物联网工程概论课件：第五章-云计算技术.ppt

1、内容提要如何解决物联网产生的海量信息存储需求呢？云计算技术云计算技术将成为解决海量数据存储的主要手段。本章介绍云计算的基本概念、架构、技术及物联网之间的关系第5章 云计算技术5.1 云计算简述5.2 云计算与物联网5.3云计算实现技术本章目录第5章 云计算技术云计算的起源甲骨文甲骨文纸质书籍纸质书籍数字化存储数字化存储5.1 云计算简介 物联网对海量信息存储的需求全球信息总量迅猛增长，物联网数据将庞大到以百亿EB为单位（ 1EB=10亿GB ）导致网络化存储和云计算数据中心的诞生传统的图灵计算模型的局域性定义定义5-1图灵机是一个七元组（Q,T，,q0,B,F）其中 Q 是有穷个状态的集合；

2、是字母表，有限字符集合； B 空白符号，B q0Q是初始状态； T输入字符集合，T K 且B T； 下一次动作函数-控制器的规则集 F终止状态集合读写头读写头有限状态控制器有限状态控制器存储带存储带 图灵机模型图灵机模型5.1.2 云计算的基本概念定义5-2 云（资源池）：可管理的虚拟计算资源定义5-3 私有云：单个客户拥有的按需提供基础设施定义5-4 公有云：由第三方运行的云定义5-5 混合云：公有云和私有云混合定义5-5 云应用：通过网络访问定义5-7 公架构：通过网络访问和软件应用的设计5.1.3云计算的特点(1) 超大规模(2) 虚拟化(3) 高可靠性(4) 通用性(5) 高可扩展性(

3、5) 按需服务(7) 极其廉价主要特点：主要特点：虚拟化、多粒度和多尺度、不确定性虚拟化、多粒度和多尺度、不确定性5.1.4 云计算相关的技术(1) 云计算与并行计算(2) 云计算与分布式计算(3) 云计算与效用计算(4) 云计算与网格计算云计算解决物联网海量信息数据管理 5.2 云计算与物联网 解决了物联网中服务器节点不可靠问题 解决了物联网中服务器资源受限的问题 让物联网中在更广泛范围信息资源共享 云计算增强了物联网中的数据处理能力5.3.1 云计算工作原理 5.3 云计算实现技术5.3.2 云计算体系结构5.3.3 云计算服务层次 5.3 云计算实现技术云计算数据中心的起源与发展大型机微

4、型机大规模数据中心(Mega Data Center)云计算数据中心的起源与发展大规模数据中心已经得到推广典型数据中心：Google 数据中心简介简介全球共建有近40个大规模数据中心单个数据中心需要至少50兆瓦功率，约等于一个小型城市所有家庭的用电量独特的硬件设备：定制的以太网交换机、能源系统等自行研发的软件技术：Google File System、MapReduce、BigTable等Google File System GFS的设计观念的设计观念组件失效不再被认为是意外，而是被看做正常的现象GFS的文件非常巨大对文件的操作具有特定的模式应用程序和文件系统API的协同设计提高了整个系统的灵

5、活性Google File System GFS的设计架构的设计架构一个GFS集群包含一个主服务器和多个块服务器，并被多个客户端访问。文件分成固定大小的“块”。每个块在创建时都由主服务器分配一个固定不变的54位句柄唯一标识。块服务器把块作为Linux文件存储在本地磁盘上，并根据指定的块句柄和字节范围对数据块进行读写操作。Google File System GFS的设计架构（续）的设计架构（续）主服务器维护所有文件系统的元数据，包括名字空间、访问控制信息、文件到块的映射信息以及块当前的位置。此外，主服务器还控制其它系统级的活动。主服务器周期性地与块服务器通信，以下达指令和收集状态。GFS客户端

6、代码被嵌入到每个应用中。它实现了文件系统API，实现主服务器与块服务器的通信从而代表应用实现读写操作。客户端与服务器交互从而实现元数据操作，但所有的数据操作都通过直接与块服务器交互而完成。典型数据中心：Hadoop什么是什么是Hadoop？Apache开源组织的一个分布式计算开源框架用于在大型集群的廉价服务器设备上运行数据密集型分布式应用程序在早期实际上是Google文件系统与MapReduce分布式计算框架及相关IT基础服务的开源实现Hadoop包括多个子项目HDFS、 MapReduce、 HBase 、Chukwa、Pig、ZooKeeper等HDFSHadoop Distributed File System本章小结 理解云计算概念 掌握云计算与物联网关系 掌握云计算实现技术