第一章云计算概述ppt课件.ppt

云计算,总目录,云计算概述云计算体系结构云计算应用云计算的发展,目录,云计算概述云计算体系结构云计算应用云计算的发展,什么是云计算?,云计算定义,云计算（Cloud Computing ）：是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。是指基于互联网的超级计算模式-即把存储于个人电脑、移动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。在极大规模上可扩展的信息技术能力向外部客户作为服务来提供的一种计算方式。,40多亿的移动电话一 2010年 数据来源: Nokia,个人电脑和笔记本电脑,企业电脑和服务器,PDA,- 5 -,云计算的发展,传统数据中心,虚拟化数据中心,私有云,关于云计算的定义,Reuven Cohen：云计算最简单的解释就是将其描述为“以互联网为中心的软件”。Douglas Gourlay：云计算指的是一个大的宏图，基本上说，就是让用户透过 Internet 访问技术服务，现在，我每次登陆 Facebook 或搜索航班，事实上都是在使用云计算。Damon Edwards：云计算还有很多令人费解的东西，然而不必如此复杂，只有三种服务是基于“云”的，SaaS，PaaS 和云计算平台。Kevin Hartig (SUN):云是一个庞大的资源池，你按需购买；云是虚拟化的；云可以象自来水，电，煤气那样计费Jan Pritzker:云计算是用户友好的网格计算。Aaron Ricadela:当我们向不懂计算机技术的人提供虚拟技术的时候，我们希望虚拟或隐藏的是其复杂性。绝大多数人希望同应用或服务，而不是软件打交道。对于云计算，我们希望软件本身被虚拟或躲藏在系统或专业人员的背后，或者说“云”的背后Irving Wladawsky Berger: 在我看来，云计算就是将以前那些需要大量软硬件投资以及专业技术能力的应用，以基于 Web 服务的方式提供给用户。,云计算综述,数据在云端：不怕丢失,不必备份,可以任意点的恢复 ；软件在云端：不必下载自动升级 ；无所不在的计算：在任何时间，任意地点，任何设备登录后就可以进行计算服务；无限强大的计算：具有无限空间的，无限速度。,硬件为中心,软件为中心,服务为中心,云计算六种服务方式,SAAS（ Software as a Service ） ；PAAS（ Platform as a Service ） ；IAAS（ Infrastructure as a Service ）；云存储；MSP（管理服务提供）；商业服务平台 。,云计算为什么受关注？,67.2%,73.3%,77.0%,77.5%,77.9%,81.5%,83.6%,0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,系统和信息共享更容易,支持、推行IT标准,提供最新的技术和功能,IT人员减少，费用降低,每月花费低,无多余的开支,开发容易快速,% 问题响应率 3, 4 or 5,Q: 云计算能带来的好处的调查与评估 (1=不重要, 5=非常重要),数据来源: IDC Enterprise Panel, August 2008 n=244,目录,云计算概述云计算体系结构云计算应用云计算的发展,云计算体系结构,云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。,云计算发展路线,云计算体系逻辑结构,云计算体系物理结构,- 15 -,分布式计算,Distributed Computing所谓分布式计算是一门计算机科学，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。特点：把计算任务分派给网络中的多台独立的机器优点：稀有资源可以共享 通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载 可以把程序放在最适合运行它的计算机上,- 16 -,网格计算,Grid Computing网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源（包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等）连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应用服务（计算、存储、访问等） 网格计算是分布式计算的一种，是分布式计算封装,云计算体系特点,通过Internet接入不需要自身具有IT技术来实施第三方提供资源共享无多余功能开发无多余费用系统延续性好,Cloud Applications(“Software-as-a-Service”),Cloud Platforms(“Platform-as-a-Service”),Cloud Collaboration,Cloud Storage,Cloud Servers/Processing,Cloud MSP,目前的IT架构,未来10年集成了云计算应用的动态IT架构,集成&开发,用户界面 & 接口,虚拟应用,强化:减少费用& 提高质量,虚拟化:简单接入,提高终端用户管理& 使用最大化,自动化:提高速度和预言性 & 减少劳动力,云计算对未来动态IT架构的支撑,商业流程,集成&开发,虚拟信息,虚拟存储,虚拟进程,底层结构虚拟,虚拟应用,Cloud Applications(“Software-as-a-Service”),用户界面 & 接口,云计算对未来动态IT架构的支撑,Integration, Event & Deployment,协作消息,集成&开发,Cloud Platforms(“Platform-as-a-Service”),商业流程,用户界面 & 接口,虚拟应用,虚拟信息,底层结构虚拟,虚拟存储,虚拟进程,云计算对未来动态IT架构的支撑,协作/消息,商业流程,用户界面 & 接口,虚拟应用,虚拟信息,集成 & 开发,Cloud Collaboration,云计算对未来动态IT架构的支撑,商业流程,协作/消息,服务/资源管理 & 安全,集成 & 开发,用户界面 & 接口,虚拟应用,虚拟信息,虚拟存储,虚拟进程,底层结构虚拟,云计算对未来动态IT架构的支撑,Service/Resource Mgmt & Security,协作/消息,商业流程,用户界面 & 接口,虚拟应 用,Virtualized Information,底层结构虚拟,虚拟进程,虚拟存储,集成 & 开发,虚拟信息,Cloud Systems Infrastructure Software(“Software-as-a-Service”),云计算在中小企业的应用,用户界面 & 接口,协作/消息,商业流程,虚拟应用,Virtualized Information,底层机构虚拟,虚拟进程,虚拟储存,集成 & 开发,Virtualized Information,服务/资源管理 & 安全,虚拟信息,信息管理 & 安全,云计算和下一代IT应用,Service/Resource Mgmt & Security,协作/消息,商业流程,用户界面 & 接口,虚拟应用,Virtualized Information,底层虚拟结构,虚拟进程,虚拟储存,集成 & 开发,虚拟信息,目录,云计算概述云计算体系结构云计算应用云计算的发展,云计算的应用-IaaS,实现模式完全操作系统（软硬件）接入防火墙路由器负载平衡,云计算的应用-IaaS,优势节省费用/所付及所用即时升级安全可靠APIs,云计算的应用-IaaS,AmazonInfrastructure web servicesEC2 (Elastic Compute Cloud) - now with Windows (99.95% availability!)S3 (Simple Storage Service)SimpleDBSQS (Simple Queue Service) Payments and BillingOn-demand workforce (Mechanical Turk) Search (Alexa)Fulfilment web serviceRackspaceMosso JungleDiskSliceHost,云计算的应用-PaaS,实现模式平台价格昂贵需求估算不科学!平台管理复杂麻烦!,云计算的应用-PaaS,流行的服务存储数据库扩展性,云计算的应用-PaaS,优势节省费用/所付及所用即时升级安全可靠APIs,云计算的应用Microsoft Windows Azure,The Azure Services Platform (Azure) 主机位于微软的数据中心，是一个基于Internet的云服务平台。提供操作系统和一系列的开发服务,各种服务可进行自由组合。,云计算的应用市场上主要的PaaS服务,Google AppsPython onlyBigTable HerokuRuby on Rails hosted on EC2FApexBungee ConnectBungee Logic (a C-family language similar to C#)Microsoft!Azure - .NET hosted in MS datacentres,云计算的应用-SaaS,实现模式在中小企业盛行无需管理软硬件服务通过浏览器实现,云计算的应用-SaaS,优势无浪费费用即时扩展安全可靠APIs,云计算的应用-SaaS,实例CRM财务计划HR文字处理Email,云计算的应用-SaaS,云计算的应用,IaaS、PaaS & SaaS共性无浪费费用即时扩展安全可靠APIs,云计算的应用,优势用户花费低减少底层管理职责允许意想不到的资源装载业务应用实现迅速,云计算的应用,风险安全性宕机问题接入问题独立性协同互动问题,云计算带来的变化,买外部服务,实现模式,技术模式,商业模式,人机界面,传统方式,云计算,可扩展, 有弹性, 动态, 多用户,所用即所付,通过Internet使用 IFaPs (IP, HTML, HTTP),买设备开发系统,用户单一,支付设备和劳动力费用,互联网/局域网,目录,云计算概述云计算体系结构云计算应用云计算的发展,宽带的发展为云计算提供了硬件基础,0,512 Kbps,1 Mbps,5 Mbps,10 Mbps,100 Mbps,Hong Kong,South Korea,Singapore,Taiwan,Australia,China,India,Germany,U.K.,France,Canada,U.S.A.,主流速度,高速网络,2 Mbps,1 Gbps,Japan,最大下载速度,互联网发展：从硬件到社区,MySpaceFacebook开心网校内网,当今互联网用户的需求是什么？,接入能力可以从任何地点、任何设备接入服务和数据共享能力数据的建立和存储共享 容易方便 自由不希望受数据的影响简单容易学会, 容易使用安全相信数据不会丢失或不会被不允许的人看到,互联网用户的新需求为云计算提供了服务基础！,当前的云计算服务,云计算应用服务提供的连续性,零售系统,供应系统,更贴近开发者&使用者,更贴近系统管理人员,Web2.0 (or3.0)成为云计算的一部分,Business,Technology,Community,Long-Tail Economics,Architecture of Participation,Collective intelligence,Social Software,Rich Internet Applications,Mashup syndication,Customer/community participation,Web Platforms,User-created applications,User-created content and metadata,Unprecedented user freedom,Explicit community ratings,Web-services-enabled business models,Micropayments,Revenue sharing,WOA,RSS,Mashups,POX/HTTP,REST,Wikis,Social publishing,Social networking,Blogs,Ajax,Plug-ins,Widgets and gadgets,云计算领跑者,企业和研究机构肯最终会把高级别的计算任务交给全球运行的服务器网络，也就是云。以下领先者在这一领域占据着主导位置：,Google唯一以硬件起家的搜索公司。每年在数据中心的投入超过20亿美元。成为云计算领域难以超越的领跑者和极力推动者。,Yahoo规模和资金比Google稍逊一筹，开发的软件与云计算兼容不够。但是作为Hadoop的首要资助方，可能后来居上。,IBM商业数据计算的龙头和传统超级计算机的绝对领导者。与Google合作后立足云计算一方。为越南政府开发了飞行员云系统试点。并在无锡成立了数据中心。,Microsoft现在只能与自身开发的软件结合，这可能成为它的软肋。但是在云科学基础理论中扮演重要的角色。正在伊利诺伊州和西伯利亚建立大型数据中心。,Amazon第一个将云计算作为服务出售的公司。规模小于其他竞争者，但是在该领域的专业性为这家零售商在下一代网络服务方面从零售到传媒业的转型助了一臂之力。,总结,云计算伴随着互联网的高速发展来临了！,一个完整的云计算应用实例Email Cloud,网络设计,管理节点各种各样的扫描队列CloudBrust,管理,主机坐落在纽卡斯尔的投资超过 250,000英镑冗余的硬件,扫描队列管理,每个扫描队列包括9台服务器每个队列每天扫描超过1百万封电子邮件，利用率为20%,服务器位置,CloudBrust,Email新队列的扫描在5分钟内完成费用为 $0.90 每小时只有需要空间的时候才运行,云安全服务端的云计算,1,2,3,4,威胁信息云存储,入侵来源深度挖掘,可疑文件自动分析,威胁信息深度挖掘,威胁信息云存储,应用客户端,存储服务集群,存储管理集群,入侵来源挖掘系统,恶意网址,挖掘管理集群,蜜罐主机集群,分析可疑文件发布病毒定义,验证恶意网址发布拦截信息,恶意网址,可疑文件,可疑文件,恶意网址,发 布,可疑文件自动分析,可疑文件,任务调度服务器,特征提取集群,自动判断集群,特征提取集群,程序结构特征,文件内容特征,程序行为特征,可疑文件特征,自动处理结果的发布,即时升级服务器,即时查杀平台,自动分析处理系统,云安全客户端,威胁信息的深度挖掘,cvcv,行为特征,内容特征,恶意程序,搜索总结恶意程序特征,结构特征,恶意特征数据库,自动分析逻辑,云安全客户端,更新自动判断逻辑,自动分析系统,分析员,防御策略,启发特征,行为特征,提升防御能力,1,2,快速响应,海量数据存储,云安全利用云计算实现了安全的互联网化,3,海量数据处理,云计算只是解决大量计算问题的一种方式，信息安全的基础技术仍然是能否有效解决安全问题的关键!,- 74 -,IBM云计算对企业现有IT环境的影响,应用1,应用2,应用3,系列资源池,x系列资源池,当前IT环境,云计算IT环境,应用1,应用2,应用3,虚拟机1,虚拟机2,虚拟机3,虚拟机1,虚拟机2,虚拟机1,虚拟机2,虚拟机3,云计算IT环境,- 75 -,IBM提供不同层面的云计算服务与技术,SOA 服务集成平台云计算中间件,行业解决方案业务与流程外包,软件服务,平台服务,基础架构服务,绿色、动态、虚拟、可扩展、共享的基础架构数据中心优化服务数据保护服务,Open Standards,- 76 -,BlueCloud asset, Customization, integration, etc,蓝云解决方案端到端的云计算解决方案,zSeries,pSeries,blade,xSeries,硬件,软件,IBM 云计算中心开发的IBM云计算解决方案结合了业界最新技术，充分体现云计算理念，已在IBM内部成功运行多年，并在全球范围内有众多客户案例帮助企业统一管理IT基础设施，实现对IT资源的有效掌控；可以将标准流程和和模板融入IT管理流程，降低运维风险。主要应用场景: 测评云,创新云,SaaS云,高性能计算云,云IDC,企业云,服务,Storage,蓝云6+1方案,3rd Software,3rd Hardware,- 77 -,部署管理,环境监控,容量管理,用户管理,安全管理,备份管理,存储虚拟化/网络虚拟化/服务器虚拟化,软件管理,镜像管理,可用性管理,使用计量,服务生命周期管理,应用服务平台,自服务平台,云用户,蓝云架构逻辑拓扑图,资源管理,网络管理,研发管理和支持平台,企业应用,企业级协作及业务流程管理平台,项目资源,容灾服务,开发工具,OA系统,物资财务,协同平台,共享平台,配置中心,数据备份,应用备份,- 78 -,云服务流程,云服务平台,应用/平台/计算资源需求,Internet/intranet,虚拟基础架构,Storage,Network,Servers,计算平台OS | MPI | PVM | Compiler,客户需求应用CAE | life science | EDC . etc,自动资源产生,自动部署,软件自动安装,firewall,云用户,远程使用,- 79 -,蓝云快速部署方案,以云计算的方式自我管理的硬件套件（内置全部服务器、存储、网络设备）主要特点:自我管理：内置各种管理功能模块化：可以按照需要组装和扩展端到端虚拟化：支持服务器、存储及网络的虚拟化自动化：高效实现各种操作客户价值：提供IT资源池，用户可以动态获得数百甚至数千台虚拟服务器简化IT管理，提高IT管理效率。单一虚拟服务器的管理成本极低,DX360,DX360,Storage,Storage,Switch,Switch,- 80 -,蓝云完整实施方案,面向6个主要业务场景每个场景包含不同的组件配置和软硬件组合根据客户需求和业务需要进行定制变更被管理的软硬件，支持更多的软硬件类型集成已有的管理软件,蓝云管理平台,测评中心,IDC,SaaS,创新中心,企业云,高性能计算中心,zSeries,pSeries,blade,xSeries,硬件,软件,3rd party hardware,3rd party software,- 81 -,基于云计算模式的企业数据中心,IBM 云计算业务应用场景：企业数据中心,云计算带给企业数据中心的价值,基于业务的资源共享、服务集中和自动化的以服务为中心的运行平台；IT基础资源灵活的调用与扩展；提高IT资源使用率，帮助实现绿色计算；降低IT管理的复杂性，降低IT运营成本；提高业务的响应速度，迅速响应市场需求；,通过硬件设备虚拟化、软件版本标准化、系统管理自动化和服务流程一体化手段，把传统的数据中心建成以服务为中心的运行平台，资源使用从独占方式转变成完全共享方式，自动部署、分配、调整资源，建立一个基于业务的资源共享、服务集中、自动化管理的数据中心。IBM“企业云”帮你实现：对业务应用服务进行生命周期管理；优化企业应用，SAP、eCommerce,服务器、应用程序日益增多，管理成本增加；IT 资源分散管理，利用率低，设备成本增加；空调及硬件设备能耗大，电费成本增加；硬件资源不能灵活调配，新的应用不能及时上线，减缓业务发展速度。,企业数据中心存在大量相互独立的应用系统和硬件设备，难于管理和维护，运营成本不断增加,- 82 -,物理与虚拟系统管理,Oracle 拥有的云平台,Oracle 应用产品,第三方应用程序,ISV应用程序,平台即服务,基础架构即服务,Oracle VM for x86,云管理,Oracle Enterprise Manager,配置管理,生命周期管理,应用程序性能管理,应用程序质量管理,数据库网格：Oracle Database、RAC、ASM、Partitioning、IMDB Cache、Active Data Guard、Database Security,应用网格： WebLogic Server、Coherence、Tuxedo、JRockit,共享服务,集成：SOA Suite,安全性：Identity Mgmt,流程管理：BPM Suite,用户交互：WebCenter,Oracle Enterprise Linux,Oracle Enterprise ManagerOps Center,Oracle Solaris,Oracle Solaris Containers Oracle VM for SPARC,Sun Server（SPARC 和 x86）,Sun 存储系统,- 83 -,当今在企业内部创建自定义平台环境所面临的挑战,1 至 3 周,- 84 -,搭建云平台,创建自助式门户,创建共享组件,部门应用程序,使用共享组件构建应用程序,IT,应用程序开发人员,使用自助服务进行部署,应用程序用户,1. 创建云,2. 构建应用程序,3. 使用应用程序,应用程序所有者,4. 管理应用程序,管理调整容量查看付费情况,使用应用程序,自助式界面,新一代平台 PaaS,Oracle 云平台,- 85 -,私有 PaaS 功能,自助式界面,1. 能够动态伸缩的共享基础架构,3.支持快速部署,4.支持自助服务,5. 管理与自动化,2.支持组件共享,应用程序,Oracle 云平台,- 86 -,私有 PaaS 带来更高的效率,- 87 -,部署效率将多层应用程序转换为组合件,WLS,WLS,SOA 服务,Web,Web,Web 层,应用程序层,数据库层,参考系统,数据库,数据库,- 88 -,Sun Oracle Database Machine简化的部署,为下列各项提供极限性能：数据仓储OLTP整合简化部署：预配置的硬件、软件组合行业标准硬件四分之一机架、半机架、全机架、多机架Oracle Database 11g,- 89 -,Java,部门应用程序,VM,Java,Java,Java,部门应用程序,VM,Java,Java,运行时效率消除了操作系统，实现更高的性能和利用率,- 90 -,JRockit 虚拟版上的 WebLogic ServerJRockit 虚拟版上优化的 Java EE 基础架构,标准 WebLogic Server 运行于 JRockit VE 之上简化的、有效虚拟化的 Java EE实现管理的虚拟化感知使用 JRockit VE 提高性能和密度在相同硬件上，虚拟化 Java EE 应用程序运行速度更快、可运行更多实例,虚拟化的受管服务器,虚拟化的受管服务器,虚拟化的受管服务器,JRockit VE,JRockit VE,JRockit VE,WebLogic 集群,虚拟机管理程序,虚拟化的资源池,- 91 -,Oracle Enterprise Manager端到端云管理,现有功能,生命周期管理,供应,动态资源管理,打补丁,配置与合规性,合规性信息板,应用程序配置管理,收集、跟踪、历史记录,计划实现的功能,主要增强功能,应用程序性能管理,实际用户监视,SOA、Java、JVM,诊断、调优,应用程序质量管理,功能/负载测试,数据屏蔽,真正应用程序测试,基础功能,自助式应用程序,基于策略的负载管理,容量与整合规划程序,组合件打包,计量与付费,搭建云计算环境,“现成的”云解决方案,图例：,- 92 -,社交应用程序网络会议Web 应用程序,Web 应用程序 (CRM 等)面向合作伙伴和经销商的 API新应用程序开发工具,应用程序原始基础架构存储、网络虚拟机,按应用程序用户 按事务 调用次数、时间（分钟）,每小时 每 GB 进出流量 每条消息,每个命名的主机 每 GB、每个 IP 每台服务器、每个 CPU,计量和成本回收 不同层其计费和收费的度量单位有所不同,应用程序层 (SaaS),平台层 (PaaS),基础架构层 (IaaS),- 93 -,业务运营创新与转型 ：智慧就是预测客户需求，感知客户行为模式的变化，随时随地通过便捷的渠道提供个性化金融产品与服务。,- 94 -,整合的风险管理：智慧就是实时的、准确的、预测及规避各类金融风险，优化内部资本结构。,- 95 -,动态的基础架构 ：智慧就是及时响应业务需求、适应多变商业环境的灵活的IT架构, 以满足不同部门、客户和合作伙伴的各种需求。,动态的基础架构不仅需要关注目前的挑战，而且要关注未来的机会,- 96 -,金融信息化的四个阶段,第一阶段（197080年）：以计算机处理代替手工操作 第二阶段（80年90中）：银行业务的联网处理 第三阶段（90中90末）：全国范围的银行计算机联网处理 第四阶段（2000年始）：各行开始进行数据大集中、业务整合等，并开拓网上金融服务，包括网上银行、网上支付等。,- 97 -,- 98 -,- 99 -,中国银行业的IT投入分配：,硬件设备占：578% 软件投入占：243% 服务投入占：79%,国外银行业的IT投入分配：,硬件设备占：30% 软件投入占：30% 服务投入占：40%,- 100 -,渠道管理,信贷管理,客户关系管理,人力资源管理,ALM和市场风险管理,产品管理,信贷管理,客户关系管理,ALM和市场风险管理,营运管理,财务管理,财务管理,中国银行不缺乏系统，但缺乏盈利能力,- 101 -,云计算将数据中心放在网络的核心位置，而所有的应用所需要的计算能力、存储、带宽都由数据中心提供。而用户则只需要一个上网终端。,云计算的本质,- 102 -,云计算是一种资源交付和使用模式，指通过网络获得应用所需的资源（硬件、平台、软件）。在云中，每个用户都拥有一个自己的虚拟视图空间，而实际上数据和服务分散在云中的不同位置。 如同电力从单台发电转向电厂集中供电。云计算意味着计算可以像水、电、煤一样作为商品进行流通。,云计算的理解,- 103 -,picture source: http:/www.sis.pitt.edu,（1）数据在云端 不怕丢失 不必备份（2）软件在云端 不必下载 自动升级,（3）无所不在的云计算 任何设备 登录后就是你的（4）无限强大的云计算 无限空间 无限速度,业界趋势：云计算时代的到来,