构建云服务体系课件.ppt

1、构建昆明理工大学云服务体系林培贞主要内容o 大数据o 云计算o 虚拟化o 云服务o 基础架构整合现状o 如何构建昆工云服务体系？大数据o 每天新浪微博产生的微博量达亿条o 每天百度要处理10亿次搜索请求o 每天淘宝交易次数达千万笔o 每天联通用户上网记录数据量达10TB大数据应用案例o 洛杉矶警察局和加利福尼亚大学合作利用大数据预测犯罪的发生。o google流感趋势(Google Flu Trends)利用搜索关键词预测禽流感的散布。o 统计学家内特银(Nate Silver)利用大数据预测2012美国选举结果。o 麻省理工学院利用手机定位数据和交通数据建立城市规划。大数据o 大数据满足个典

2、型特征规模性-volume多样性-variety 高速性-velocity价值性-value数据是信息的载体，信息是数据的内涵。数据库向大数据的转变从“鱼塘捕鱼”到“大海捕鱼”的转变o 数据规模o 数据类型o 模式和数据的关系o 处理对象o 处理工具大数据处理模式o 流处理模式一种直接处理的方式Twitter的Storm、Yahoo的S4等o 批处理模式一种先存储后处理的方式Google的MapReduce大数据和云计算的关系o 数据思维的转变从以计算为中心到以数据处理为中心，从另一个角度来说，大数据催生了云计算。o 如果各种大数据的应用是“车”，那么云计算就是“高速公路”。云计算什么是云计算

3、o 维基百科的云计算定义：将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，通过因特网获取需要的服务。o 中国云计算网将云计算定义为分布式计算、并行计算和网格计算的商业实现。o 云计算是指将计算资源和存储资源抽象化、虚拟化及池化，通过网络为用户提供按需、动态分配的计算和存储资源的服务。o 业界普遍认为云计算是网格计算和SaaS的融合。云计算的特征o 随需自助服务o 随时随地用任何网络设备访问o 多人共享资源池o 快速重新部署灵活度o 可被监控与量测的服务o 基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务o 减少用户终端的处理负担o 降低了用户对于I

4、T专业知识的依赖身边的云计算o 百度、Google的搜索、翻译o Google文档o iCloudo 微软Office 365云计算的宗旨o 各尽所能o 按需分配实现云计算的重要前提o 网络路o 存储数据载体o 虚拟化 各尽所能、按需分配的根基云为什么要发展云计算?o 最大限度地挖掘计算力o 计算力的服务化云计算带来的好处o 数据共享o 数据安全o 节约o 环保o 方便云计算相关技术发展历程o1959年 英国人C.Strachey发表虚拟化论文，单机虚拟化是计算机和今天云计算基础架构的基石。o1961年，图灵奖获得者John McCarthy提出“Utility Computing”的理念，I

5、BM提供Mainframe“按需付费使用”租赁服务，可能是最早的IaaS。o 1989年，PVM(Parallel Virtual Machine)项目在美国国家实验室开始，COW(Cluster of Workstations)机群技术和理念出现，这是云计算的另一个基石多机虚拟化技术的开始。o1996年，网格计算之父Ian Foster的Globus Toolkit项目起步。云计算相关技术发展历程o 1996年，IBM推出HPCC法案资金支持的第一台全球最快的超级计算机。o 1996年，Gartner提出SOA(Service Oriented Architechture)o 1998年，V

6、Mware成立，首次开发基于x86架构的虚拟技术。o 1999年，第一个商业化的IaaS平台LoudCloud诞生。o 1999年，S公司成立，提出“软件终结”的口号。o 2001年，S推动SaaS兴起。云计算相关技术发展历程o2002年，Gartner提出SOA是“现代应用开发领域最重要的课题”，“大S(SOA)”和“小S(SaaS)”开始风靡全球，为云计算的兴起奠定了基础。o2005年，Amazon发布Amazon Web Services云计算平台。o2006年，Google CEO提出云计算商业理念，标志着云计算的起飞。o2006年，Amazon相继推出在线存储服务S3和弹性计算云EC

7、2等云服务。o2007年11月，IBM首次发布云计算商业解决方案，推出蓝云计划。o2008年1月，S推出了世界上第一个PaaS平台DevForce。云计算相关技术发展历程o2008年9月，Citrix发布新的C3(Citrix Cloud Center)产品系列。o2008年10月，微软发布其公共云计算平台Windows Azure Platform产品，微软云计算开始。o2009年4月，美国NIST提出云计算“Working Definition”，得到广泛认同，标志着云计算定义之争有了一个阶段性的结果，云计算SPI三层架构体系得到确立。o2009年4月，VMware推出业界首款云操作系统V

8、Mware vSphere 4。o2009年7月，中国首个企业云计算平台诞生(中化企业云计算平台)。o2009 年11 月，中国移动云计算平台”大云“计划启动。o2010 年1 月，Microsoft 正式发布MicrosoftAzure 云平台服务。云计算的关键技术技术类型具体技术设备架设数据中心节能节点互联技术改善服务技术可用性技术容错性技术资源管理技术数据存储技术数据管理技术任务管理技术数据切分技术任务调度技术编程模型其他相关技术负载均衡技术并行计算技术虚拟机技术系统监控技术公有云、私有云、混合云o 什么是公有云、私有云、混合云？哪种云模式更适合昆工？数据安全服务质量资源利用云计算、网格

9、计算、分布式计算、集群计云计算、网格计算、分布式计算、集群计算、超级计算的区别算、超级计算的区别o整体来说都有把任务分割、运算、组合，只是协同和处理的重点不同。o超级计算强调高并行计算能力，设备一般是超级计算机如天河一号，是高并行处理架构，实现总线级协同，一般采用计算能力更强的GPU而非CPU。o集群计算和分布式计算是相对于设备部署结构来说，相对超算来说，对于计算的并行处理及响应要求较低，需要实现的是网络环境下的协同，实现的效果受网络环境影响。o网格计算是集群计算和分布式计算中间的产物o云计算是更接近应用的资源整合，在协调资源整合应用的前提下，对于应用处理的并行处理要求跟低，只是一种松散耦合的

10、方式，但强调将任务分解、处理、组合的过程，以充分利用现有资源。虚拟化虚拟化技术o 什么是虚拟化？o 为什么要虚拟化？o 虚拟化的分类o Hypervisor技术o Hypervisor产品业界动态虚拟化的概念o 虚拟化是将数据、计算能力、存储资源等其他资源抽象化、逻辑化，提供逻辑视图，以达到用户和应用程序可以以通用的方式很容易地使用这些资源的目的。为什么要发展虚拟化？o 虚拟化是云计算的基础o 充分利用资源，降低硬件成本o 降低能耗o 增强可操作性和可管理性o 增强系统部署的可伸缩性和敏捷性o 提高服务质量虚拟化的分类（从资源的规模和协作方式）o 单机虚拟化 特点：紧密耦合架构、共享内存、多C

11、PU等o 多机虚拟化特点：建立在单机虚拟化基础上的多机松散耦合架构 虚拟化的分类（按性质分类）o 服务器虚拟化o 资源虚拟化（或基础架构虚拟化）o 应用虚拟化o 桌面虚拟化o 平台虚拟化o 操作系统级虚拟化Hypervisor技术o Hypervisor是指能让多个操作系统同时运行在同一个硬件主机系统上的技术。o Hypervisor最早出自IBM，当时Supervisor指的是操作系统核心，而Hypervisor指的是整个操作系统，意为Hypervisor比Supervisor高一个层次。虚拟化的分类（按Hypervisor技术的不同实现方式分类）o 全虚拟化o 准虚拟化全虚拟化o 概念：完

12、全模拟了底层硬件，包括CPU、内存、时钟、外设等，操作系统或者系统软件不用修改就可以运行在虚拟机上的虚拟化方式。o 举例：Microsoft Virtual PC、VMware Workstation、Sun Virtual Box等准虚拟化o 概念：需要修改客座操作系统的部分访问代码的一种虚拟化技术，部分硬件接口以软件Hypercall的形式提供给操作系统。o 举例：用户模式Linux(UML)、Xen主流商用和开源虚拟化系统的分类虚拟化全虚拟化虚拟机层面VMwareParallelsMS-Virtual PCMS-Virtual ServerSun Virtual Box操作系统层面Ope

13、nVZVirtuozzoLinux-XserverKVM准虚拟化UMLXenHypervisor产品业界动态o VMware(中文：威睿)o 微软o Citrix(中文：思捷)o ORACLEo IBMHypervisor产品业界动态云服务云计算的服务架构IaaSo Infrastructure as a Service o 基础设施即服务 o 提供给消费者的服务是对所有设施的利用，包括处理、存储、网络和其它基本的计算资源，用户能够部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。消费者不管理或控制任何云计算基础设施，但能控制操作系统的选择、储存空间、部署的应用，也有可能获得有限制的网络组件（例如，

14、防火墙，负载均衡器等）的控制。PaaSo Platform as a Service o 平台即服务o 提供给消费者的服务是把客户采用提供的开发语言和工具（例如Java，python,.Net等）开发的或收购的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上去。客户不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等，但客户能控制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托管环境配置。SaaSo Software as a Service o 软件即服务o 提供给客户的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序，用户可以在各种设备上通过客户端界面访问，如浏览器。消费者不需要管理或控制任何

15、云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等等。Social appsWeb applicationsEnterprise applicationsCPU&storage云服务平台的例子云服务市场的增长Fiscal Year2001200220032004200520062007200847,700+Paying Customers1,200,000+Paying Subscribers$1 Billion Revenue Run Rate*52%Growth Year over Year2009*Run rate based on FY09 Q1 reported results年增长

16、率年增长率52%站在不同的角度看云服务o 从企业或者部门用户的角度看服务效率o 从消费者的角度看服务体验如何构建昆工的云服务体系？云计算的服务架构数据中心虚拟化平台概况o VMware虚拟化平台4台曙光I840R-F1台DELL PE29501台DELL R900o 一共14台在线运行的虚拟机曙光I840R-FDell PE2950校园网主干网千兆线光纤线千兆线双绞线H3C 5500交换机曙光I840R-F曙光I840R-F中兴R520Openfiler开源存储网关曙光I840R-FNstor存储柜Dell R900VMware虚拟化平台上的14台在线虚拟机1.昆明理工大学主页WEB前台2.昆

17、明理工大学校网络办公OA3.昆明理工大学主页WEB和OA的数据库后台4.昆明理工大学博士生招生报名系统5.昆明理工大学绩效系统服务器16.昆明理工大学绩效系统服务器27.昆明理工大学非常规冶金WEB前台8.昆明理工大学公共WEB服务器9.锐捷网络自助服务平台10.VMware Vcenter管理服务器11.VMware Data Recovery虚拟机备份服务器12.老校区二级部门WEB服务器13.学生处心理健康教育网站14.莲华新迎DHCP服务器VMware虚拟化平台上的12台备份虚拟机1.Drcom服务器2.一卡通网管服务器3.备用DNS服务器4.录取查询服务器5.老校区二级部门服务器6.

18、昆明理工大学主页WEB前台7.昆明理工大学校网络办公OA8.昆明理工大学主页WEB和OA的数据库后台9.昆明理工大学博士生招生报名系统10.VMware Vcenter管理服务器11.部门OA12.校园网网管服务器VMware平台CPU使用状况VMware平台内存使用状况IaaSo 网络o 存储o 计算资源瓶颈在哪？o 内存o 存储PaaS和SaaSp 如何建设云平台服务？p 如何建设云软件服务？总结总结o 大数据o 云计算o 虚拟化o 云服务机遇o 以全新的方式来运行数据中心o 低成本投入和高效率回报o 降低能耗o 资源整合与立旧o 提高管理效率o 保障服务的质量和连续性挑战o 如何更合理的

19、整合资源与立旧？o 如何实现现有数据中心向新型数据中心平滑转变？o 如何保障网络安全、系统安全和数据安全？o 如何适应新的数据中心运行模式？o 如何在平台和应用层面为用户提供更好的云服务？参考文献1.周洪波,云计算技术、应用、标准和商业模式M北京:电子工业出版社,2011.2.王庆波,虚拟化与云计算M北京:电子工业出版社,2009.3.陈全,邓倩妮.云计算及其关键技术J.计算机应用,2009,(9):2562-2567.4.孟小峰,慈祥.大数据管理：概念、技术与挑战J.计算机研究与发展,2013,50(1):146-169.5.王元卓,靳小龙,程学旗.网络大数据：现状与展望J.计算机学报,2013,36(6):1125-1137.谢谢！欢迎批评指正！