资源的抽象方法,通过虚拟化可以用与访问抽象前资源一致的方法访问抽象后的资源。
这种资与访问抽象前资源一致的方法访问抽象后的资源。
这种资源的抽象方法并不受实现、地理位置或底层资源的物理配源的抽象方法并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。
置的限制。
IBM的的虚拟化虚拟化定义定义虚拟化是资源的逻辑表示,它不受物理限制的约束。
虚拟化是资源的逻辑表示,它不受物理限制的约束。
虚拟化的三层含义虚拟化的三层含义虚拟化的对象是各种各样的资源;
虚拟化的对象是各种各样的资源;
经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了不必要的细节;
用户可以在虚拟环境中实现其在真实环境中的功能。
虚拟化技术虚拟化技术NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6虚拟化技术虚拟化技术虚拟化包括:
虚拟化包括:
1.网络虚拟化网络虚拟化2.存储虚拟化存储虚拟化3.桌面虚拟化桌面虚拟化4.服务器虚拟化服务器虚拟化5.应用虚拟化应用虚拟化6.其它其它NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6系统虚拟化系统虚拟化系统虚拟化:
使用虚拟化软系统虚拟化:
使用虚拟化软件在一台物理机上虚拟出一件在一台物理机上虚拟出一台或多台虚拟机(台或多台虚拟机(VirtualVirtualMachine,VMMachine,VM)。
)。
虚拟运行环境需要为在其上虚拟运行环境需要为在其上运行的虚拟机提供一套虚拟运行的虚拟机提供一套虚拟的硬件环境,包括虚拟的服的硬件环境,包括虚拟的服务器、内存、设备与务器、内存、设备与I/OI/O及网及网络接口等。
络接口等。
2015/7/26NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6系统虚拟化系统虚拟化VmwareWorkstationNJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6服务器虚拟化服务器虚拟化服务器虚拟化:
将系统虚拟化应用于服务器上,将服务器进行整合,根据需求虚拟出若干个服务器。
NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6桌面虚拟化桌面虚拟化桌面虚拟化:
将用户的桌面环境与使用的终端设备解耦合。
优势:
通过实施桌面虚拟化,可将原有的终端数据资源甚至操作系统都转移到后台数据中心的服务器,而前台终端可以转化为以显示为主、计算为辅的轻量级客户端。
NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6桌面虚拟化桌面虚拟化NJUPT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专用通用一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础云计算类别云计算类别7NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础云计算类别云计算类别72015/7/27NJUPT讲座纲要讲座纲要数据中心与云计算架构基础数据中心与云计算架构基础1重点关注的云计算系统平台重点关注的云计算系统平台2国内行业云计算推广与应用国内行业云计算推广与应用3云计算技术与大数据时代云计算技术与大数据时代4NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算190%计算任务都能够通过“云计算”技术完成计算任务都能够通过“云计算”技术完成桌面软件正在向桌面软件正在向Web软件转型软件转型云计算是开放标准云计算是开放标准,业界不会有公司垄断,业界不会有公司垄断中小企业、大学、消费者会相对迅速地转中小企业、大学、消费者会相对迅速地转向基于向基于Web的“云计算”技术的“云计算”技术新的赢利模式新的赢利模式低廉的云计算给低廉的云计算给Google带来更多的流量,进而带来更多的流量,进而带来更多的广告收入带来更多的广告收入承认“云计算”不会在一夜之间普及承认“云计算”不会在一夜之间普及大公司通常会慢慢地改变自己的习惯大公司通常会慢慢地改变自己的习惯其它问题,例如“飞机问题”,以及在不能上网时用户如何工作。
其它问题,例如“飞机问题”,以及在不能上网时用户如何工作。
Google观点观点GoogleCEOGoogleCEO埃立克埃立克.施米特施米特NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1在计算机上安装的传统软件是微软的根本在计算机上安装的传统软件是微软的根本比尔比尔盖茨盖茨(BillGates)接受媒体采访时曾提接受媒体采访时曾提出:
“我们致力于推动出:
“我们致力于推动PC成为一切的中心”成为一切的中心”微软将自身的战略称为“微软将自身的战略称为“软件加服务软件加服务”微软将微软将Google的乐观称作是一厢情愿。
的乐观称作是一厢情愿。
利用利用Web软件收发电子邮件、处理文档和电子软件收发电子邮件、处理文档和电子表格、进行协作很方便吗?
表格、进行协作很方便吗?
高速宽带连接会象高速宽带连接会象Google断言的那样普及和可断言的那样普及和可靠吗?
靠吗?
企业、大学、消费者会让企业、大学、消费者会让Google保存他们的资保存他们的资料吗?
料吗?
Microsoft观点观点MicrosoftCEOMicrosoftCEO史蒂夫史蒂夫.鲍尔默鲍尔默孰优孰劣,等待市场检验!
孰优孰劣,等待市场检验!
NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1“浏览器操作系统浏览器操作系统”NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1应用分类应用分类NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1应用分类应用分类Google在线文档在线文档2015/7/28NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1应用分类应用分类Google地图地图NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1应用分类应用分类Google邮件邮件4444NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1应用分类应用分类Google日历日历NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1应用分类应用分类GoogleWave,Google+信息分享、协作、发布平台信息分享、协作、发布平台NJUPTGoogle云计算云计算1应用分类应用分类隶属于隶属于PaaS的的Google云计算云计算属于部署在云端的应用执行环境属于部署在云端的应用执行环境支持支持Python和和Java两种语言两种语言通过通过SDK提供提供Google的各种服务,如图的各种服务,如图形、形、MAIL和数据存储等和数据存储等可使用可使用Google的基础服务,如的基础服务,如BigTable和和GFS等等用户仅需提供应用代码,无需服务器维护用户仅需提供应用代码,无需服务器维护应用程序可根据访问量和数据存储需要的应用程序可根据访问量和数据存储需要的增长轻松进行扩展增长轻松进行扩展用户可快速、廉价地部署自己开发的应用用户可快速、廉价地部署自己开发的应用(如创新的网站、游戏等)(如创新的网站、游戏等)请求请求应用服应用服务器务器应用服应用服务器务器应用服应用服务器务器应用管理应用管理节点节点静态文件静态文件前前端端前前端端前前端端二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1需求分析需求分析Google拥有海量数据,需要存储管理和快速处理拥有海量数据,需要存储管理和快速处理对爬虫获取的网页进行倒排索引对爬虫获取的网页进行倒排索引计算网站的计算网站的PageRankPageRank分析搜索趋势分析搜索趋势(GoogleTrends)(GoogleTrends)计算网页的访问量计算网页的访问量2015/7/29NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算1关键技术关键技术Google云计算平台关键技术云计算平台关键技术文件存储,文件存储,GoogleDistributedFileSystem,GFS并行数据处理并行数据处理MapReduce分布式锁分布式锁Chubby结构化数据表结构化数据表BigTableGoogle云计算应用云计算应用MapReduceBigTableGFSChubbySimple,andgoodenough!
NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台亚马逊亚马逊云计算云计算AWS2一个简单的想法一个简单的想法IaaS:
将硬件设备等基础资源封装成服务供用户:
将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用使用主要思想:
虚拟主要思想:
虚拟优势:
动态申请,资源无限优势:
动态申请,资源无限起源起源NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台亚马逊亚马逊云计算云计算AWS2简单存储服务简单存储服务(simplestorageservice,简称简称S3)简单队列服务简单队列服务(simplequeueservice,简称简称SQS)弹性计算云弹性计算云EC2系统系统关键功能关键功能NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台亚马逊亚马逊云计算云计算AWS2应用示范应用示范AWS的应用案例的应用案例SmugMug为什么选择为什么选择AWSSmugMug是一家在线照片存储共享网站,是一家在线照片存储共享网站,拥有数亿照片资源和几十万付费用户。
拥有数亿照片资源和几十万付费用户。
业务量的急剧增长导致该新兴公司无法承业务量的急剧增长导致该新兴公司无法承受巨额的基础设施开销,受巨额的基础设施开销,SmugMug选择了选择了Amazon的的EC2服务和服务和S3服务。
应用服务。
应用AWS后,仅需后,仅需50人即可完成如此大的业务量。
人即可完成如此大的业务量。
NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台亚马逊亚马逊云计算云计算AWS2应用示范应用示范AWS的应用案例的应用案例纽约时报纽约时报使用使用亚马逊云计算服务亚马逊云计算服务在在不到不到2424个小时的时间里处个小时的时间里处理了理了11001100万篇文章万篇文章累计花费累计花费240240美元美元如果用自己的服务器,需如果用自己的服务器,需要数月和多得多的费用要数月和多得多的费用NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台亚马逊亚马逊云计算云计算AWS2应用示范应用示范AWS的应用案例的应用案例纽约时报纽约时报2015/7/210NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台亚马逊亚马逊云计算云计算AWS2资费情况资费情况AmazonSimpleStorageService$.15perGBpermonthstorageObject-BasedStorage1B5GB/objectFast,Reliable,ScalableRedundant,Dispersed99.99%AvailabilityGoalPrivateorPublicPer-objectURLs&
ACLsBitTorrentSupport$.10-$.18perGBdatatransfer$.01for1000to10000requestsNJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台亚马逊亚马逊云计算云计算AWS2资费情况资费情况AmazonElasticComputeCloudVirtualComputeCloudElasticCapacity1.7GHzx861.7GBRAM160GBDisk250MB/SecondNetworkNetworkSecurityModelTimeorTraffic-basedScaling,Loadtesting,SimulationandAnalysis,Rendering,SoftwareasaServicePlatform,Hosting$.10-$.18perGBdatatransfer$.10perserverhourNJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台其它云计算平台其它云计算平台3OracleRealApplicationClusterNJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台其它云计算平台其它云计算平台3微软微软云计算云计算NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台其它云计算平台其它云计算平台3IBM云计算云计算NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台其它云计算平台其它云计算平台3HP云计算云计算2015/7/211NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台其它云计算平台其它云计算平台3VmwarevCenter动态迁移:
动态迁移:
VMware(storage)vMotion容错:
容错:
VMwareFaultTolerance高可用性:
高可用性:
VMwareHighAvailability备份:
备份:
VMCB(VMwareConsolidatedBackup)安全:
安全:
vSafe,vShield资源优化:
资源优化:
DRS(DistributedResourceScheduler)NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台其它云计算平台其它云计算平台3EMCAtmosNJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台其它云计算平台其它云计算平台3Cisco统一计算系统统一计算系统NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台开源云计算平台开源云计算平台4Hadoop:
Google云计算的开源实现云计算的开源实现OpenStack:
云平台管理的项目,美国国家航空航天局:
云平台管理的项目,美国国家航空航天局和和Rackspace合作研发的合作研发的Eucalyptus:
Amazon云计算的开源实现云计算的开源实现Cassandra:
结合了:
结合了Dynamo的分布技术和的分布技术和Google的的BigTable数据模型,高度可扩展、最终一致、分布式的数据模型,高度可扩展、最终一致、分布式的结构化键值存储系统。
结构化键值存储系统。
Hive:
基于:
基于Hadoop的数据仓库工具的数据仓库工具EnomalyECP:
提供类似于:
提供类似于EC2的云计算框架的云计算框架NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台开源云计算平台开源云计算平台4Nimbus:
基于网格中间件:
基于网格中间件Globus,提供与,提供与EC2类似的类似的功能和接口功能和接口SectorandSphere:
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以快速、简单和可扩展的方式创建和管理大型、复杂的复杂的IT基础设施(包括虚拟服务器、网络、应用和存基础设施(包括虚
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