云计算原理-课件 第1章　导论

《云计算原理》云计算简介云计算的概念云计算是指通过互联网以按需付费的方式提供按需计算服务。云的概念云是一个充满服务器的建筑物云计算特点

按需自助服务资源池化计量服务快速弹性全球部署云计算优点服务众多

价格便宜可扩展性强高可用性云计算的分类模式

公有云

私有云

混合云公有云基础设施通过互联网向公众开放。

私有云基础设施由单个组织专门运营。

混合云是私有云和公有云的功能组合。云计算的服务模式IAAS：基础设施即服务PAAS：平台即服务SAAS：软件即服务IAAS：用户可以访问提供计算服务的基础设施。

PAAS：为开发和应用管理提供运行时环境。

SAAS：用于托管和管理软件应用程序。云服务商提供用户业务的硬件部分，云服务商管理服务器、存储、虚拟化以及网络部分。

用户控制软件部分，例如应用程序、数据、操作系统、中间件等IAAS运行模式云服务商不仅管理用户硬件部分，并且还管理操作系统、中间件和运行时。

用户只对应用程序和数据负责。PAAS运行模式云服务商管理所有硬件、软件以及数据。

用户通过互联网连接到云服务时可访问和运行云服务商提供的应用程序。SAAS运行模式《云计算原理》业界代表性的云平台国际代表性云平台AWS

Azure

GCP阿里云AWS简介AWS是亚马逊公司提供的云计算服务平台，成立于2006年。它是市场上最早和最大的云服务提供商之一。AWS主要服务包括：计算、存储、数据库、网络等。AWS主要特点：灵活性高、服务种类丰富、全球基础设施广泛AZure简介Azure是微软公司提供的云计算平台，推出于2009年。它支持多种编程语言、工具和框架。Azure主要服务包括：计算、存储、数据库、网络等。Azure主要特点：与微软产品集成良好，适合企业用户。GCP简介GCP是谷歌公司提供的云计算服务，推出于2008年。它以数据分析和机器学习服务而闻名。GCP主要服务包括：计算、存储、数据库、网络等。GCP主要特点：强大的数据分析和机器学习能力，适合大数据和AI应用。阿里云简介阿里云是阿里巴巴集团旗下的云计算服务平台，成立于2009年。它是中国最大的云服务提供商之一。阿里云主要服务包括：计算、存储、数据库、网络、大数据与人工智能等。阿里云主要特点：支持全球业务扩展，提供本地化服务。《云计算原理》王

鹏大数据与云计算大数据的挑战

数据的来源越来越多。生成的数据指数级增长。很难捕获、存储和分析所有数据。多样化的信息需要安全访问以供不同的分析。传统大数据处理方案困境Hadoop、Spark等框架难以操作并且基础设施搭建非常耗费时间和金钱。传统处理方案必须购买并集成硬件和管理软件。在业务高峰时期资源不足，在其余时间资源空闲，造成了资源的浪费。ElasticMapReduceEMR是AWS提供的一种大数据处理服务，基于Hadoop框架，支持多种大数据处理工具和框架。EMR主要特点：弹性扩展、简化管理、按需付费、集成AWS服务。EMR应用场景：数据分析、数据仓库、机器学习、日志处理等。EMR优点轻松在集群部署Spark和Hadoop解耦计算和存储自动调整集群大小和容量峰值同时运行多个集群，共享同一个数据集。EMR创建

登录AWS官网，创建一个集群。填写基础配置信息和软件、硬件配置。EMR创建编辑出入口规则，设定端口，添加端口规则和协议EMR创建终端执行命令，完成EMR应用的启动。《云计算原理》王

鹏高性能计算与云计算高性能计算概念高性能计算(HPC)是指使用超级计算机和计算机集群来进行复杂的计算任务和数据处理。它通过并行处理和高效的计算能力，能够处理大量数据并解决需要大量计算资源的问题，广泛应用于科学研究、气候模拟、药物开发、金融分析等领域。推动HPC发展的关键需求计算性能需求内存性能需求网络性能需求存储性能需求图形处理需求自动化与集群管理HPC典型用例矩阵的两个轴分别代表数据需求和计算耦合类型，每个象限包含对应的HPC用例。HPC用例包括：天气预报材料模拟风险模拟物流模拟分子建模上下文搜索云计算环境下的三种HPC方法ClusterHPC：要求计算节点之间的通信速度快，通常适用于高度依赖并行计算的任务，如数值模拟、科学计算等。GridHPC：适用于独立的并行任务，彼此之间的依赖性低，任务可以分布在不同区域或可用区（AZ）上。GridsofClusters：适合多个集群并行运行的场景，可以进一步扩展HPC的能力，将多个小型集群组织在一起运行独立的HPC任务。云计算环境下HPC应用HPC在工程设计和制造中的应用包括分子动力学、CAD/CAE、EDA以及制造业大数据分析等，通过云存储和冷存储等方式管理数据。HGST公司利用HPC进行大规模驱动器磁头仿真，将数月的计算工作缩短为数小时完成。云计算环境下HPC应用HPC在紧耦合计算领域被广泛应用，其强大的计算能力能够支撑复杂的数值天气预报模型。紧耦合计算要求计算节点之间进行频繁的通信，因此对延迟特别敏感。例如，日本气象厅利用HPC实时预测由台风和地震引发的海啸等自然灾害。云计算环境下HPC应用HPC在结构模拟中发挥着重要作用。通过云上强大的计算能力，HPC能够处理复杂的有限元分析和多体动力学模拟，帮助工程师评估材料性能、结构稳定性和耐久性。在结构模拟中HPC可以处理复杂几何形状和大量计算数据、快速迭代不同方案，提高安全性和效率。《云计算原理》王

鹏边缘计算、雾计算与云计算云计算云计算是一种使用托管在互联网上的远程服务器，而不是物理服务器来存储和处理数据的方法。云计算的优点是允许无缝扩展应用程序，可以获得更好的存储服务、数据库和网络功能。边缘计算边缘计算是一系列网络，使计算更接近数据生成和处理的位置。边缘计算因其最小延迟的能力而流行，这意味着计算可以在很短的时间内完成。边缘计算例子以安全系统为例，如果需要监控多个建筑甚至是一整栋楼，摄像头都会通过互联网从源X实时传输到源Y，并且会消耗大量的互联网带宽，导致计算延迟。采用边缘计算方案仅对触发事件的片段进行传输，节省负载与带宽。边缘计算和云计算之间的差异云计算数据托管在数据中心，边缘计算数据处理在数据源附近。云计算需要互联网传输，延迟高。边缘计算数据本地处理，延迟低。云计算适合处理大量数据和复杂计算任务，边缘计算适合处理实时数据。安全问题：边缘计算需要全面的安全策略。因为源头上有一个预计算层，可能会被操纵，荣誉收到恶意活动的攻击。云计算不需要广泛的安全措施，因为它通常由提供服务的公司负责，也可以在云平台上添加额外的安全性。延迟问题：边缘计算发生在靠近源头的地方，因此根据应用程序的不同，几乎没有延迟。简单来说用于处理时间敏感的数据，而云计算可用于时间无关的数据操作问题：云计算所有计算都发生在目的地，边缘计算中，在云端构建的计算系统在源头进行预计算，边缘计算和云计算的问题雾计算