云计算的应用及未来资料

1、云计算(j sun)应用及未来城规一班(y bn)计算机别动队共五十八页云计算发展(fzhn)与应用云计算的概念与发展历程 体系结构云计算的技术背景发展现状优缺点分析与计算机产业(chny)发展的联系和影响我们的思考共五十八页“它起源于我们将互联网视为云的时候 我们不关心(gunxn)消息去往何处 云为我们屏蔽了复杂性”Kevin Marks, Google“融合的云是对服务器，应用，数据，基础设施的复杂性和异构平台的简化抽象”Amazons CEO Jeff Bezos云计算(j sun)的起源共五十八页云计算的概念(ginin)与发展历程 云计算（cloud computing）？1983

2、年,Sun Microsystems : The Network is the Computer2006年3月，亚马逊（Amazon）推出弹性计算云（Elastic Compute Cloud；EC2）服务。2006年8月9日Google首次(shu c)提出“云计算”（Cloud Computing）的概念共五十八页云计算(j sun)的概念与发展历程1995集群计算1998网格计算1999对等计算2006云计算2012共五十八页云计算的概念(ginin)与发展历程 云计算是网格运算（Grid Computing ）吗？网格运算：在动态变化、由多个机构组成的虚拟组织中协调资源共享和求解问题。

3、如SETIhome 项目，美国TeraGrid， 欧洲EGEE， 等网格运算实现(shxin)跨组织跨平台异构资源的共享云计算 不仅仅是网格运算！共五十八页云计算(j sun)的定义 云计算是一种商业计算模型(mxng)。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。共五十八页云计算的基本原理为：利用非本地或远程服务器（集群）的分布式计算机为互联网用户提供服务（计算、存储、软硬件等服务）。这使得用户可以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。云计算可以把普通的服务器或者PC连接起来以获得超级计算机计算机的计算和存储等功

4、能，但是成本更低。云计算真正实现了按需计算，从而有效地提高了对软硬件资源的利用效率。云计算的出现使高性并行计算不再是科学家和专业人士的专利，普通的用户也能通过云计算享受高性能并行计算所带来的便利，使人人都有机会使用并行机，从而大大提高了工作效率和计算资源的利用率。云计算模式中用户不需要了解服务器在哪里，不用关心内部如何运作，通过高速(o s)互联网就可以透明地使用各种资源。共五十八页云计算是全新的基于互联网的超级计算理念和模式，实现云计算需要多种技术结合，并且需要用软件实现将硬件资源进行虚拟化管理和调度，形成一个巨大的虚拟化资源池，把存储于个人电脑、移动设备和其他设备上的大量信息和处理器资源集

5、中在一起，协同工作。按照最大众化、最通俗理解云计算就是把计算资源都放到互联网上，互联网即是云计算时代的云。计算资源则包括了计算机硬件资源（如计算机设备、存储设备、服务器集群、硬件服务等）和软件资源（如应用软件、集成(j chn)开发环境、软件服务）。共五十八页 云计算(j sun)的特点超大规模虚拟化高可靠性通用性高可扩展性按需服务(fw)极其廉价共五十八页云计算的概念(ginin)与发展历程云计算本质上是计算池云计算也是一种基础架构管理的方法论，大量的计算资源组成(z chn)IT资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源提供用户使用。云计算可以支持网格计算，也可以支持非网格计算，网格技术是云计算

6、的一个组成部分。共五十八页Cloud computing logical diagram共五十八页云计算的概念(ginin)与发展历程云计算的基本原理云计算通过将物理资源转换成可伸缩的虚拟共享资源，使得企业能够将资源分配到到需要资源的应用上，即根据需求(xqi)来访问资源（计算机处理器和存储系统等）。通过云计算，用户可以访问大量的计算和存储资源，并且不必关心它们的位置和它们是如何配置的。云计算是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等传统计算机和网络技术发展融合的产物。共五十八页云计算的概念(ginin)与发展历程之所以称为“云”，是因为它在某些方面具有云的特征：

7、云一般都较大；云的规模(gum)可以动态伸缩，它的边界是模糊的；云在空中飘忽不定，你无法也无需确定它的具体位置，但它确实存在于某处。之所以称为“云”，还因为云计算的鼻祖之一亚玛逊公司将曾经大家称作为网格计算的东西，取了一个新名称“弹性计算云”(EC2)，并取得了商业上的成功。共五十八页云计算(j sun)的概念与发展历程传统计算云计算共五十八页云计算的概念与发展(fzhn)历程云计算(j sun)的概念模型共五十八页分布式计算是指在一个松散或严格约束条件下使用一个硬件和软件系统处理任务，这个系统包含多个处理器单元或存储单元、多个并发的过程、多个程序。一个程序 被分成多个部分，同时在通过网络连接

8、起来的计算机上运行。分布式计算类似(li s)于并行计算， 但并行计算通常用于指一个程序的多个部分同时运行于某台计算机上的多个处理器上。所以，分布式计算通常必须处理异构环境、多样化的网络连接、不可预知的网 络或计算机错误。很显然，云计算属于分布式计算的范畴，是以提供对外服务为导向的分布式计算形式。云计算把应用和系统建立在大规模的廉价服务器集群之上， 通过基础设施与上层应用程序的协同构建以达到最大效率利用硬件资源的目的以及通过软件的方法容忍多个节点的错误，达到了分布式计算系统可扩展性和可靠性两 个方面的目标。 云计算(j sun)与分布式计算共五十八页分布式计算类似于并行计算， 但并行计算通常(

9、tngchng)用于指一个程序的多个部分同时运行于某台计算机上的多个处理器上。所以，分布式计算通常(tngchng)必须处理异构环境、多样化的网络连接、不可预知的网 络或计算机错误。云计算属于分布式计算的范畴，是以提供对外服务为导向的分布式计算形式。云计算把应用和系统建立在大规模的廉价服务器集群之上， 通过基础设施与上层应用程序的协同构建以达到最大效率利用硬件资源的目的以及通过软件的方法容忍多个节点的错误，达到了分布式计算系统可扩展性和可靠性两 个方面的目标。共五十八页网格计算(j sun)的定义 在动态变化、由多个(du )机构组成的虚拟组织中协调资源共享和求解问题。共五十八页从定义上来说，

10、二者都试图将各种IT资源看成一个虚拟的资源池，然后(rnhu)向外提供相应的服务。云计算试图让“用户透明地使用资源”，而网格计算当初的口号就是让“使用IT资源像使用水电一样简单”。 网格的内涵包括两个方面，一个方面是所谓的效用计算或者随需计算，在这一点上面，网格计算跟云计算是非常相似的，都是通过一个资源池或者分布式的计算资源来提供在线的计算或者存储等服务；另外一个方面就是所谓的“虚拟超级计算机”，以松耦合的方式将大量的计算资源连接在一起提供单个计算资源所无法完成的超级计算能力，这也是狭义上的网格计算跟云计算概念上最大的差别。共五十八页目标不同 网格是想要尽可能地利用各种资源。一般来说，尽管云计

11、算也像网格计算一样将所有的资源构筑成一个庞大的资源池，但是云计算向外提供的某个资源，是为了完成(wn chng)某个特定的任务。比如说某个用户可能需要从资源池中申请一定量的资源来部署其应用，而不会将自己的任务提交给整个网格来完成(wn chng)。 网格的构建大多为完成某一个特定的任务需要，这也是会有生物网格、地理网格、国家教育网格等各种不同的网格项目出现的原因。而云计算一般来说都是为了通用应用而设计的，没有专门的以某种应用命名的网格。共五十八页分配资源方式的不同 对于网格计算来说，其资源虽然也已经被池化，在外界看来就是一个(y )巨大的资源池。对于要提交特定任务的用户来说，他并不知道自己的任

12、务将会在哪些网格的物理节点上运行。他只是按照特定的格式，将作业任务提交给网格系统，然后等待网格返回结果。 而网格作业调度系统自动找寻与该任务相匹配的资源，然后寻找出空闲的物理节点，将任务分配过去直至完成。虽然网格能够实现跨物理机进行并行作业处理，但是需要用户先将并行算法写好，并且通过调度系统将作业分解到各个不同的物理节点进行，这个过程相对比较复杂，这也是很多网格计算被建设用来完成特定需求的原因。 而云计算是通过虚拟化将物理机的资源进行切割，从这个角度来实现资源的随需分配和自动增长，并且其资源的自动分配和增减不能超越物理节点本身的物理上限。尽管从控制端来看，云计算也将所有的IT资源看成是一个资源

13、池，但是不同芯片的物理机会被归类到不同的资源池中。 共五十八页网格计算(j sun)与云计算(j sun)的比较共五十八页Cloud + Grid ComputingService CatalogComputing centerInfrastructureVirtual Client serviceWeb Application ServiceCompute ServiceDatabase serviceStorage serviceContent ClassificationStorage backup, archive serviceJob SchedulingServiceCollabo

14、ration ServicesDatacenterInfrastructure云计算和网格计算将走向(zuxing)融合共五十八页云计算(j sun)体系结构 云计算(j sun)平台是一个强大的“云”网络，连接了大量并发的网络计算(j sun)和服务，可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力，将各自的资源通过云计算(j sun)平台结合起来，提供超级计算(j sun)和存储能力。通用的云计算(j sun)体系结构如下图所示：共五十八页 云计算(j sun)体系结构云用户端：提供云用户请求服务的交互界面，也是用户使用(shyng)云的入口，用户通过Web浏览器可以注册、登录及定制服务、配置和管理

15、用户。打开应用实例与本地操作桌面系统一样。服务目录：云用户在取得相应权限（付费或其他限制）后可以选择或定制的服务列表，也可以对已有服务进行退订的操作，在云用户端界面生成相应的图标或列表的形式展示相关的服务。共五十八页体系结构云计算的架构形式：私有云简单公有云包含虚拟存储的私有/公有云公有云一般比较庞大(pngd)，对外提供服务，安全性较低共五十八页体系结构私有(syu)云：共五十八页体系结构简单(jindn)公有云：共五十八页体系结构包含(bohn)虚拟存储的私有/公有云：共五十八页体系结构共五十八页体系结构云计算实现(shxin)机制共五十八页体系结构云计算(j sun)的类别：共五十八页体

16、系结构 SaaS（Software-as-a-service）意思是软件即服务，SaaS的中文名称为软营或软件运营。SaaS是基于(jy)互联网提供软件服务的软件应用模式。特性：互联网特性多租户(Multi-tenancy)特性服务特性google doc, microsoft live office共五十八页体系结构 PaaS（Platform-as-a-Service）意思是平台(pngti)即服务， 指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。 PaaS也是SaaS模式的一种应用。Microsoft windows Azure , sql Azure Google App

17、 Engine共五十八页发展(fzhn)现状 Amazon EC2/S3IAAS 企业可以以极低的成本投入获得极高的计算能力，不用再投资购买昂贵的硬件设备(shbi)，负担频繁的保养与升级。诞生两年时间，Amazon上的注册开发人员就多达44万人，其中包括为数众多的企业级用户。共五十八页发展(fzhn)现状 Amazon 简单存储服务 S3桶操作(cozu)API:CreateBucketDeleteBucketListBucket对象操作API:PutObjectGetObjectDeleteObjectGetObjectAccessControlPolicySetObjectAccessC

18、ontrolPolicy1GB数据存放1个月为0.15美元共五十八页发展(fzhn)现状 应用案例：纽约时报使用亚马逊云计算服务在不到24个小时(xiosh)的时间里处理了1100万篇文章累计花费240美元如果用自己的服务器，需要数月和多得多的费用 共五十八页发展(fzhn)现状 Google （Iaas ,paas, saas ） Google搜索引擎建立在分布在30多个站点、超过200万台服务器构成的云计算设施的支撑之上，这些设施的数量正在迅猛增长。google map, google doc , gmail 目前，Google已经允许(ynx)第三方在Google的云计算中通过Googl

19、e App Engine运行大型并行应用程序。共五十八页发展(fzhn)现状 Microsoft Azure(PaaS , SaaS)Windows Azure SQL Azure Live office, Skydriver 共五十八页优缺点分析(fnx)$0B50100150200250300199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010New Server SpendingServer Mgt and Admin CostsPower and Cooling Costs全球企业(qy)IT开销 共五十八页优缺点分析

20、(fnx)更低的硬件(yn jin)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%）云计算的经济性共五十八页优缺点分析(fnx)云计算(j sun)的特点超大规模虚拟化高可靠性通用性高可扩展性按需服务极其廉价云计算将计算变成了大众用得上和用得起的“水和电”共五十八页优缺点分析(fnx)云计算（主要指公有云）的风险性数据存放在外部服务器上，如何保证数据安全（云计算提供商的特权人员，病毒）云计算提供商如果出现(chxin)服务故障，比如断电，虚拟通道堵塞，涉及关键数据怎么办提供商是否有能力进行灾难恢复服务提供商如果被收购或者破产了，数据如何取回，对工作造成的影响呢共五十八页与

21、计算机产业发展的联系(linx)和影响云计算与建立在以下技术的基础之上。网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡也同时促进了这些技术的研究与发展特别(tbi)注意： 云计算尤其是SaaS的部分与网页技术（ajax ，前台框架jquery、ExtJs，HTML5）的使用紧密连接。网页是SaaS服务与客户交互的直接界面，网页技术的改进和应用直接作用在服务效果和质量上面。基于云计算及其他网络技术的进步，浏览器在未来可能成为操作系统的替代品。共五十八页与计算机产业(chny)发展的联系和影响Thomas Watson“我认为(rnwi)全球大概只需要五台计算机就够了。”?B

22、ill Gates“640KB内存应该对任何人都够用了。”共五十八页Gloud环境(hunjng)服务(fw)目录和管理设施高性能计算设施存储服务Web 应用服务高性能计算服务企业管理服务电子商务服务数据管理服务协作服务语义理解服务数据中心设施云格(Gloud)：云计算的未来共五十八页云计算与生活(shnghu)的关系公共网盘在日常生活中，备份文件就和买保险一样的重要。个人数据的重要性越来越突出，为了保护你的个人数据不受各种灾害的影响，移动硬盘就成了每个人手中必备的工具之一。但云计算的出现彻底改变了这一格局。通过云计算服务提供商提供的云存储技术，只需要一个账户和密码，以及远远低于移动硬盘的价格

23、，就可以在任何有互联网的地方使用比移动硬盘更加快捷方便的服务。随着云存储技术的发展(fzhn)，移动硬盘，也将慢慢的退出存储的舞台。目前向公共提供云储存服务的有百度云盘，金山快盘，115网盘，360云盘，新浪微盘和微软的skydrive等。共五十八页2. 电子商务 电子商务现在已经进入了生活中的每一个角落，对于哪些不爱逛街的人来说，不用忍受(rnshu)逛街带来的劳累，就可以买到喜欢的东西是一个很棒的选择。电子商务不仅仅是应用在了生活中，企业之间的各种业务往来也越来越喜欢通过电子商务来进行。而这些表面简单的操作过程其实背后往往涉及到大量数据的复杂运算。当然，我们看不到这些，这些计算过程都被云计

24、算服务提供商带到了“云”中，我们只需要简单的操作，就可以完成复杂的交易。3. 地图导航 在没有GPS的时代，每到一个地方，我们都需要一个新的当地地图。以前经常可见路人拿着地图问路的情景。而现在，我们只需要一部手机，就可以拥有一张全世界的地图。甚至还能够得到地图上得不到的信息，例如交通路况，天气状况等等。正是基于云计算技术的GPS带给了我们这一切。地图，路况这些复杂的信息，并不需要预先装在我们的手机中，而是储存在服务提供商的“云”中，我们只需在手机上按一个键，就可以很快的找到我们所要找的地方。共五十八页4.电子日历 我们的大脑并不是万能的，不可能记住我们所需要记住的每一件事。所以我们需要用一些东

25、西来协助我们。最初，圆珠笔和便签就成了很好的选择。后来，人们可以在电脑上记下来，在手机上记下来，但这样做显得有点麻烦：我们需要在不同的设备上记录很多次。云计算技术的应用很简单的解决(jiju)了这个问题。我们只需要在一台数码设备上记录一次，就可以在所有的设备商实现同步，甚至与电子邮件结合在一起，使我们的生活变得更加的方便。例如谷歌日历可以帮助我们做很多事情：提醒我们要在母亲节给妈妈买花，提醒我们什么时候去干洗店取衣服，提醒我们飞机还有多长时间起飞。谷歌日历可以通过各种设备提醒我们，即可以是电子邮件，也可以是手机短信，甚至可以是电话。 共五十八页未来1. 不用再下载音乐 音乐已成为每个人生活中必

26、不可少的一部分。随着用户的需求，用来听音乐的设备容量也越来越大。不管是手机还是其他数码设备，存储问题一直是用户一个纠结的问题，总是会因为容量不够导致不能听到想听的音乐而苦恼。云计算音乐的出现解决了这一问题。我们终于可以不用再下载音乐文件就可以享受到我们想要的任何(rnh)音乐了，云计算服务提供商的“云”为我们承担了存储的任务。 共五十八页2. 云游戏云游戏是以云计算为基础的游戏方式，在云游戏的运行模式下，所有游戏都在服务器端运行，并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端，用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡，只需要基本的视频解压能力就可以了。如果这种构想能够成为现实，那么

27、主机厂商将变成网络运营商，他们不需要不断投入巨额的新主机研发费用，而只需要拿这笔钱中的很小一部分去升级自己的服务器就行了，但是达到的效果却是相差无几的。对于用户来说，他们可以省下购买主机的开支，但是得到的确是顶尖的游戏画面（当然对于视频输出方面的硬件必须过硬）。你可以想象一台掌机和一台家用机拥有同样的画面，家用机和我们今天用的机顶盒一样简单，甚至家用机可以取代(qdi)电视的机顶盒而成为次时代的电视收看方式。在未来的生活中，“云”让使用者的各个电子设备及应用紧密的联系在一起，让我们的生活更加便捷共五十八页云计算与学习(xux)的关系云计算对于我们的学习具有深远影响。云计算是学习者方便快速构建个

28、人学习环境的有效手段，将支持并推动个人学习环境和非正式学习的发展。云计算推动了个人学习环境和非正式学习的发展，网络学习已不再被局限在学校机构的范围中，而是更广泛的、学习者可自行创建和管理的空间，学习活动也更多地由学习者自己而不是学校机构来控制，有利于终身学习。目前Google在这方面提供了许多工具。云计算增强了网络学习的灵活性和敏捷性，能够使学习资源和学习工具随时随需而用，降低Web学习资源与服务的成本与难度，创建灵活的学习方式，创设丰富的学习情境，提高学习效果。学习者通过Web浏览器或手机等移动设备，获得互动性、体验性、移动性和存储服务。eLearn服务和数据可以在最大范围内共享，避免(bm

29、in)了教育信息系统的重复开发。 构建网络学习环境以学习者为中心的个人学习环境将是网络学习的发展趋势，非正式学习将在学习者的学习活动中占据越来越大的比重。在云计算支持下，个人学习环境的基本要素如文本、音视频、培训等都可以由云服务实现控制和管理。学习者只需要通过浏览器即可获取构建学习环境所需的数据和服务，而不需再掌握复杂的软件操作。这样极大降低了学习环境构建的门槛，也降低了教育信息系统建设的成本。 不管是在学校还是家中，也不管使用什么客户端，接人云端后，都会获取到同一个虚拟桌面，就像使用同1台计算机的系统。因此你可以在任何地方继续你的工作，也可以在多种设备上共享你的数据。同时启用云计算服务提供的

30、共享机制还能轻松把文档与其他人协作共享。云计算可以为高校提供安全的数据存储中心，解决存储资源不足问题。共五十八页云计算(j sun)与工作的关系 虽然云计算已经成为现在乃至未来几年IT界广为关注和为之兴奋的一个主要话题，但许多企业才刚刚开始认识到它对企业的意义和影响。基于云的应用能够支持目前市场上大多数基于计算机的各种形式的流程，而且能够使企业获得巨大收益。部分是因为发布软件新版本或升级时，人们无需每次都安装和升级软件，这相当于节省了大量的时间和资金成本。云计算具有几个基本特征，包括按需的自助服务、广泛的网络接入、资源池与位置独立性、快速伸缩以及服务可度量。当企业打算迁移到云并使用云时，必须记住云计算是采用标准流程来改进协作和效率的。在选择向云迁移的路径时，企业既可以选择私有云也可以选择公共云来实现组织的虚拟化。公共云依赖于外部效用提供商；而私有云则是作为远程虚拟数据气泡（data bubble）建立的，为特