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1、云计算经典课件云计算经典课件D M TD M T引言引言纽约时报纽约时报租用亚马逊的云计算服务，使用基于云计算的开源软件租用亚马逊的云计算服务，使用基于云计算的开源软件HadoopHadoop，将其自，将其自18511851年以来的年以来的11001100万份报道转变成可搜索的数字化文万份报道转变成可搜索的数字化文档，耗时仅一天。如果用传统方法，这项工作可能要数月才能完成。档，耗时仅一天。如果用传统方法，这项工作可能要数月才能完成。最近兴起的云计算甚至可以让你体验每秒最近兴起的云计算甚至可以让你体验每秒1010万亿次的运算能力，拥有万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气
2、候变化和市场发展趋势。这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。D M TD M T云计算云计算方便您的生活方便您的生活vv数据中心（多终端同步数据中心（多终端同步-透明）透明）PC/PC/笔记本笔记本 客户端客户端 浏览器浏览器 PDA/PDA/手机手机 /相机相机 电子相册电子相册 电视电视vv运算中心运算中心 拍出的相片立即编辑修改拍出的相片立即编辑修改 在线编写文档、报告在线编写文档、报告 随时随地写日志随时随地写日志 随时随地的身体健康状况监控随时随地的身体健康状况监控云云D M TD M T计算云计算云计算云计算云提供超大规模计算资源的服务器集群提供超大规模计算
3、资源的服务器集群提供超大规模计算资源的服务器集群提供超大规模计算资源的服务器集群vv超大规模超大规模vv虚拟化（透明）虚拟化（透明）云云D M TD M T云计算的产生和演进云计算的产生和演进vv计算能力的需求的增长计算能力的需求的增长D M T并行计算、分布式计算和网格计算并行计算、分布式计算和网格计算D M TD M T并行计算并行计算vvParallel ComputingParallel Computing 是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，其主要目的是快速解是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，其主要目的是快速解决大型且复杂的计算问题决大型且复杂的计算问题 特点：把计
4、算任务分派给系统内的多个运算单元特点：把计算任务分派给系统内的多个运算单元 大型机的多大型机的多CPUCPU和多存储器和多存储器 并行计算问题的特征并行计算问题的特征 将工作分离成离散部分，有助于同时解决将工作分离成离散部分，有助于同时解决 随时并及时地执行多个程序指令（多条线同时运行）随时并及时地执行多个程序指令（多条线同时运行）多计算资源下解决问题的耗时要少于单个计算资源下的耗时多计算资源下解决问题的耗时要少于单个计算资源下的耗时D M TD M T分布式计算分布式计算vvDistributed ComputingDistributed Computing 所谓分布式计算是一门计算机科学，
5、它研究如何把一个需要非常巨大的所谓分布式计算是一门计算机科学，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。特点：把计算任务分派给网络中的多台独立的机器特点：把计算任务分派给网络中的多台独立的机器 优点：优点：稀有资源可以共享稀有资源可以共享 通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载 可以把程序放在最适合运行它的计算机上可
6、以把程序放在最适合运行它的计算机上 D M TD M T分布式计算分布式计算vv一些流行的分布式项目一些流行的分布式项目 SETIHomeSETIHome：寻找外星文明：寻找外星文明 RC-72RC-72：密码分析和破解，研究和寻找最为安全的密码系统：密码分析和破解，研究和寻找最为安全的密码系统 FoldinghomeFoldinghome：研究蛋白质折叠，误解，聚合及由此引起的相关疾病：研究蛋白质折叠，误解，聚合及由此引起的相关疾病 RosettahomeRosettahome：蛋白质折叠项目，预测并设计蛋白质结构：蛋白质折叠项目，预测并设计蛋白质结构 United DevicesUnite
7、d Devices：寻找对抗癌症的有效的药物：寻找对抗癌症的有效的药物 GIMPSGIMPS：寻找最大的梅森素数（解决较为复杂的数学问题）：寻找最大的梅森素数（解决较为复杂的数学问题）Rosettahome Rosettahome 项目计算出的成果项目计算出的成果D M TD M T网格计算网格计算vvGrid ComputingGrid Computing 网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源（包括计算资源、存储网格是利用互联网把地理上广泛分布的各种资源（包括计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等）连成资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资
8、源等）连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应用服务（计算、存储、访问等）用服务（计算、存储、访问等）网格计算是分布式计算的一种，是分布式计算封装网格计算是分布式计算的一种，是分布式计算封装D M T什么是云计算什么是云计算D M TD M T云计算相关概念云计算相关概念vv云计算云计算 云计算是为用户提供无限计算资源的云计算是为用户提供无限计算资源的商业服务商业服务，是能够自我管理计算资，是能够自我管理计算资源的源的系统平台系统平台，是应用服务按需定制、易于扩展的，是应用服务按需定制、易于扩展的软件架构软
9、件架构。并行计算并行计算并行计算并行计算分布式计算分布式计算分布式计算分布式计算网格计算网格计算网格计算网格计算CPUCPU运算资源运算资源运算资源运算资源存储资源存储资源存储资源存储资源网络带宽网络带宽网络带宽网络带宽D M TD M T云计算相关概念云计算相关概念vv云云 云是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器云是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件
10、实现自动管理，无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。己的业务，有利于创新和降低成本。D M TD M T计算资源的演进：从集中到分散再到集中计算资源的演进：从集中到分散再到集中 全世界只需要全世界只需要5 5台电脑就足够了台电脑就足够了 托马斯托马斯 沃森沃森 个人用户的内存只需个人用户的内存只需640K640K足矣足矣 比尔比尔 盖茨盖茨计算时代计算时代网络时代网络时代云时代云时代D M TD M T云计算特点云计算特点vv超大规模超大规模：服务器群：服务器群vv虚拟
11、化虚拟化：可以看作是一片用于计算的云：可以看作是一片用于计算的云vv高可靠性高可靠性：冗余副本、负载均衡：冗余副本、负载均衡vv通用性通用性：支撑千变万化的实际应用：支撑千变万化的实际应用vv高可扩展性高可扩展性：灵活、动态伸缩：灵活、动态伸缩vv按需服务按需服务：按需购买：按需购买vv极其廉价极其廉价：不再需要一次性购买超级电脑：不再需要一次性购买超级电脑vv安全安全：摆脱数据丢失、病毒入侵摆脱数据丢失、病毒入侵 vv方便方便：支持多终端、数据共享：支持多终端、数据共享D M TD M T云计算的几大形式云计算的几大形式vv云计算服务类形云计算服务类形 基础设施即服务（基础设施即服务（Iaa
12、SIaaS）软件即服务（软件即服务（SaaSSaaS ）网络服务网络服务 平台即服务（平台即服务（PaaSPaaS）管理服务提供商（管理服务提供商（MSPMSP）商业服务平台商业服务平台 云安全云安全D M TD M T基础设施即服务基础设施即服务（实用计算、虚拟化）（实用计算、虚拟化）vvIaaS Infrastructure as a ServiceIaaS Infrastructure as a Service 是为是为ITIT行业创造虚拟的计算和数据中心，使得其能够把计算单元、存储器、行业创造虚拟的计算和数据中心，使得其能够把计算单元、存储器、I/OI/O设备、带宽等计算机基础设施，集
13、中起来成为一个虚拟的资源池来为设备、带宽等计算机基础设施，集中起来成为一个虚拟的资源池来为整个网络提供服务。整个网络提供服务。用多少算多少用多少算多少 Amazon WebServicesAmazon WebServices，简作，简作AWSAWS 弹性计算云弹性计算云EC2EC2 （Elastic Compute CloudElastic Compute Cloud）计算计算 简单存储服务简单存储服务S3S3 （Simple Storage ServiceSimple Storage Service）存储存储 Google App Engine Google App Engine D M T
14、D M T软件即服务软件即服务vvSaaS Software as a ServiceSaaS Software as a Service SaaSSaaS是一种基于互联网提供软件服务的应用模式是一种基于互联网提供软件服务的应用模式。软件租赁：用户按使用时间和使用规模付费软件租赁：用户按使用时间和使用规模付费 绿色部署：用户不需安装，打开浏览器即可运行绿色部署：用户不需安装，打开浏览器即可运行 不需要额外的服务器硬件不需要额外的服务器硬件 软件（应用服务）按需定制软件（应用服务）按需定制D M TD M T软件即服务软件即服务vvSaaS SaaS 产品产品 Salesforce CRMSal
15、esforce CRM 阿里软件阿里软件 Google apps Google appsAlexa 排名：第一名 Salesforce第二名 阿里软件第三名 铭万第四名 金算盘第五名 中企动力第六名 神码在线第七名 商务领航第八名 友商网第九名 八百客第十名 D M TD M T网络服务网络服务vv网络服务网络服务Web ServiceWeb Service 提供提供APIAPI让开发者能够开发更多基于互联网的应用让开发者能够开发更多基于互联网的应用 中移动的中移动的 Fetion Web ServiceFetion Web ServiceD M TD M T平台即服务平台即服务vvPaaS
16、Platform as a ServicePaaS Platform as a Service 把服务器平台或开发环境作为一种服务提供的商业模式把服务器平台或开发环境作为一种服务提供的商业模式 从系统定制到从系统定制到PaaS PaaS 的的 800app 800app 不再需要任何编程即可开发包括不再需要任何编程即可开发包括CRMCRM、OAOA、HRHR、SCMSCM、进销存管理等任何企业管理软、进销存管理等任何企业管理软件件D M TD M T云计算云计算中小企业的机遇中小企业的机遇vv创业前期成本大大降低创业前期成本大大降低 IT IT 硬件投入低硬件投入低 按需租用按需租用D M T
17、云计算发展的障碍云计算发展的障碍云计算目前的困境云计算目前的困境D M TD M T云计算何时从云端到地面云计算何时从云端到地面vv标准不统一标准不统一 GoogleGoogle、AmazonAmazon、IBMIBM、微软等的平台互不兼容、微软等的平台互不兼容两大巨头的两大巨头的“云计算云计算”之争之争 D M TD M T云计算何时从云端到地面云计算何时从云端到地面vv数据真的安全？数据真的安全？云服务提供商的信誉云服务提供商的信誉留后门？！留后门？！面临着全世界的黑客面临着全世界的黑客需要高强度的安全系统需要高强度的安全系统D M TD M T云计算何时从云端到地面云计算何时从云端到地面
18、vv网络带宽网络带宽 3G 3G 尚未普及，费用极高尚未普及，费用极高D M TD M T云计算何时从云端到地面云计算何时从云端到地面vv耗电量巨大耗电量巨大vv主旋律主旋律节能减排节能减排vv终端设备的电池容量有限终端设备的电池容量有限D M TD M T2022/10/3028二、云计算的分类vv1 1 资源复用型资源复用型-亚马逊基础结构云亚马逊基础结构云vv 1.1 1.1 简单存储简单存储S3S3vv 1.2 1.2 弹性云计算（弹性云计算（EC2EC2）vv 1.3 1.3 简单序列服务（简单序列服务（SQSSQS）vv1.4 1.4 简单数据库服务（简单数据库服务（DBDB）vv
19、2.2.应用归一型（租场型应用归一型（租场型/挂牌型）挂牌型）-淘宝网销售服务型淘宝网销售服务型,CRM,CRM租借平台，可以挂企业的品脾）租借平台，可以挂企业的品脾）vv3.3.虚拟云虚拟云主机空闲参与型主机空闲参与型vv4.4.提供特定应用流程的应用层提供特定应用流程的应用层D M TD M T2022/10/30291专业云专业云资源复用型资源复用型vv亚马逊基础结构云（亚马逊基础结构云（Amazon Amazon，Infrastructure Cloud Infrastructure Cloud）。提供可以选）。提供可以选择基础架构内容提供服务：弹性云计算（择基础架构内容提供服务：弹性
20、云计算（EC2EC2）、简单存储服务）、简单存储服务（S3S3）、简单序列服务（）、简单序列服务（SQSSQS）、简单数据库服务（）、简单数据库服务（DBDB）。主要的）。主要的特点：随时可以使用、与亚马逊公司共享基础结构、现收现付的电子特点：随时可以使用、与亚马逊公司共享基础结构、现收现付的电子商务模型可以使用、标准的商务模型可以使用、标准的Web ServicesWeb Services接口、与语言无关。接口、与语言无关。vv流程基础、结算基础、辅助工具基础流程基础、结算基础、辅助工具基础D M TD M T2022/10/30301.1 简单存储简单存储S3vv简单存储服务（简单存储服务
21、（S3S3）提供了一个存储和检索数据的）提供了一个存储和检索数据的WebWeb服务界面。服务界面。数据以任何形式存储，互联网上的任何地方可以访问。数据以任何形式存储，互联网上的任何地方可以访问。每个存储对象每个存储对象的大小从的大小从1 1至至5 GB5 GB的字节范围。的字节范围。可以选择自己的对象封装，和操作系可以选择自己的对象封装，和操作系统的文件夹概念相类似。提供的是增强性的全球网络的电子商贸网站统的文件夹概念相类似。提供的是增强性的全球网络的电子商贸网站数据存储基础设施，保障数据存储安全。数据存储基础设施，保障数据存储安全。vv确保存储的文件的高可用性。确保存储的文件的高可用性。服务
22、水平协议提供的服务水平协议提供的S3S3承诺到百分之承诺到百分之九十九点九的正常运行时间。九十九点九的正常运行时间。vvS3S3准入限制到指定的每个对象，可以用简单的准入限制到指定的每个对象，可以用简单的HTTPHTTP请求访问请求访问,也可以也可以使用使用BitTorrentBitTorrent协议下载。协议下载。D M TD M T2022/10/30311.2 弹性计算弹性计算EC2vvEC2EC2是一个是一个WebWeb服务，您可以利用提供的虚拟机在几分钟之内，轻松服务，您可以利用提供的虚拟机在几分钟之内，轻松扩展自己的计算能力。扩展自己的计算能力。基于基于Linux Linux 和可
23、以运行任何应用程序或软件。和可以运行任何应用程序或软件。利用利用XenXen管理程序，建立每个实例的控制，也可以利用亚马逊的实例管理程序，建立每个实例的控制，也可以利用亚马逊的实例模板。最近，开放模板。最近，开放SolarisSolaris的支持亚马逊宣布与的支持亚马逊宣布与SunSun公司建立合作关系。公司建立合作关系。vv收费建立计算。收费建立计算。vv弹性的弹性的IPIP，动态分配，以实例的地址的概念。，动态分配，以实例的地址的概念。D M TD M T2022/10/30321.3 简单队列服务（简单队列服务（SQS）vvSQSSQS提供了访问基础设施的可靠消息队列服务。可以使提供了访
24、问基础设施的可靠消息队列服务。可以使用简单的基于用简单的基于RESTREST的的HTTPHTTP请求消息发送和检索。请求消息发送和检索。vv亚马逊管理亚马逊管理S3S3和和EC2EC2时，需要利用这个时，需要利用这个SQSSQS机制保证大机制保证大并发的客户租借和每个客户的可靠。并发的客户租借和每个客户的可靠。D M TD M T2022/10/30331.4 简单数据库（简单数据库（SimpleDB）vvSimpleDBSimpleDB是一个用于存储，处理是一个用于存储，处理WebWeb服务和查询结构化数据集。服务和查询结构化数据集。不不是关系数据库，是一个高度可用的模式，以较少的结构化数据
25、存储在是关系数据库，是一个高度可用的模式，以较少的结构化数据存储在云，哪些可以用来存储和检索键控值。云，哪些可以用来存储和检索键控值。每个键控值，需要一个独特的每个键控值，需要一个独特的项目名称，项目本身到域分区。每个项目最多可容纳项目名称，项目本身到域分区。每个项目最多可容纳256256个关键的数个关键的数据值对。据值对。目前不支持跨域查询，提供关系数据库的大多数功能，数据目前不支持跨域查询，提供关系数据库的大多数功能，数据将自动索引，能够在运行中插入数据和增加新的列的等。是亚马逊基将自动索引，能够在运行中插入数据和增加新的列的等。是亚马逊基础设施的一部分，自动在后台。础设施的一部分，自动在
26、后台。vv支付使用数据集资源的费用。支付使用数据集资源的费用。D M TD M T2022/10/3034亚马逊提供了什么？亚马逊提供了什么？vv数据或者文件的存储服务数据或者文件的存储服务vv虚拟机的租借服务虚拟机的租借服务vv为存储和虚拟机租借提供的队列服务为存储和虚拟机租借提供的队列服务vv为存储和租借计算提供的简单数据服务为存储和租借计算提供的简单数据服务vv为需要商业结算的应用提供结算服务为需要商业结算的应用提供结算服务收钱付钱业务流程与目标主机、软件付钱者目标付钱者目标实现、支出实现、支出节省节省 直接商业价值关系构成的云业务模式之一。D M TD M T2022/10/3035亚
27、马逊的云亚马逊的云存储服务虚拟机/计算服务简单数据库服务支付清算服务队列服务互联网接入文件数据计算任务商业系统D M TD M T2022/10/3036专业云专业云应用归一型（租场型）应用归一型（租场型）vv淘宝网销售服务型云淘宝网销售服务型云（1 1）专用客户端）专用客户端（2 2）流程不可更改）流程不可更改（3 3）支付宝）支付宝36卖东西者业务流程与目标主机、软件支付宝利息、支付回扣商家的广告投放收钱间接商业价值关系构成的云业务模式之一。D M TD M T2022/10/3037专业云专业云应用归一型（挂牌型）应用归一型（挂牌型）vvCRMCRM租借平台，可以挂企业的品脾租借平台，可
28、以挂企业的品脾收钱租座位主机、软件客户关系数据仓库资源直接商业价值，并有品牌的云业务模式之一。D M TD M T虚拟云虚拟云主机空闲参与型主机空闲参与型vv网络计算机的具体应用网络计算机的具体应用vvLinuxLinux操作系统的计算机、服务器操作系统的计算机、服务器vv有空闲就参加计算任务有空闲就参加计算任务2022/10/3038任务分配器、结果收集器计算需求空闲计算能力 奉献型，可能组织者是收费的，参加者没有得到利益，只是提高了计算机的利用率。D M TD M T2022/10/3039云层理念云层理念vv提供硬件资源的层，虚拟主机和存储层（提供硬件资源的层，虚拟主机和存储层（A A）
29、vv提供基础支撑软件层，操作系统和数据库队列管理（提供基础支撑软件层，操作系统和数据库队列管理（B B）vv提供软件暨服务的应用层（提供软件暨服务的应用层（C C）vv提供特定应用流程的应用层（提供特定应用流程的应用层（D D）D M TD M T虚拟云虚拟云单机虚拟多应用单机虚拟多应用vv计算机的利用率太低计算机的利用率太低vv每个应用占用的操作系统和数据库不同每个应用占用的操作系统和数据库不同vv让一个物理计算机利用虚拟层，可以建立多个操作系统、让一个物理计算机利用虚拟层，可以建立多个操作系统、多个数据库、支持多个应用。多个数据库、支持多个应用。2022/10/3040D M TD M T2022/10/3041云层及其对应的提供商举例云层及其对应的提供商举例A AB BC CD D亚马逊亚马逊亚马逊亚马逊谷歌谷歌谷歌谷歌IBMIBMIBMIBM微软微软微软微软销售团队销售团队销售团队销售团队虚拟机虚拟机淘宝网淘宝网淘宝网淘宝网D M TD M T2022/10/30142D M TSimple But PowerfulSimple But Powerful