数字素养与技能 课件 模块七云计算技术

主讲人：时间：20XX.XX模块七

云计算技术CONTENTS01单元1云计算技术概述02单元2云计算技术应用案例云计算技术概述202X单元1单元2云计算技术概述云计算是一种模型，它可以实现随时随地，以方便、便捷、按需方式为用户提供一组抽象的、虚拟化的、可动态扩展的、可管理的计算机计算能力、存储能力、平台和服务的一种大规模分布式计算的聚合体，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减少到最低限度。简单地理解，云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享软件资源、硬件资源和信息，并按需求提供给计算机各种终端或其他设备。一、云计算定义通过网络分发服务自助服务可衡量的服务资源的灵活调度资源池化云服务的五个基本元素单元2云计算技术概述三个云服务模型分别是SaaS（SoftwareasaService——软件即服务）、PaaS（PlatformasaService——平台即服务）和IaaS（InfrastructureasaService——基础架构即服务）三类，PaaS基于IaaS实现，SaaS的服务层次又在PaaS之上，三者分别面对不同的需求。IaaS是基础设施即服务层，提供给用户所需的计算资源、网络资源和存储资源；PaaS是平台即服务层，提供给用户的是应用的平台环境，如大数据平台、Tomcat平台、集成开发平台；SaaS是软件即服务层，提供给用户的是最终的软件服务，如OA、电子邮箱等。四种部署模式分别是公有云、私有云、混合云和社区云四种，公有云是指能够通过互联网访问、提供给公众（包括企业和个人）使用的、按使用量收费的云计算服务；私有云是指企业私有的、不提供给外部使用的云服务；社区云一般是行业云，只面向相关行业的少数企业或组织使用的云计算服务；混合云是指能够混合使用公有云和私有云的云服务，打通企业私有云和公有云的云服务。一、云计算定义单元2云计算技术概述云计算有传统IT架构所不具备的优势。首先，云计算能够提高资源利用率，云计算按需获取的特点保证了资源的有效分配使用，而弹性伸缩模式则保证了资源的回收与再利用，所以说，资源的利用率得到了有效的提高。其次，扩展性是云计算的另一特点，云计算平台能够容易地横向扩展，随着业务量的增大逐渐增加云计算环境的集群大小。再次，云计算具有高可靠性的特点，通过云服务的高可用配置，服务质量能够保证较高的水平，当一部分服务出现故障，后台会自动维护迁移，保证业务的不中断。第四，云计算服务具有便捷性的优势，它通过网络获取，即插即用，用户通过网络访问到云服务即可在任何时间任何地点使用云服务。第五，云计算通常以模块化的方式提供服务，例如用户可以在邮件、CRM、Office等多种服务类型之间自由组合，根据用户自身的情况在适当的时间选择适当的种类和适当容量的云服务内容。二、云计算优势单元2云计算技术概述1．虚拟化技术通过虚拟化技术，IaaS层能够定量提供所需的资源。虚拟化技术主要包括三个方面，分别是计算资源虚拟化、网络资源虚拟化和存储资源虚拟化。三、云计算技术030201计算资源虚拟化指的是把服务器中物理的CPU和内存通过资源隔离技术划分成虚拟计算资源的过程。通过把计算资源虚拟化，单个服务器上可以同时运行多个虚拟机，每个虚拟机与其他虚拟机完全隔离，实现服务器的计算资源划分和资源的灵活运用。计算资源虚拟化技术包括全虚拟化（FullVirtualization）和半虚拟化（Para-virtualization）。存储资源虚拟化是建立虚拟逻辑存储层，将应用系统与物理存储设备隔离的虚拟化技术。应用系统只需关心自己需要什么样的资源，逻辑存储层一方面提供应用系统存储资源，另一方面管理物理存储设备和负责数据的管理与维护。网络资源虚拟化是通过虚拟的网络设备共享物理网络基础设施来实现的。具体来说，这些虚拟网络设备包括虚拟网桥、虚拟路由、虚拟网络命名空间以及虚拟网卡。单元2云计算技术概述2．分布式计算分布式计算是指在大规模计算任务中，数据分散在不同的计算节点，把计算任务运行在各个不同的数据块上，最后把计算结果汇总的计算方式。由于Hadoop1.0的设计缺陷（扩展性差、可靠性差、资源利用率低、无法支持多种计算框架），Hadoop2.0中引入了Yarn。Yarn实际上是一个资源管理框架，它的目标已经不再局限于支持MapReduce一种计算框架，而是朝着对多种框架进行统一管理的方向发展，比如Spark、Storm都可以运行在Yarn上。三、云计算技术单元2云计算技术概述3．SaaS层技术SaaS软件即服务是指通过网络提供按需的软件服务。SaaS软件服务丰富多样，例如邮箱服务、GoogleDocs、CRM、团队OA，主要是为企业提供垂直化的解决方案，SaaS层技术多种多样，主要是Web2.0技术。现有的SaaS产品一般是服务运营商设计完整全套应用服务和流程，能够满足通用的行业应用需求，但是随着不同行业和企业的个性化需求，逐渐发展了SaaS2.0概念。SaaS2.0要求企业用户能够使用运营商平台提供的通用API，定制个性化的企业应用，并能够与运营商平台的其他SaaS服务无缝对接。SaaS2.0模式要求SaaS运营商平台有一个强大的云计算平台，它能够提供多种多样的API服务以满足用户的个性化需求，它具有强大的集成能力以实现各种API的快速集成，它具有快速的应用部署能力和应用运维能力以对用户定制的SaaS服务进行部署和维护。用户的业务知识将与运营平台的计算能力相结合，用户只需关注业务方面的需求，而运营平台主要精力则专注于API资源的提供和平台本身的维护，可以预见这种模式可以大大提高生产效率。三、云计算技术云计算技术应用案例202X单元2单元2云计算技术应用案例1．企业数据存储与管理云计算可以将企业的数据存储与管理任务交由云服务提供商，企业无须购买昂贵的服务器设备和维护团队，仅需支付相对低廉的租用费用即可。例如，云存储服务商提供了云端的存储空间，企业可以将大量的数据存储在云端，方便随时随地进行访问和管理。同时，云计算提供了自动备份和恢复的功能，保证企业数据的安全性和可靠性。一、常见的应用场景单元2云计算技术应用案例2．在线办公协作云计算在在线办公协作方面也有广泛的应用。各种云办公套件如GoogleDocs、Office365等，提供了在线编辑和实时协作的功能，企业员工可以在任何时间、任何地点进行文档编辑和共享。云办公协作工具提供了版本控制和权限管理等功能，可以有效提高团队的工作效率和协同能力。一、常见的应用场景单元2云计算技术应用案例3．电子商务平台云计算技术为电子商务平台的建设提供了强有力的支持。传统的电子商务平台需要自行搭建服务器和维护系统，成本非常高昂。而借助云计算技术，企业可以将网站和在线商城托管在云端，享受弹性扩展和高可用性的好处，大大降低了建设和运维成本。此外，云计算还提供了快速部署、灵活配置以及安全防护等功能，为电子商务平台的运行提供了坚实的基础。一、常见的应用场景单元2云计算技术应用案例4．科学计算与大数据分析云计算为科学计算和大数据分析提供了强大的计算能力。许多科学研究机构和企业在进行大规模计算和分析时，需要庞大的计算资源来支持。云计算提供了虚拟化的计算资源和分布式处理的能力，能够满足这类应用的需求。例如，亚马逊云计算服务（AWS）提供了一系列强大的云计算资源和工具，方便用户进行科学计算和大数据分析任务。一、常见的应用场景单元2云计算技术应用案例5．移动应用开发随着移动互联网的快速发展，移动应用开发成为了热门的领域。云计算为移动应用开发者提供了强大的支持和便利。例如，云计算服务商提供了移动应用后台服务的支持，包括用户认证、推送通知、数据存储等功能，大大简化了移动应用的开发过程。通过云计算，开发者可以快速构建安全可靠的移动应用，并且可以根据用户的需求随时进行扩展和调整。一、常见的应用场景单元2云计算技术应用案例1．云交通随着科技的发展，智能化的推进，交通信息化也在国家布局之中。通过初步搭建起来的云资源，统一指挥，高效调度平台里的资源，处理交通堵塞，应对突发的事件处理等其他事件效力都能有显著提升。云交通是指在云计算之中整合现有资源，并能够针对未来的交通行业发展整合将来所需求的各种硬件、软件、数据，动态满足ITS中各应用系统。针对交通行业的需求——基础建设、交通信息发布、交通企业增值服务、交通指挥提供决策支持及交通仿真模拟等，云交通要能够全面提供开发系统资源需求，能够快速满足突发系统需求。云交通的贡献主要在：将借鉴全球先进的交通管理经验，打造立体交通，彻底解决城市发展中的交通问题，具体而言，将包括地下新型窄幅多轨地铁系统、电动步道系统、地面新型窄幅轨道交通、半空天桥人行交通、悬挂轨道交通、空中短程太阳能飞行器交通等。云交通中心，将全面负责各种交通工具的管制，并利用云计算中心，向个体的云终端提供全面的交通指引和指示标识等服务。二、行业应用案例单元2云计算技术应用案例2．云通信从现在各大企业的云平台，从我们身边接触得最多的例子来说，用得最多的其实就是各种备份。配置信息备份，聊天记录备份，照片等的云存储加分享，方便大家重置或者更换手机的时候，一键同步，一键还原，省去不少麻烦。但是事实上处于信息技术快速变革的时代，我们接触到云通信远不止这些。云通信是云计算（CloudComputing）概念的一个分支，指用户利用SaaS形式的瘦客户端（ThinClient）或智能客户端（SmartClient），通过现有局域网或互联网线路进行通信交流，而无须经由传统PSTN线路的一种新型通信方式。在现今ADSL宽带、光纤、3G、4G、5G等高速数据网络日新月异的年代，云通信给传统电信运营商带来了新的发展契机。二、行业应用案例单元2云计算技术应用案例3．云医疗如今云计算在医疗领域的贡献让广大医院和医生均赞不绝口。从挂号到病例管理，从传统的询问病情到借助云系统会诊。这一切的创新技术，改变了传统医疗上的很多漏洞，同时也方便了患者和医生。云医疗（CloudMedicalTreatment，CMT）是在云计算等IT技术不断完善的今天，像云教育、云搜索等言必语云的“云端时代”，一般的IT环境可能已经不适合许多医疗应用，医疗行业必须更进一步，建立专门满足医疗行业安全性和可用性要求的医疗环境——“云医疗”应运而生。它是IT信息技术不断发展的必然产物，也是今后医疗技术发展的必然方向。云医疗主要包括医疗健康信息平台、云医疗远程诊断及会诊系统、云医疗远程监护系统以及云医疗教育系统等。二、行业应用案例单元2云计算技术应用案例4．云教育针对