云计算与应用-北大

云计算与应用莫同个人简介Name:莫同WorkUnit:北京大学软件与微电子学院电子效劳系Phone:+86-10-61273661

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E-mail:motong@参考资料参考书其他参考资料：网络资源学问体系云计算概论基本概念、发展历史、典型应用、优势、产生动因云架构基本架构、基础设施层、平台层、服务层云计算关键技术虚拟化、GFS、MapReduce、Chubby、Bigtable、等等云计算业界动态IBM、Google、Amazon、Microsoft、Salesforce开源云计算平台Hadoop、Eucalyptus总结与展望云计算研究热点、主流云计算对比、应用发展方向课程安排第一讲 云计算概论其次讲 云架构第三讲 云计算关键技术一第四讲 云计算关键技术二第五讲 云计算业界动态一第六讲 云计算业界动态二第七讲 开源云计算平台第八讲 云计算的进展与将来试验背景学问编程语言数据库数据构造操作系统计算机网络分布式SOA课程建设方案课程根本信息：名称：云计算技术与应用面对对象：争论生、高年级本科生课程类别：专业课〔专业必修课〕教学方法：课堂授课+上机试验学时：48学时〔32学时课程+16学时试验〕成绩评估：课堂作业20%+试验30%+考试50%第一讲云计算概论莫同内容提要云计算的概念云计算的发展历程典型应用云计算的优势云计算的动因内容提要云计算的概念云计算的发展历程典型应用云计算的优势云计算的动因云计算的概念什么是云？“云”的规模较大“云”具有可伸缩性“云”的边界模糊“云”飘忽不定，无法确定具体位置云计算的概念起源：人们在绘制互联网示意图时，习惯用一朵云来表示互联网。技术概念vs象形概念Internet云计算的概念起初，人们更加关心效劳器端和客户端，网络转发过程对用户透亮，网络被抽象成一朵云随着互联网进展，接入设备种类增多，网络的作用除了接入、路由，还包括计算、存储、效劳等元素，云变得充实、具体化、简单。计算存储服务云计算的概念云计算是一种能够将动态伸缩的虚拟化资源通过互联网以效劳的方式供给应用户的计算模式。-wikiXaaS+pay-as-you-gocomputing -Google云计算是一种共享的网络交付信息效劳的模式，云效劳的使用者看到的只有效劳本身，而不用关心相关根底设施的具体实现。 -IBM云计算的概念范畴仍在探究中尚无统一明确的定义一种新的资源供给模式云计算的概念云计算的特征硬件和软件都是资源通过互联网以服务方式获得资源不仅包括处理器机时、网络带宽等物理范畴，还包括软件平台、Web服务和应用程序等传统自给自足的IT模式->网络化分工专业、协同配合模式将IT交由他人管理资源可以根据需要进行动态扩展与配置按需分配，需要多少使用多少取之不尽用之不竭避免无谓的浪费云计算的概念云计算的特征物理上分布式共享，逻辑上以单一整体呈现计算密集型需要并行计算提高效率地域上的分布式合作共享机制实现机制对用户不可见按用计费、无需管理租用式，用多少交多少钱只负责使用，无需管理云计算的概念云计算的分类基础设施云为用户提供底层的、接近于直接操作硬件资源的服务接口用户直接通过接口获取计算和存储能力，几乎没有逻辑限制仅提供计算和存储等基础功能，应用的实现需用户自行完成平台云为用户提供应用的托管平台应用的开发和部署需遵守平台的规则和限制，如语言、编程框架、数据存储模型等应用云避免无谓的浪费云计算的概念效劳类型：根底设施云、平台云、应用云效劳方式：公有云、私有云、混合云分类服务类型灵活性难易程度基础设施云接近原始的计算存储能力高难平台云应用的托管环境中中应用云特定功能的应用低易内容提要云计算的概念云计算的发展历程典型应用云计算的优势云计算的动因云计算的进展历程SuperComputer云计算的进展历程集群计算ClusterComputing将一组松散的计算机硬件通过软件集成、连接起来，严密的协作完成计算工作PVM、MPI1960~相对于超级电脑有较高的性价比SuperComputer云计算的进展历程ClusterComputingSuperComputer分布式计算把需要进展大量计算的工程数据分割成小块，由多台计算机分别计算，然后上传计算结果，将结果统一合并得出最终结果。Remoteprocedurecalls(RPC)DistributedComputing云计算的进展历程ClusterComputingSuperComputerDistributedComputing网格计算将大量异构计算机的未用资源〔CPU时间和磁盘空间〕作为嵌入在分布式系统根底设施中的一个虚拟的计算机集群，为解决大规模的计算问题供给一个模型。Globus1990~GridComputing云计算的进展历程ClusterComputingSuperComputerDistributedComputingGridComputing效用〔公用〕计算提倡一种抱负化的企业信息架构，让IT效劳仿照公共效劳的方式进展，如水、电力、煤气的供给方式，“用多少付多少”以及“随需即用”FromIBM,UtilityComputing云计算的进展历程ClusterComputingSuperComputerDistributedComputingGridComputingUtilityComputing云计算CloudComputing通过网络将浩大的运算处理程序自动拆分成假设干个较小的子程序，再交给多个效劳器所组成的浩大系统经过搜寻、运算分析后讲处理结果返回给用户云---网络Google：GFS、MapReduce及BigTable云计算的进展历程GoogleAmazonIBMMicrosoft…云计算的进展历程Google搜寻引擎建立在分布在30多个站点、超过200万台效劳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的一系列成功应用，包括Google地球、地图、Gmail、Docs等也同样使用了这些根底设施。目前，Google已经允许第三方在Google的云计算中通过GoogleAppEngine运行大型并行应用程序。Hadoop仿照了Google的实现机制。云计算的进展历程GoogleCloudInfrastructureSchedulerChubbyGFSmasterNodeNodeNode…UserApplicationSchedulerslaveGFSchunkserverLinuxNodeMapReduceJobBigTableServer云计算的进展历程Amazon研发了弹性计算云EC2〔ElasticComputingCloud〕和简洁存储效劳S3〔SimpleStorageService〕为企业供给计算和存储效劳。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。云计算的进展历程S3EBSEC2EBSEC2EBSEC2EBSEC2SimpleDBSQSUserDeveloperSQS:SimpleQueueServiceEC2:RunningInstanceofVirtualMachinesEBS:ElasticBlockService,ProvidingtheBlockInterface,StoringVirtualMachineImagesS3:SimpleStorageService,SOAP,ObjectInterfaceSimpleDB:SimplifiedDatabase云计算的进展历程IBM在2023年11月推出了“转变玩耍规章”的“蓝云”计算平台，为客户带来即买即用的云计算平台。IBM正在与17个欧洲组织合作开展名为RESERVOIR云计算工程，以“无障碍的资源和效劳虚拟化”为口号。欧盟供给了1.7亿欧元作为局部资金。2023年8月，IBM宣布将投资约4亿美元用于其设在北卡罗来纳州和日本东京的云计算数据中心改造。IBM打算在2023年在10个国家投资3亿美元建13个云计算中心。云计算的进展历程DeveloperMonitoringApplicationServerProvisioningManagerUserOpenSourceLinuxwithXenTivoliMonitoringAgent……云计算的进展历程微软于2023年10月推出了WindowsAzure操作系统。Azure(译为“蓝天”)是继Windows取代DOS之后，微软的又一次颠覆性转型。Azure的底层是微软全球根底效劳系统，由遍布全球的第四代数据中心构成。目前，微软已经配置了220个集装箱式数据中心，包括44万台效劳器。云计算的进展历程

Azure™ServicesPlatform云计算的进展历程IaaSInfrastructureasaServicePaaSPlatformasaServiceSaaSSoftwareasaService专用通用云计算的进展历程架构即效劳供给了核心计算资源和网络架构的效劳infrastructurestack:操作系统访问防火墙路由负载平衡IaaS云计算的进展历程IaaSExamplesFlexiscaleAWS:EC2(AmazonElasticComputeCloud)云计算的进展历程IaaS平台即效劳供给平台给系统治理员和开发人员，以为它构建、测试及部署定制应用程序降低治理系统的本钱PopularservicesStorageDatabaseScalabilityPaaS云计算的进展历程IaaSPaaSExamplesGoogleAppEngineAWS:S3(SimpleStorageService)MicrosoftAzure云计算的进展历程IaaSPaaS软件即效劳通过Internet供给软件的模式，用户向供给商租用基于Web的软件来治理企业经营活动，且无需对软件进展维护，效劳供给商会全权治理和维护软件SaaS云计算的进展历程IaaSPaaSSaaSExamplesGoogleDocsCRMFinancialPlanningHumanResourcesWordprocessingSalesforce内容提要云计算的概念云计算的发展历程典型应用云计算的优势云计算的动因典型应用案例一：美国国家档案馆公布1993-2023年希拉里作为第一夫人期间的白宫日程档案低质量的PDF需要被转换成可检索的文件格式华盛顿邮报现有的计算力量转换1页要30min新闻时效性AmazonEC2在9小时内供给了1407小时的虚拟效劳器机时，将全部档案转换完毕只需支付144.62美元典型应用案例二：Giftag是与好友共享购物清单的Web2.0应用以插件形式安装在扫瞄器上一经推出便广泛流行，效劳器不堪重负迁移到GoogleAppEngine平台通过GAE可伸缩的计算性能来响应用户恳求实现初创应用向稳定、持续增长的效劳过渡典型应用案例三：哈根达斯需要一个CRM解决方案让分布在世界各地的员工进展沟通协作可依据不同的需求进展敏捷配置通过SalesforceCRM在不到6个月上线无需构建自己的计算中心内容提要云计算的概念云计算的发展历程典型应用云计算的优势云计算的动因云计算的优势优化产业布局成本关键由硬件成本转为电力成本、散热成本分散的、高能耗模式转变为集中的、资源友好的模式自给自足资源作坊转变为规模效应的工业化资源工厂推进专业分工专业的大型云计算厂商实力雄厚的科研技术团队推动硬件技术革新具有丰富知识和经验的维护管理团队和配套软件产业链中的新产业契机提升资源利用率更加高效的解决常规业务更好的应对突发任务或事件更加平衡的资源分配和负载云计算的优势减少初期投资更少的IT基础设施投入更少的软件投入更少的人力投入更短的培训周期更灵活的转型支持降低管理开销服务化管理无需自己建立维护管理团队随需应变的解决方案知识、经验更加丰富的管理队伍通过业务模块的可配置提高系统的灵活性云计算的优势硬件提供商并未影响硬件提供商的业务使用门槛的降低带来更多的用户，硬件能力的总需求增加面向更加专业的顾客促进硬件产品的技术革新基础软件提供商-操作系统、中间件影响巨大新的模式操作系统的升级中间件厂商的新契机技术的革新云计算的优势云提供商最大的受益者高门槛：丰富的硬件、软件和行业经验核心垄断地位，竞争者少，但十分激烈云服务提供商前景广阔为眼光卓越的精英们提供创业机会小软件厂商的转型目标业务转型快，创新和变革为核心云计算的优势应用提供商低门槛，竞争者多，竞争激烈以创新赢得市场面向更加专业的顾客淘汰率极高个人用户更多的基于互联网的服务无需购买高性能电脑、复杂软件更低的费用，更多的选择更加安全的数据保护企业机构用户更短的IT项目支持更少的IT投入和维护成本遗留系统迁移和保密成为巨大的问题内容提要云计算的概念云计算的发展历程典型应用云计算的优势云计算的动因云计算的动因芯片与硬件技术摩尔定律：集成电路芯片上所集成的电路的数目，

每隔18个月就翻一番，同时性能也提升一倍硬件力量的激增、本钱的答复下降，使得独立运作的公司集中客观的硬件力量实现规模效益成为可能云计算的动因资源虚拟化资源在云端，需要被统一的治理异构硬件、兼容性问题虚拟化技术开发人员只需关注业务规律，无需考虑底层资源的供给与调度问题硬件资源可以被有效的细粒度分割和治理，以效劳方式供给硬件和软件资源成为可能单点崩溃不会影响全局易创立性使得使用更加便利，提高自身牢靠性和可用性云计算的动因面对效劳的架构SOA开放式数据模型统一通信标准更加丰富的效劳更加松散耦合、敏捷的IT架构转变了人们对IT系统的生疏云计算的动因软件即效劳SaaS转变了人们使用效劳的方式使得终端用户生疏效劳的交互模式转变了IT界的商业模式实力雄厚的大公司负责根底设施，小企业通过创新挖掘布满潜力的市场“长尾理论”：云计算的动因互联网技术根底设施多种接入方式更加宽阔的掩盖带宽和牢靠性得到大幅提升使得IT新模式的稳定性、牢靠性、安全性、可用性、敏捷性、可治理性、自动化程度、节能环保等得到保障云计算的动因Web2.0技术用户从信息的获得者变成信息的奉献者博客〔微博〕、内容聚合、百科全书〔Wiki〕、社交网络、对等网络〔P2P〕富