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打造绿色云计算平台,曙光信息产业有限公司,2010年5月,云计算概述,云计算概述,公有云方案,私有云方案,案例分享,展望,2010-8-25,2,什么是云计算？,“通过Internet技术，以服务的方式向外部用户提供具有伸缩性和弹性的IT能力。”,Gartner,Inc.“Hype Cycle for Cloud Computing,”2009,by Daryl Plummer et al,July 16,2009.,“一种标准化的IT能力，例如：软件、应用平台、或基础设施、通过Internet技术以按需和自助服务的方式提供。”,“How To Message Cloud Offerings And Not Get Lost In The Fog,”Forrester Research,Inc.,July 2009.,云计算的由来和几种演变形式,Grid 2.0,网格计算描绘出一个美好的模型，让用户使用计算资源像用电一样,简单方便，而不用去关心电力的提供者（发电厂）,Virtualization 2.0,虚拟化技术屏蔽了计算机物理资源的细节，让用户可以随心所欲地,“按需变换”计算资源,Web 2.0,带有语义理解的搜索引擎给用户带来简单、快速、且几乎可以无所,不能的体验,简单说，从使用者角度出发，满足使用者简易化要求、可快速应答广义服务请求的新一代信息技术均可称之为云计算关于云计算的争论：数据云？计算云？软件云？虚拟化云？Web云？服务云？,从用户角度看云计算：,网络资源及其使用模式 八种资源应用与服务（应用软件A、数据D、用户U）平台（平台操作O、策略P）硬件（计算C、网络N、存储S）三个层次的使用模式（用户端与云端的分工）,A,D,UO,PC,N,S,SaaSPaaS,SaaS：软件即服务）PaaS：平台即服务）IaaS：基础设施即服务）,应用层（传统C/S、网站、Web服务平台层（如存储云、主机托管基础设施层（如网格、虚拟主机 四种部署模式,私有云：由单个组织经营，由该组织或第三方管理；团体云：由数个组织共享，由团体或第三方管理；公共云：由一家销售云计算服务的组织管理；混合云：由两种或两种以上的云（私有、团体或公共）组成，每种模式的云都能保持独立，但通过标准或专有技术被组合成一体，具有数据和应用程序的可移植性。,谁需要云计算？,个人个人客户的主用应用应该在便携式的移动终端上，如上网本、手机、ipod等；可以预测个人借助云服务，通过手机等小型移动终端可以达到在PC上同样的处理效果。例如：通过玩游戏、看电影、购物、处理文档等。,政府、高校、科研机构高校、科研机构的大型研究计划往往需要惊人的计算能力和存储能力来支撑，以往他们是通过购买或租用大型计算机来完成，现在他们多了一种选择云计算；政府主导建设的区域级云计算中心不仅可以满足政府自身政务信息化需求，同时可以为本地中小企业提供创新孵化平台，具有很大市场空间。,企业互联网服务提供商：这类企业是云计算的最大客户。它们不必一次性付出太多的资本来采购软硬件，并且在业务增长时也无需为扩容网络而操心；中小企业：担忧维护IT设施的成本过高的中小企业会选择云计算；希望减少成本的大型企业集团：大型企业集团，对于关键商业数据存放于第三方的安全性顾虑会影响他们采用公有云服务的决策，转而建设大型企业内部私有云。,谁在提供云计算？,GoogleGoogle搜索、Gmail、Google Doc等面向个人和企业用户的云服务AppEngine服务平台,其基本功能是让外部开发者借助谷歌的AppEngine开发新的WEB应用Chrome浏览器和操作系统,AmazonSimple StorageService（即S3，简单的存储服务）Elastic ComputeCloud（弹性计算云EC2、EBS）Simple QueuingService（简单排列服务）SimpleDB.,成都云计算中心电子政务云服务平台公共计算服务平台物联网数据处理中心面向中小企业的Saas服务平台面向个人的云存储和数据备份平台,云计算给传统计算技术注入新的活力,传统计算多是关注计算机专家描述的性能参数等技术指标；云计算多是由使用者描述的以应用感受为核心的服务体验；传统计算从计算机专家角度一般高度关注计算结果的正确；云计算从使用者角度大多可接受高度近似的结果；传统计算在满足结果正确的前提下优化以尽量缩短计算耗时；云计算要求规定时限内必须应答而后才去提升结果的可信性；传统计算聚焦于挑战计算主机间耦合度和系统均衡性设计；云计算乐于接受并利用计算资源和数据资源广泛分布的事实；传统计算各系统间相对独立且接口明确，安全事件易于控制；云计算资源广泛分布，安全事件常会引发连锁性群发效应；,云时代：曙光扮演的角色解决方案供应商,面向大型通信及互联网企业提供服务器、存储等云计算IT基础设施。基础设施供应商,面向政府、科研单位及大型企业提供全套公有云及私有云软硬件解决方案。,面向政府、科研单位、企业及个人提供公有云应用服务。云应用服务提供商,公有云/超级（云）,公有云方案,云计算概述,私有云方案,案例分享,展望,2010-8-25,10,云计算的兴起符合IT产业的发展趋势 IT资源由分布趋于集中，大型超算中心和云计算中心的建设进入快速发展时期 资源整合提高使用效率并易于管理和更低的TCO 保证最佳的应用水平和服务支持 IT资源将以“按需服务On-Demand-Service”模式展现给用户 软件即服务 Software-as-a-Service 基础架构即服务 Infrastructure-as-a-Service 平台即服务 Platform-as-a-Service超算中心云计算中心,8/25/2010,11,曙光4000A甘肃超算中心曙光完成1期、2期,曙光超级（云）计算中心的领导者曙光5000,北京计算中心/北京云曙光完成1期、2期、3期,曙光5000曙光5000曙光5000曙光5000G6个中科院超算分中心,8/25/2010,12,曙光5000A,上海超算中心曙光完成2期、3期,曙光6000国家超算深圳中心/深圳云计算中心,成都超算中心/成都云计算中心,互联网曙光5000A,其他：沈阳超算等一批超算(云)中心也已进入建设规划程序,曙光5000A无锡云计算中心,超级（云）计算中心方案构成,云服务交付 IaaS PaaS SaaS,云基础设施 高效能的云计算主机系统 可扩展云存储系统 高速互联网络 自主可控的云安全,云管理平台 数据中心虚拟化技术如Xen CloudView（云管理中心、云安全中心、云运营中心）,高效能的云计算主机系统,新一代面向高端计算和海量信息处理的高端计算机系统：,自主芯片、高密度刀片服务器、加速运算部件、高端胖企业级服务器、内部高速系统同步协议、企业级操作系统；,面向集中数据管理和分布式数据管理的海量存储系统：,云基础设施,可扩展云存储系统,高速互联网络,面向新一代数据中心的高带宽、低延迟的计算互联和存储互联网络：QDR Infiniband、万兆以太网和8GB FC SAN存储区域网络；,高性价比、高可靠、高性能的并行存储系统或分布式存储系统；虚拟化、自动化、智能化、高可用的SAN存储系统；,自主可控的云安全,全面的自主可控的云安全体系架构设计和自主可控的安全部件：高性能防火墙、VPN、IDS、负载均衡设备、CA认证系统等安全技术；,2010-8-25,15,面向云计算的曙光“星云”系统中国首台、世界第3台实测性能超千万亿次的云计算主机,云存储,云存储一般是由云计算中心提供存储空间，以一种服务提供给客户，客户可以通过支付一定的费用获得这种服务，从而可以将自己的数据通过网络传输并存储到这些存储空间中,云存储系统,视频、邮件、Doc等不同应用场景的IO性能优化 多种容错技术，终端存储可靠性 提供应用开发API接口,Web server等,互联网客户端 务器,FTP等VFS、存储,服客户端 端,Windows等,办客户端 器,曙光ParaStor云存储应用逻辑图,计算节点,计算节点,计算节点,VFS应用服,文件务器前,VFS公服务,曙光云存储系统ParaStor高吞吐率计算机（HTC）云存储系统,NFS,CIFS,云安全,安全网关,远程终端,互联网,远程终端,远程终端,远程终端,云计算中心,CA中心,加密卡,存储系统,技术节点,计算节点,管理节点,计算节点计算节点,计算节点计算节点,计算节点,计算节点,NiKey,图例,云管理,Gridview2.0,主动管理,CloudView1.0,客户业务系统集成开发定制服务,DVCS Xen&VMware,被动管理,Gridview2.5PowerConf2.0,VegaCloudVirtualCenter,服务管理,曙光CloudView云管理架构,提升系统的稳定性，可靠性和对应用负载波动的响应速度,云服务交付,以按需服务的形式提供虚拟主机/存储空间/网络带宽等资源，用于构建政府或企业信息系统,提供统一身份认证、工作流、负载管理平台提供面向高性能计算、数据计算以及J2EE WEB服务的开发环境及运行平台,以WEB服务的方式向客户交付高性能计算Saas应用、中小企业信息化Saas应用等,私有云/动态数据中心,私有云方案,云计算概述,公有云方案,案例分享,展望,2010-8-25,22,私有云与公有云公有云以即用即付的方式提供给公众，比如政府主导建设的大型计算平台、常见的各种SaaS平台等；私有云是企业或组织内部的，以动态化、虚拟化的方式实现数据中心的资源管理，为企业或组织提供具有敏捷、动态、弹性等特征，更加优化的IT基础平台,又可以称为动态数据中心,政府主导的大型公共云计算平台,提供多种服务,面向一个区域。如成都云计算中心公有云,各企事业单位自主建设的私有云,为自身提供虚拟化、动态化、共享化的信息平台。如大连市政府数据中心私有云/动态数据中心,私有云/,置备与部署,24x7 监控 全面的监控与管理 监控信息可订制,可实现服务器、网络、器件和服务的部署 灵活的自我管理灵活的适应性,动态数据中心,的优势,安全 立体安全管控 更高级别的备份解决方案 保证基础设施处于更高的可用性状态,优化 持续监控，自动实现应用系统迁,移，保证更好的响应能力 更具需求，动态划分适当的资源,是基础架构处于最优的部署状态,更加灵活的环境调整和资源置备存储和带宽更具需求可动态调整,构建私有云的要求,管理自动化高可用绿色节能,可伸缩动态变更均衡接入,基于曙光二代小型机的数据库集群解决方案,私有云备份解决方案,基于虚拟机集群应用层解决方案,私有云灾难恢复解决方案,曙光私有云解决方案整体框架基于DCLB的应用交付解决方案接入层,资源层,系统层,云平台节能解决方案,以虚拟化技术基础，对计算资源和存储资源进行整合，作为私有云的基础平台。,云管理,解决方,案,云安全,解决方,案,借助曙光DCLB智能应用交付系统，可以为应用和资源配置调度策略，设定服务级别，并对关键指标进行统计预测，保证应用负载增长对资源的需求，同时实现多种应用之间的负载均衡,服务器、存储和网络等都在一个统一管理、分配的资源池中；侧重在满足业务的服务上，为应用程序屏蔽底层硬件架构的复杂性,云计算典型案例分享,案例分享,云计算概述,公有云方案,私有云方案,展望,2010-8-25,28,成都云计算中心由曙光公司下属“成都超级计算中心有限公司”建设并于2009年底开通运营，一期建设规模达到30万亿次，并将于2年内扩展至200万亿次,成都云计算中心,成都云计算中心依托中科院计算所、曙光公司的优势资源，在国内率先将超级计算技术用于云计算服务提供，创新性地采用了“政府指导、企业投资建设和运营”的全新模式，具有里程碑式意义，标志着云计算在中国的发展进入一个新的时代,超算,政府,服 务提升服 务提供,优 质的呈现,利益模型分析达 成战略合作协议厂商,分期回报 投 资建设 再投资云计算中心,定 期定量的服务采购承诺将日常IT投入转化为服务采购,对成都云计算中心建设模式的解读基于平台的服务,?基于人力的技术服务基于硬件的租赁服务,网格计算技术并行编程技术数据处理及可视化HPC系统技术应用领域技术网络和安全技术HPC系统运维技术,HPC应用运维技术基于平台的服务呈现？云计算模式！,电子政务云服务平台,公共计算服务平台,企业创新服务平台 成都市动漫企业文化创意孵化平台 中小企业应用软件开发测试平台 中小企业信息化服务支撑平台（项目管理、财务管理、ERP、CRM等）,成都市地理信息系统服务平台成都市政府统一门户网站系统成都市电子政务统一交换平台成都流浪人口救助系统成都市工商局应用级容灾系统,四川省气象局气象数值预报西华大学量子力学计算电子科大物理化学计算西南交大高速铁路CAE仿真九院十所空气动力学模拟,成都云计算中心,物联网数据处理平台 成都市食品安全管理信息系统（生猪溯源系统）成都市智能交通管理系统,注：红色为规划建设项目,曙光CloudView云管理平台,云存储：织女星软件,节省数据存储空间30%左右；提高查询性能10%正式开源到Hadoop-Hive软件Facebook公司实际应用：节省约25%数据存储空间5.5 PB日志数据每天在生产系统上运行7500个 Hive作业每天消耗约8万CPU小时,大连电子政务云,兴工街,大连市政府数据中心,新开路,大连市政府网站管理中心,大连电子政务云(动态数据中心)架构图Oracle RAC,1备份系统Oracle Database大连市政府网站管理中心,2备份系统Oracle Database大连市政府数据中心,大连电子政务云数据中心实景图,云计算存在的安全风险,展望,云计算概述,公有云方案,私有云方案,案例分享,2010-8-25,38,云计算发生过的安全问题实例,云计算发生过的安全问题 非恶意“云”不可用：网络中断、数据中心不可用“云太慢”：网络太慢、数据中心太慢、服务太慢 服务协议（SLA）保障太低：99.999.95%应用服务层，用户无控制 恶意 用户数据泄露 用户行为可见 传统安全问题仍然存在 由于更多资源（不只是硬件、操作系统，还包括数据、应用软件、用户行为）放到了跨国公司控制的云计算系统中，信息安全问题更加突出,云公司回应提供离线、同步功能的客户端软件大量用户不需要更高的服务协议保障打补丁等用户不介意用户也使用跨国银行,停止服务,现有云计算的潜在安全威胁 截至2008年底，仅Google的邮件服务Gmail，在中国大约拥有10%的市场占有率，拥有2000万左右的中国用户美国国家安全局（NSA）,根据外国情报监视法,NSA邮件监听系统后门,Email,要求，在Gmail邮件系统中安置后门以便其对往来的电子邮件进行监视，甚至能够强制对某些特,定群体用户停止服务，或者拦截重要邮件!Google、Facebook、亚马逊EC2/S3等云计算平台，提供免费的大容量存储空间、廉价、高质量的网络服务，现在国内各行各业用户对这些平台的依赖性越来越大,Google知道用户的数据,Google知道用户的业务应用细节,Google可以知道用户的行为,李皓是科普作者,李皓去了重庆出差,李皓是张兵一的同事,云计算带来的法律挑战,商业模式和版权保护问题,云计算将传统软件的版权服务改成了数据交换式的增值电信服务。云计算为代表的新兴增值电信的业务模式还欠缺法律保护。,用户隐私权保护,用户密码丢失或提供商技术漏洞导致商业秘密失窃或隐私曝光；提供商可能滥用用户隐私，例如当用户使用Gmail邮箱时，很可能会发现谷歌针对邮件内容投放相应的关键字广告。,超级计算能力监管的问题,利用云计算的分布式计算原理同时对一密码进行解码，解开此密码的过程并不困难。如果有人利用云计算的数万台服务器去破解网上银行密匙，国防等机密部门的防火墙，或者象利用肉鸡一样利用服务器进行DDOS攻击，则可能给社会、国防安全带来很大危害。,开放应用程序接口的法律问题,开放应用程序接口可能被滥用于编写恶意应用。平台所有者可以凭借其自订的格式条款为所欲为，相关的应用程序编写者的权益不能得到很好的保护。,焦点：隐私保护、能力监管、服务模式监管,Gartner：云计算服务存在的7大潜在风险,优先访问权风险 企业把数据交给云计算服务商后，具有数据优先访问权的不是相应企业，而是云计算服务商。数据处所风险 企业客户使用云计算服务时，不清楚自己数据被放置在哪台服务器上，服务器放置在哪个国家。数据隔离风险 在云计算服务平台中，大量企业用户的数据处于共享环境下，即使采用数据加密方式，,长期发展风险 如果云计算服务商破产或被他人收购，企业客户既有服务将被中断或变得不稳定。数据恢复风险 即使企业用户了解自己数据被放置到哪台服务器上，也得要求服务商作出承诺，仍需要对所托管数据进行备份，以防止出现重大事故时，企业用户的数据无法得到恢复。,管理权限风险 为保证企业托管的数据的安全，应该有一个外部机构来对云服务提供商进行审计或进行安全认证。调查支持风险 如果企业用户试图展开调查活动，需要收集相关数据，数据查询过程可能会需要查询到云计算服务商的数据中心。如果企业用户本身也是服务企业，当需要向其他用户提供数据收集服务时，则无法求助于云计算服务商。,也不能保证做到万无一失。焦点：数据安全、隐私保护、服务质量保障、服务迁移,云计算的安全保障,目前，云计算只能被动采用“务实”安全保障原则 IaaS：,传统安全问题（AAA）,Authentication（认证）：基于X.509证书 Authorization（授权访问）：用户帐号 Availability（可用性）：备份、动态实例,其他安全问题,Networking（传输）:HTTPS,SSH，防火墙(用户可开端口)Isolation（隔离）：XEN虚拟化的实例（instance）Accountability：日志、记账,云安全的基础性技术研究：任重道远！,必须关注云计算带来的信息安全问题,云计算已成为不可阻挡的发展趋势，中国国家安,全面临严重威胁,有关国计民生的大量信息将掌控在国外的服务提供商手中，众多敏感和热点信息对于国外政府和厂商来说毫无机密可言；,大量社会和经济活动依赖于这些云计算服务，可能被,中断从而因此蒙受巨大的损失；,云计算平台可能会形成不良信息的发布平台；,警惕国外厂商借“云计算”之名行“实际控制”之实从国家安全的角度考虑，中国需要迫切发展自主可控的云计算系统与平台，并掌握其关键核心技术！,曙光与中国高性能计算普及“领导者”,从曙光1号到曙光5000代表着中国高性能计算发展的最高水平,以推动中国高性能计算的发展为己任，努力推动中国高性能计算的普及,曙光与中国超算中心建设发展“先行者”,与中国运营最成功的上海超算中心成为“战略合作伙伴”，参与支持上海超算,中心的建设，获得宝贵经验。,总结,推出中国“宏计划”战略，以推动区域经济、科技发展为己任，陆续在深圳、,兰州、成都、广州、沈阳等地掀起国家/区域超算中心建设热潮,曙光与中国“云计算”“探索者”,由研制超级计算机系统，转型到提供超算计算应用解决方案，乃至探索成为以,信息服务提供为核心的云计算运营者,曙光超级计算机的研制和技术变革，为云计算提供平台和技术支撑,由传统的科学计算方向，到信息服务、电子商务服务、数据服务需求的强大牵引 以“服务”为核心的曙光应用体验中心的有效转型，为云计算提供应用解决方案 以成都云计算中心为代表的经营服务模式，是中国云计算服务商业运营的有效实践,曙光，携手国内企业，,致力打造国内绿色的云计算平台!,