云计算基础架构与实践- 课件 项目1 云计算认知与体验

《云计算基础架构与实践》21世纪高等院校云计算和大数据人才培养规划教材项目1云计算认知与体验人民邮电出版社1.2项目分析1.1项目背景1.3学习目标1.4知识准备1.6拓展提高1.5项目实施项目背景1.1

近年来，云计算作为一个新的技术趋势已经得到了快速的发展。云计算提供的服务，从根本上已经彻底改变了当前的工作方式，也改变了传统软件工程企业的思路。云计算是一个动态的技术，各种崭新的云计算应用概念也被提出来，比如智慧城市、虚拟化、公共云、私有云、云存储等。只有对云计算有了一定的认知，才能更好地展望云计算的发展趋势，掌握与体验新近出现的云计算应用，最终理解云计算应用所带来的优势。

云计算以其部署迅速、资源利用率高、易管理等特性深受市场关注，对于渴望降低成本和提高业务敏捷性的公司来说，云计算的出现为企业带来了新的活力。从使用者的角度分析，不同用户对云的需求迥异，需求的多样化对云计算基础架构提出了更高的要求。虽然云计算目前并没有统一的概念，但是总体上都具备商业服务的理念，在XaaS的倡导下，可以进一步探讨云计算面向服务的架构（SOA）的实现。云计算是新一代IT模式，它能在后端庞大的云计算中心的支撑下为用户提供更方便的体验和更低廉的成本。虽然云计算涉及了很多产品与技术，表面上看起来的确有点纷繁复杂，但是云计算本身还是有迹可循和有理可依的，从系统架构层面来讲，云计算是由服务和管理两大部分组成的。只有真正地理解云计算的基础架构，才能充分考虑整个平台的延展性和可扩充性，从而帮助用户以最小的成本来搭建具有高度伸缩性的平台。知识目标掌握云计算的基本概念、系统架构、分类，及其发展趋势；了解云计算的关键技术、资源架构、服务支付等；了解云计算给IT服务管理带来的影响和变更。能力目标能解释导致成功接受云计算的典型步骤，并说明它对组织的意义；能从节源、开流的角度衡量分析云计算框架的优劣；能熟练使用百度、Google等搜索系统；能熟练使用Visio绘图软件绘制云计算架构图；能熟练安装与使用VM虚拟机软件。学习目标1.3知识准备1.401OPTION02OPTION03OPTION云计算的基础概述云计算的分类云计算的发展趋势04OPTION云计算的总体架构05OPTION云计算架构的关键技术06OPTION云计算核心架构的竞争力衡量维度07OPTION云计算解决方案的典型架构场景08OPTION云计算资源基础架构09OPTION云计算服务交付10OPTION云计算运维流程建设1云计算的基础概述1）云计算的基本概念目前，云计算没有统一的定义。云计算的定义主要包括如下几种：（1）维基百科定义：云计算将IT相关的能力以服务的方式提供给用户，允许用户在不了解提供服务的技术、没有相关知识以及设备操作能力的情况下，通过Internet获取需要的服务。（2）中国云计算网定义：云计算是分布式计算（DistributedComputing）、并行计算（ParallelComputing）和网格计算（GridComputing）的发展，或者说是这些科学概念的商业实现（服务计算）。（3）综上，“云”定义：云是一个包含大量可用虚拟资源（例如硬件、开发平台以及I/O服务）的资源池。这些虚拟资源可以根据不同的负载动态地重新配置，以达到更优化的资源利用率。这种资源池通常由基础设施提供商按照服务等级协议（ServiceLevelAgreement，SLA）采用用时付费（Pay2Per2Use，PPU）的模式开发管理。1云计算的基础概述2）云计算的特点超大规模：拥有几十、百万台服务器，赋予用户前所未有的计算能力。虚拟化：云计算支持用户在任意位置、使用各种终端来获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。高可靠性：“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的可靠性。通用性：同一个“云”可以同时支撑不同的应用。高可扩展性：“云”的规模可以动态伸缩，满足用户规模及应用增长的需要。按需服务：“云”是一个庞大的资源池，用户按需购买。极其廉价：采用廉价的节点来构筑“云”，集中式管理，其通用性提升资源利用率，实现低成本。安全：提供了最可靠、最安全的数据存储中心。方便：对用户端的设备要求很低，支持多种设备，轻松实现不同设备间数据与应用共享。2云计算分类从服务方式角度划分，云计算大体上可分为三种：公有云：为公众提供开放的计算、存储等服务，如百度的搜索和各种邮箱服务等；私有云：部署在防火墙内，为某个特定组织提供相应服务。混合云：以上两种服务方式的组合。Internet用户企业或组织内部Internet用户公有云混合云私有云3云计算的发展趋势云计算未来主要有2个发展方向：构建与应用程序紧密结合的大规模底层基础设施，使应用能够扩展到一定规模；另一个是通过构建新型的云计算应用程序，在网络上提供更加丰富的用户体验。概括地说，云计算未来的发展体现在：1)会放弃将IT基础设施作为资本性开支,其中的40%用来购买服务；2)信息安全将面临严重的威胁；3)必将对产业链产生重要的影响。4云计算的总体架构在服务方面，主要以提供用户基于云的各种服务为主，共包含3个层次：1.软件即服务（SoftwareasaService，简称SaaS），这层的作用是将应用主要以基于Web的方式提供给客户；2.平台即服务（PlatformasaService，简称PaaS），这层的作用是将一个应用的开发和部署平台作为服务提供给用户；3.基础架构即服务（InfrastructureasaService，简称IaaS），这层的作用是将各种底层的计算（比如虚拟机）和存储等资源作为服务提供给用户。综上，XaaS（包括IaaS、PaaS、SaaS等）技术混合演进并跃升的结果。4云计算的总体架构图1-6云计算架构5云计算架构的关键技术1.虚拟化技术(包括vmware等虚拟技术

)2.分布式海量数据存储(BigTable)3.海量数据管理技术(BigTree)4.MapReduce编程模型5.云计算平台管理技术图1-11云计算平台协同运行示例6云计算核心竞争力衡量维度从引入传统数据中心商业服务的角度看，重点考虑开源与节流两个方面来衡量。1．节流（CostSaving）方面1）在业务系统搭建过程中，云计算及其虚拟化技术共享企业、行业、甚至全球公用的“IT资源池”，降低系统初始构筑成本。2）在业务应用执行过程中，依托节能减排及资源利用率最大化原则，实现必要的智能资源动态调度，从而实现IT建设与运维成本的大幅度优化与降低。3）另外，针对涉及海量数据处理及科学计算的特殊行业，可借助云计算数据中心基于通用服务器集群，以更为低廉的成本并花费更短的时间就可以轻松应对。2．开源（RevenueGeneration）方面1）针对公有云数据中心运营商的价值：云计算数据中心运营商可以在IaaS/PaaS上建设自营增值业务服务于云用户。2）针对企业私有云数据中心建设的价值：云计算IT基础架构绑定的业务软件，形成更为高效和敏捷的集成融合。3）云计算的海量数据分析与挖掘能力的价值：从企业IT系统所产生的海量的历史数据中提炼并萃取出对其有价值的独特信息与价值。6云计算核心竞争力衡量维度图1-13六大架构质量属性指标来衡量云数据中心解决方案7云计算解决方案的典型架构场景图1-14C-RSMP体系结构8云计算资源架构图1-17云基础资源架构云计算不仅从技术上，而且在服务模式上也提出了很多创新之处，表现在其对整个IT领域所涉及的技术和应用。9云计算服务交付狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源；广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。云计算颠覆性地改变了传统IT服务的商业模式，大大降低了获取IT服务的门槛，使云计算成为社会信息化的基础设施，人们使用IT服务将像使用水电一样方便、快捷、廉价。但必须清醒地认识到，云计算要建立一个清晰的商业模型还有待时日。首先，作为多种技术集大成者的云计算，要将各种技术融会贯通，需要一定时间的积累；其次，人们对云计算的商业模式有一个认识和接受的过程；最后，云计算产业链的形成也是一个多方博弈的过程。10云计算运维流程建设云计算的运维包括事故管理、问题管理、变更管理、发布管理、配置管理。图1-23事故管理流程项目实施1.501OPTION02OPTION03OPTION初识云计算绘制云计算架构图VMware虚拟机的安装与使用1初识云计算1．任务目标

（1）能熟练使用百度、Google等搜索系统；（2）了解云计算的基本概念、分类、特点及开源云计算平台的各种软硬件平台等。2．任务内容

本任务主要是是一个概念的理解与识记的过程，掌握云计算作为服务计算应有的特点，了解云计算的发展趋势，以及未来云计算对产业链的影响，具体内容为：

（1）通过浏览器搜索相关概念；

（2）理解云计算的基本概念、分类、特点、关键技术、架构等。1初识云计算3．完成任务所需设备和软件

（1）安装WindowsServer2003系统的计算机1台；

（2）WindowsServer2003安装光盘。4．任务实施步骤略2安装与配置VirtualCenterServer服务器1．任务目标（1）了解云计算基础架构；（2）了解云计算各层次组件功能；（3）能利用云计算核心架构竞争力的衡量维度，从节源、开流的角度衡量分析框架的优劣；（4）能熟练使用Visio绘图软件绘制云计算架构图。2．任务内容本任务要求管理员使用Visio绘图软件绘制云计算架构图，具体内容为：（1）熟悉Visio绘图软件；（2）了解云计算平台的基础框架体系；（3）从服务的角度了解基于SOA的框架结构；（4）使用Visio绘图软件绘制云计算架构图。2安装与配置VirtualCenterServer服务器3．完成任务所需设备和软件（1）已安装Windows系统的计算机1台；（2）MicrosoftVisio2010绘图软件安装包。4．任务实施步骤

略3VMware虚拟机的安装与使用1．任务目标（1）了解虚拟机技术在云计算实训项目中的应用；（2）能熟练安装与使用VM虚拟机软件。2．任务内容本任务要求管理员在Windows系统中安装和使用VMwareWorkstation软件，具体内容为：（1）安装VMwareWorkstation软件；（2）在VMwar