操作系统总结课件.ppt

1、内容内容云计算概念云计算概念云计算特点云计算特点云计算分类云计算分类云计算架构云计算架构云计算关键技术云计算关键技术云计算举例云计算举例云计算云计算“云计算”，当前ITIT业“热话”，GoogleGoogle、IBMIBM、AmazonAmazon、SunSun、Microsoft Microsoft ITIT业世界级公司力捧的新计算模式案例一案例一20082008年年3 3月月1919日上午日上午1010点，美国国家档案馆公开了希点，美国国家档案馆公开了希拉里拉里.克林顿在克林顿在1993200119932001年作为第一夫人期间的白宫年作为第一夫人期间的白宫日程档案。日程档案。华盛顿邮报希

2、望将这些档案在第一时间上传到互联网，华盛顿邮报希望将这些档案在第一时间上传到互联网，以便公众查询。具有极高的社会关注度和新闻时效性。以便公众查询。具有极高的社会关注度和新闻时效性。这些档案是不可检索的低质量这些档案是不可检索的低质量PDFPDF文件，若想将其转文件，若想将其转换为可以检索并便于浏览的文件格式，需要进行再处换为可以检索并便于浏览的文件格式，需要进行再处理。理。据估算，仅每一页的操作，以报社现有的计算能力就据估算，仅每一页的操作，以报社现有的计算能力就需要需要3030分钟。分钟。华盛顿邮报将档案的转换工程交给华盛顿邮报将档案的转换工程交给Amazon EC2 Amazon EC2(

3、Elastic Compute Cloud)(Elastic Compute Cloud)。Amazon EC2Amazon EC2同时使用同时使用200200个虚拟服务器实例，每个服务器的单页平均处理时间个虚拟服务器实例，每个服务器的单页平均处理时间都缩短为都缩短为1 1分钟，并在分钟，并在9 9小时内将所有档案转换完毕，小时内将所有档案转换完毕，以最快的速度将这些第一手资料呈现给读者。以最快的速度将这些第一手资料呈现给读者。案例二案例二GiftagGiftag是一款是一款Web2.0Web2.0应用，它能被以插件的形式安装应用，它能被以插件的形式安装在在IEIE浏览器上。互联网用户在浏览网

4、页，尤其在浏览浏览器上。互联网用户在浏览网页，尤其在浏览购物网站的时候，可利用这个插件将心仪的商品加入购物网站的时候，可利用这个插件将心仪的商品加入到由到由GiftagGiftag维护的商品清单中，并将这个清单与好友分维护的商品清单中，并将这个清单与好友分享。享。这个应用一经推出，便广泛流行起来，注册用户数量这个应用一经推出，便广泛流行起来，注册用户数量激增，每天激增，每天GiftagGiftag的服务器都要响应百万计的请求，并的服务器都要响应百万计的请求，并存储用户提交的海量信息，没过多久服务器就不堪重存储用户提交的海量信息，没过多久服务器就不堪重负。负。GiftagGiftag将应用迁移到

5、将应用迁移到Google App Engine(GAEGoogle App Engine(GAE)平台，基平台，基于于GAEGAE的开放的开放APIAPI，GiftagGiftag可利用可利用GoogleGoogle具有伸缩性的具有伸缩性的计算处理性能来响应高峰期的用户请求，利用计算处理性能来响应高峰期的用户请求，利用Google Google 的分布式数据库来存储用户数据，甚至可以使用的分布式数据库来存储用户数据，甚至可以使用GmailGmail邮箱和邮箱和GoogleGoogle的搜索功能来增强用户体验。的搜索功能来增强用户体验。GiftagGiftag实现了一个初创的实现了一个初创的We

6、b2.0Web2.0应用向一个稳定的、应用向一个稳定的、持续增长的网络服务的平稳过渡。持续增长的网络服务的平稳过渡。案例三案例三IBMIBM作为全球整合的大型跨国企业，在全球共拥有作为全球整合的大型跨国企业，在全球共拥有8 8所研究所研究院，汇聚了院，汇聚了30003000多位顶尖级的科学家和研究员。在他们之多位顶尖级的科学家和研究员。在他们之中共有中共有6 6位诺贝尔奖获得者和位诺贝尔奖获得者和6 6位图灵奖获得者，其中仅位图灵奖获得者，其中仅20082008年一年就有年一年就有41864186项专利从这项专利从这8 8所研究院里诞生。所研究院里诞生。在这里，每天都有不计其数的科学实验在进行

7、着，其中有在这里，每天都有不计其数的科学实验在进行着，其中有些实验需要有海量的计算和存储资源作为支撑。些实验需要有海量的计算和存储资源作为支撑。虽然每所研究院都配备了先进的虽然每所研究院都配备了先进的ITIT设备，但仍然满足不了设备，但仍然满足不了某些实验的需求；研究院分布在世界各地，处于不同的时某些实验的需求；研究院分布在世界各地，处于不同的时区和大陆，为合作科研提出了挑战。区和大陆，为合作科研提出了挑战。为了给研究部门的创新提供源源不断地支持，也为提高各为了给研究部门的创新提供源源不断地支持，也为提高各研究院间的沟通协作效率，研究院间的沟通协作效率，IBMIBM公司构建了公司构建了IBM

8、Research IBM Research Compute Cloud(RC2)Compute Cloud(RC2)将分散在各研究院的资源系统（服务将分散在各研究院的资源系统（服务器、存储等）整合，为公司内部所使用。器、存储等）整合，为公司内部所使用。该系统为科研人员提供了共享计算和存储资源的平台，通该系统为科研人员提供了共享计算和存储资源的平台，通过任务调度和安排，为每一项科学实验提供了有保障的动过任务调度和安排，为每一项科学实验提供了有保障的动态资源供给，不需科研人员管理这些资源，为态资源供给，不需科研人员管理这些资源，为IBMIBM公司不断公司不断深入的创新提供了强大的推动力。深入的创新

9、提供了强大的推动力。云计算概念云计算概念 WW 云计算是一种能够将动态伸缩的虚拟化云计算是一种能够将动态伸缩的虚拟化资源通过互联网以服务的方式提供给用资源通过互联网以服务的方式提供给用户的计算模式，用户不需要知道如何管户的计算模式，用户不需要知道如何管理那些支持云计算的基础设施。理那些支持云计算的基础设施。云计算概念云计算概念 WW 云计算是一种通过网络连接来获取软件云计算是一种通过网络连接来获取软件和服务的计算模式，云计算使得用户可和服务的计算模式，云计算使得用户可以获得使用超级计算机的体验，用户通以获得使用超级计算机的体验，用户通过笔记本电脑与手机上的瘦客户端接入过笔记本电脑与手机上的瘦客

10、户端接入云中获得需要的资源。云中获得需要的资源。云计算概念云计算概念 商业周刊商业周刊 GoogleGoogle的云就是由网络连接起来的几十的云就是由网络连接起来的几十万甚至上百万台的廉价计算机，这些大万甚至上百万台的廉价计算机，这些大规模的计算机集群每天都处理着来自互规模的计算机集群每天都处理着来自互联网上的海量检索数据和搜索业务请求。联网上的海量检索数据和搜索业务请求。云计算概念云计算概念 IBMIBM云计算是一种共享的网络交付信息服务的模云计算是一种共享的网络交付信息服务的模式，云服务的使用者看到的只有服务本身，式，云服务的使用者看到的只有服务本身，而不用关心相关基础设施的具体实现。而不

11、用关心相关基础设施的具体实现。软件和硬件都是资源并被封装为服务，用户软件和硬件都是资源并被封装为服务，用户可以通过互联网按需地访问和使用。可以通过互联网按需地访问和使用。云计算概念云计算概念云计算云计算(Cloud Computing)(Cloud Computing)是在极大规模上可扩展的信是在极大规模上可扩展的信 息技术能力向外部客户作为服务来提供的一种计算方息技术能力向外部客户作为服务来提供的一种计算方 式，是分布式处理式，是分布式处理(Distributed Computing)(Distributed Computing)、并行处理、并行处理 (Parallel Computing)

12、(Parallel Computing)和网格计算和网格计算(Grid Computing)(Grid Computing)的的 发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。基于互联网的超级计算模式基于互联网的超级计算模式-即把存储于个人电脑、移即把存储于个人电脑、移 动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中动电话和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在在 一起，协同工作。一起，协同工作。云计算也是云计算也是“普适计算普适计算”的一个具体的应用的一个具体的应用云计算概念云计算概念 “云云”就是计算机群，每一群包括了几十就是计算机群，每一群包括了几

13、十万台、甚至上百万台计算机。万台、甚至上百万台计算机。“云云”会替我们做存储和计算的工作。会替我们做存储和计算的工作。“云云”中的计算机可以随时更新，保证中的计算机可以随时更新，保证“云云”长生不老。长生不老。我们只需要一台能上网的电脑，不需关心我们只需要一台能上网的电脑，不需关心存储或计算发生在哪朵存储或计算发生在哪朵“云云”上，但一旦上，但一旦有需要，可以在任何地点用任何设备，如有需要，可以在任何地点用任何设备，如电脑、手机等，快速地计算和找到这些资电脑、手机等，快速地计算和找到这些资料。再也不用担心资料丢失。料。再也不用担心资料丢失。云计算概念云计算概念云计算是一项企业和消费者可以随时通

14、云计算是一项企业和消费者可以随时通过网络访问到的应用服务。过网络访问到的应用服务。云计算的迅速崛起要求高性能计算和云计算的迅速崛起要求高性能计算和“超级超级”存储。存储。云计算概念云计算概念李开复李开复(现任现任GoogleGoogle全球副总裁、中国区总全球副总裁、中国区总裁裁)打了一个形象的比喻：钱庄。最早人们打了一个形象的比喻：钱庄。最早人们只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，只是把钱放在枕头底下，后来有了钱庄，很安全，不过兑现起来比较麻烦。现在发很安全，不过兑现起来比较麻烦。现在发展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至展到银行可以到任何一个网点取钱，甚至通过通过ATMATM，或者国外的渠

15、道。，或者国外的渠道。比尔比尔盖茨盖茨19891989年在谈论年在谈论“计算机科学的过计算机科学的过去现在与未来时去现在与未来时”时说：时说：“用户只需要用户只需要640K640K的内存就足够了。的内存就足够了。”那时，所有的程那时，所有的程序都很省很小，序都很省很小，100MB100MB的硬盘简直用不完。的硬盘简直用不完。云计算概念云计算概念“云云”是一种隐喻，指代基于是一种隐喻，指代基于InternetInternet的系统平台。的系统平台。在云的背后隐藏着大量的计算资源，包括软件和在云的背后隐藏着大量的计算资源，包括软件和硬件。例如，分布式计算软件、计算机集群、存硬件。例如，分布式计算软

16、件、计算机集群、存储设备、网络基础设施等。储设备、网络基础设施等。“云云”的来源：在计算机网络拓扑图中，一般用的来源：在计算机网络拓扑图中，一般用一朵云来表示一朵云来表示InternetInternet网。网。云计算概念云计算概念推动云计算的发展推动云计算的发展?日益膨胀的能耗、人员和硬件的费用成本，数据日益膨胀的能耗、人员和硬件的费用成本，数据中心空间的日益匮乏以及用户对加速和简化网络中心空间的日益匮乏以及用户对加速和简化网络配置和管理的迫切愿望。配置和管理的迫切愿望。云计算成为可能云计算成为可能?几乎无限的带宽，日益成熟的虚拟化技术和多用几乎无限的带宽，日益成熟的虚拟化技术和多用途体系架构

17、，以及服务器无比强大的实用性。途体系架构，以及服务器无比强大的实用性。当用户需要完成一项资源消耗巨大的项目当用户需要完成一项资源消耗巨大的项目却不想额外购买硬件或者为此增加人员成却不想额外购买硬件或者为此增加人员成本时，云计算无疑是个不错的选择。本时，云计算无疑是个不错的选择。云计算概念云计算概念 目前大多数的数据中心都是目前大多数的数据中心都是1010多年前创建起多年前创建起来的，运作成本很高，而且不能有效利用能来的，运作成本很高，而且不能有效利用能源。源。ITIT经理们期望升级到一种敏捷的、可扩经理们期望升级到一种敏捷的、可扩展的、性能更高、成本效率更高的服务器和展的、性能更高、成本效率更

18、高的服务器和存储系统，而且这些服务器和存储系统采用存储系统，而且这些服务器和存储系统采用了更多的自动化技术、共享资源、更少的能了更多的自动化技术、共享资源、更少的能源，并且可以在通用服务器上运行。而且这源，并且可以在通用服务器上运行。而且这种新系统必须可以全天候提供稳定的种新系统必须可以全天候提供稳定的WebWeb服服务，这是高性能计算的最大好处。务，这是高性能计算的最大好处。云计算概念云计算概念硬件为中心硬件为中心软件为中心软件为中心 服务为中心服务为中心 PCC/S云计算云计算的特点云计算的特点 云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心，用户不用再

19、担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。用户不用再担心数据丢失、病毒入侵等麻烦。很多人觉得数据只有保存在自己看得见、摸得着的电脑很多人觉得数据只有保存在自己看得见、摸得着的电脑里才最安全，其实不然。你的电脑可能会因为自己不小里才最安全，其实不然。你的电脑可能会因为自己不小心而被损坏，或者被病毒攻击，导致硬盘上的数据无法心而被损坏，或者被病毒攻击，导致硬盘上的数据无法恢复，而有机会接触你的电脑的不法之徒则可能利用各恢复，而有机会接触你的电脑的不法之徒则可能利用各种机会窃取你的数据。种机会窃取你的数据。当你的文档保存在类似当你的文档保存在类似 Google Docs Google Docs 的网络服务上，当

20、的网络服务上，当你把自己的照片上传到类似你把自己的照片上传到类似 Google Picasa Web Google Picasa Web 的网络的网络相册里，你就再也不用担心数据的丢失或损坏。因为相册里，你就再也不用担心数据的丢失或损坏。因为在在“云云”的另一端，有全世界最专业的团队来帮你管理信的另一端，有全世界最专业的团队来帮你管理信息，有全世界最先进的数据中心来帮你保存数据。同时，息，有全世界最先进的数据中心来帮你保存数据。同时，严格的权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共严格的权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共享数据。享数据。云计算的特点云计算的特点云计算对用户端的设备要求最

21、低，使用起来也最方便。云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也最方便。大家都有过维护个人电脑上种类繁多的应用软件的经历。为了使用大家都有过维护个人电脑上种类繁多的应用软件的经历。为了使用某个最新的操作系统，或使用某个软件的最新版本，我们必须不断某个最新的操作系统，或使用某个软件的最新版本，我们必须不断升级自己的电脑硬件。为了打开朋友发来的某种格式的文档，我们升级自己的电脑硬件。为了打开朋友发来的某种格式的文档，我们不得不疯狂寻找并下载某个应用软件。不得不疯狂寻找并下载某个应用软件。为了防止在下载时引入病毒，我们不得不反复安装杀毒和防火墙软为了防止在下载时引入病毒，我们不得不反复安装杀毒和防火墙

22、软件。所有这些麻烦事加在一起，对于一个刚刚接触计算机，刚刚接件。所有这些麻烦事加在一起，对于一个刚刚接触计算机，刚刚接触网络的新手来说不啻一场噩梦！如果你再也无法忍受这样的电脑触网络的新手来说不啻一场噩梦！如果你再也无法忍受这样的电脑使用体验，云计算也许是你的最好选择。使用体验，云计算也许是你的最好选择。你只要有一台可以上网的电脑，有一个你喜欢的浏览器，你要做的你只要有一台可以上网的电脑，有一个你喜欢的浏览器，你要做的就是在浏览器中键入就是在浏览器中键入 URL URL，然后尽情享受云计算带给你的无限乐趣。，然后尽情享受云计算带给你的无限乐趣。你可以在浏览器中直接编辑存储在你可以在浏览器中直接

23、编辑存储在“云云”的另一端的文档，你可以的另一端的文档，你可以随时与朋友分享信息，再也不用担心你的软件是否是最新版本，再随时与朋友分享信息，再也不用担心你的软件是否是最新版本，再也不用为软件或文档染上病毒而发愁。因为在也不用为软件或文档染上病毒而发愁。因为在“云云”的另一端，的另一端，有有专业的专业的 IT IT 人员帮你维护硬件，帮你安装和升级软件，帮你防范病毒人员帮你维护硬件，帮你安装和升级软件，帮你防范病毒和各类网络攻击，帮你做你以前在个人电脑上所做的一切。和各类网络攻击，帮你做你以前在个人电脑上所做的一切。云计算的特点云计算的特点云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。云计算可以

24、轻松实现不同设备间的数据与应用共享。回想一下，你自己的联系人信息是如何保存的。一个最常见的情回想一下，你自己的联系人信息是如何保存的。一个最常见的情形是，你的手机里存储了几百个联系人的电话号码，你的个人电形是，你的手机里存储了几百个联系人的电话号码，你的个人电脑或笔记本电脑里则存储了几百个电子邮件地址。为了方便在出脑或笔记本电脑里则存储了几百个电子邮件地址。为了方便在出差时发邮件，你不得不在个人电脑和笔记本电脑之间定期同步联差时发邮件，你不得不在个人电脑和笔记本电脑之间定期同步联系人信息。买了新的手机后，你不得不在旧手机和新手机之间同系人信息。买了新的手机后，你不得不在旧手机和新手机之间同步电

25、话号码。步电话号码。还有你的还有你的 PDA PDA 以及你办公室里的电脑。考虑到不同设备的数据以及你办公室里的电脑。考虑到不同设备的数据同步方法种类繁多，操作复杂，要在这许多不同的设备之间保存同步方法种类繁多，操作复杂，要在这许多不同的设备之间保存和维护最新的一份联系人信息，你必须为此付出难以计数的时间和维护最新的一份联系人信息，你必须为此付出难以计数的时间和精力。这时，你需要用云计算来让一切都变得更简单。和精力。这时，你需要用云计算来让一切都变得更简单。在云计在云计算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在“云云”的另一端，的另一端，你的所有电子设备只

26、需要连接互联网，就可以同时访问和使用同你的所有电子设备只需要连接互联网，就可以同时访问和使用同一份数据。一份数据。当然，这一切都是在严格的当然，这一切都是在严格的安全管理机制安全管理机制下进行的，只有对数据下进行的，只有对数据拥有访问权限的人，才可以使用或与他人分享这份数据。拥有访问权限的人，才可以使用或与他人分享这份数据。云计算的特点云计算的特点云计算为我们使用网络提供了几乎云计算为我们使用网络提供了几乎无限多的可能无限多的可能。为存储和管理数据提供了为存储和管理数据提供了几乎无限多的空间几乎无限多的空间。为我们完成各类应用提供了为我们完成各类应用提供了几乎无限强大的计算能力几乎无限强大的计

27、算能力。想像一下，当你驾车出游的时候，只要用手机连入网络，就可以想像一下，当你驾车出游的时候，只要用手机连入网络，就可以直接看到自己所在地区的卫星地图和实时的交通状况，可以快速直接看到自己所在地区的卫星地图和实时的交通状况，可以快速查询自己预设的行车路线，可以请网络上的好友推荐附近最好的查询自己预设的行车路线，可以请网络上的好友推荐附近最好的景区和餐馆，可以快速预订目的地的宾馆，还可以把自己刚刚拍景区和餐馆，可以快速预订目的地的宾馆，还可以把自己刚刚拍摄的照片或视频剪辑分享给远方的亲友摄的照片或视频剪辑分享给远方的亲友离开了云计算，单单使用个人电脑或手机上的客户端应用，我们离开了云计算，单单使

28、用个人电脑或手机上的客户端应用，我们是无法享受这些便捷的。是无法享受这些便捷的。个人电脑或其他电子设备不可能提供无限量的存储空间和计算能个人电脑或其他电子设备不可能提供无限量的存储空间和计算能力，但在力，但在“云云”的另一端，由数千台、数万台甚至更多服务器组的另一端，由数千台、数万台甚至更多服务器组成的庞大的集群却可以轻易地做到这一点。成的庞大的集群却可以轻易地做到这一点。个人和单个设备的能力是有限的，但云计算的潜力却几乎是无限个人和单个设备的能力是有限的，但云计算的潜力却几乎是无限的。的。当你把最常用的数据和最重要的功能都放在当你把最常用的数据和最重要的功能都放在“云云”上时，相信你上时，相

29、信你对电脑、应用软件乃至网络的认识会有翻天覆地的变化，你的生对电脑、应用软件乃至网络的认识会有翻天覆地的变化，你的生活也会因此而改变。活也会因此而改变。云计算的特点云计算的特点数据在云端：数据在云端：不怕丢失不怕丢失,不必备份不必备份,可以任意点的可以任意点的恢复；恢复；软件在云端：软件在云端：不必下载自动升级；不必下载自动升级；无所不在的计算：无所不在的计算：在任何时间，任意地点，任在任何时间，任意地点，任何设备登录后就可以进行计算服务；何设备登录后就可以进行计算服务；无限强大的云计算：无限强大的云计算：具有无限空间的，无限速具有无限空间的，无限速度。度。云计算的分类云计算的分类按服务类型分

30、类按服务类型分类基础设施云：基础设施云：为用户提供底层的、接近于直接操作为用户提供底层的、接近于直接操作硬件资源的服务接口。通过调用这些接口，用户可硬件资源的服务接口。通过调用这些接口，用户可直接获得计算和存储能力。但用户需进行大量的工直接获得计算和存储能力。但用户需进行大量的工作来设计和实现自己的应用。作来设计和实现自己的应用。Amazon EC2Amazon EC2平台云：平台云：为用户提供托管平台，用户可将开发和运为用户提供托管平台，用户可将开发和运营的应用托管到云平台中。但应用的开发和部署必营的应用托管到云平台中。但应用的开发和部署必须遵守该平台特定的规则和限制，如语言、编程框须遵守该

31、平台特定的规则和限制，如语言、编程框架、数据存储模型等，应用类型也会受到限制。架、数据存储模型等，应用类型也会受到限制。Google App EngineGoogle App Engine应用云：应用云：为用户提供可为其直接所用的应用。一般为用户提供可为其直接所用的应用。一般针对某一项特定的功能。针对某一项特定的功能。云计算的分类云计算的分类云计算的分类云计算的分类按服务范围分类按服务范围分类 公有云公有云 私有云私有云 混合云混合云云计算的架构云计算的架构云计算的架构云计算的架构云计算的架构云计算的架构并不是所有云都必须在这三个层次上分并不是所有云都必须在这三个层次上分别提供服务。别提供服务

32、。对于云提供商，交付的层次越高，其内对于云提供商，交付的层次越高，其内部需要实现的功能越多。部需要实现的功能越多。位于云架构上层的云提供商在为用户提位于云架构上层的云提供商在为用户提供该层的服务时，同时要实现该架构下供该层的服务时，同时要实现该架构下层所必须具备的功能。层所必须具备的功能。云计算的架构云计算的架构Iaas(InfrastructureIaas(Infrastructure as a Service)as a Service)Iaas(InfrastructureIaas(Infrastructure as a Service)as a Service)基础设施即服务基础设施即服

33、务由数据中心中大规模的服务器集群组成。可跨数据由数据中心中大规模的服务器集群组成。可跨数据中心。中心。是经过虚拟化的硬件资源（计算、存储、网络等）是经过虚拟化的硬件资源（计算、存储、网络等）和相关管理功能的集合。和相关管理功能的集合。IaasIaas交付给用户的是基本的基础设施资源。可根据交付给用户的是基本的基础设施资源。可根据用户的需求进行动态分配。用户的需求进行动态分配。用户无需购买、维护硬件设备和相关软件系统，可用户无需购买、维护硬件设备和相关软件系统，可直接在直接在IaasIaas层上构建自己的平台和应用。层上构建自己的平台和应用。Amazon EC2Amazon EC2提供了典型的基

34、础设施服务提供了典型的基础设施服务。IaasIaas的基本功能的基本功能资源抽象资源抽象屏蔽掉硬件产品上的差异。屏蔽掉硬件产品上的差异。对每种硬件资源提供统一的管理逻辑和接口。对每种硬件资源提供统一的管理逻辑和接口。抽象往往具有多个层次，如虚拟机、集群、虚拟数抽象往往具有多个层次，如虚拟机、集群、虚拟数据中心、云等若干层次分明的资源抽象，为上层资据中心、云等若干层次分明的资源抽象，为上层资源管理逻辑定义了操作的对象和粒度。源管理逻辑定义了操作的对象和粒度。存储虚拟化方面主流的技术包括：存储虚拟化方面主流的技术包括：Google File Google File SystemSystem、Had

35、oopHadoop Distributed File System Distributed File SystemIaasIaas的基本功能的基本功能资源监控资源监控 是负载平衡的前提。是负载平衡的前提。对不同类型的资源监控方法不同。对不同类型的资源监控方法不同。CPUCPU：监控使用率；：监控使用率；内存和存储：除了监控使用率，还会根据需要监控读写操内存和存储：除了监控使用率，还会根据需要监控读写操作；作；网络：需对网络实时的输入、输出及路由状态进行监控。网络：需对网络实时的输入、输出及路由状态进行监控。IaasIaas的基本功能的基本功能负载管理负载管理 将负载进行转移，即从负载过高节点转

36、将负载进行转移，即从负载过高节点转移到负载过低节点，使所有资源在整体移到负载过低节点，使所有资源在整体负载和整体利用率上趋于平衡。负载和整体利用率上趋于平衡。IaasIaas的基本功能的基本功能数据管理数据管理实现各种类型数据的实现各种类型数据的完整性、可靠性和可管理性完整性、可靠性和可管理性。完整性完整性要求数据状态在任何时间都是确定的，要求要求数据状态在任何时间都是确定的，要求任何时候数据都能被正确地读取并在写操作上进行任何时候数据都能被正确地读取并在写操作上进行适当的同步；适当的同步；可靠性可靠性要求将数据的损坏和丢失几率降到最低（冗要求将数据的损坏和丢失几率降到最低（冗余备份）余备份）

37、可管理性可管理性要求数据能够被管理员及上层服务提供者要求数据能够被管理员及上层服务提供者以一种粗粒度和逻辑简单的方式管理。以一种粗粒度和逻辑简单的方式管理。IaasIaas的基本功能的基本功能资源部署资源部署通过自动化部署流程将资源交付给上层应用，使基通过自动化部署流程将资源交付给上层应用，使基础设施变得可用。础设施变得可用。初始化部署初始化部署+动态部署动态部署动态部署典型场景动态部署典型场景实现基础设施的动态可伸缩性：在极短时间内根据具体用实现基础设施的动态可伸缩性：在极短时间内根据具体用户需求和服务状态的变化而调整。当问题规模增大时，将户需求和服务状态的变化而调整。当问题规模增大时，将服

38、务实例从数个扩展到数千个，并使用户自动获得所需资服务实例从数个扩展到数千个，并使用户自动获得所需资源。源。故障恢复和硬件维护：能够复制故障服务器的数据和运行故障恢复和硬件维护：能够复制故障服务器的数据和运行环境，并通过动态资源部署在另外一个节点上建立起相同环境，并通过动态资源部署在另外一个节点上建立起相同的环境，保证服务从故障中快速恢复。的环境，保证服务从故障中快速恢复。IaasIaas的基本功能的基本功能安全管理安全管理保证基础设施资源被合法地访问和使用。保证基础设施资源被合法地访问和使用。提供可靠的防护机制来保证云中的数据是安提供可靠的防护机制来保证云中的数据是安全的，并提供安全审查机制保

39、证对云数据的全的，并提供安全审查机制保证对云数据的操作都是经过授权、是可追踪的。操作都是经过授权、是可追踪的。如何在云环境中控制代码的行为，识别恶意如何在云环境中控制代码的行为，识别恶意代码和病毒代码成为新的挑战。代码和病毒代码成为新的挑战。如何通过安全策略阻止管理人员泄露数据也如何通过安全策略阻止管理人员泄露数据也需考虑。需考虑。IaasIaas的基本功能的基本功能计费管理计费管理云计算倡导按量计费的计费模式。云计算倡导按量计费的计费模式。通过监控上层的使用情况，可计算出在某个通过监控上层的使用情况，可计算出在某个时间段内应用所消耗的存储、网络、内存等时间段内应用所消耗的存储、网络、内存等资

40、源，并根据计算结果向用户收费。资源，并根据计算结果向用户收费。采用适当的替代方式保证用户业务的顺利完采用适当的替代方式保证用户业务的顺利完成成 ，同时降低用户需要支付的费用（海量，同时降低用户需要支付的费用（海量数据传输，网络传输、移动存储设备）数据传输，网络传输、移动存储设备）云计算的架构云计算的架构Paas(PlatformPaas(Platform as a Service)as a Service)PaasPaas（Platform as a ServicePlatform as a Service）平台即服务）平台即服务软件生命周期相对于动态变化的业务求求格外漫长，软件生命周期相对于

41、动态变化的业务求求格外漫长，云计算的出现有望加速产品、服务和解决方案的交云计算的出现有望加速产品、服务和解决方案的交付速度。付速度。平台层为用户的应用提供开发、运行和运营环境，平台层为用户的应用提供开发、运行和运营环境，同时满足应用的业务动态需求，按需提供底层资源同时满足应用的业务动态需求，按需提供底层资源的伸缩。的伸缩。PaasPaas交付给用户的是丰富的交付给用户的是丰富的“云中间件云中间件”资源，包资源，包括应用容器、数据库和消息处理等。括应用容器、数据库和消息处理等。PaasPaas面向的并不是普通的终端用户，而是软件开发面向的并不是普通的终端用户，而是软件开发人员，他们可以充分利用这

42、些开放的资源开发定制人员，他们可以充分利用这些开放的资源开发定制化的服务。化的服务。Google App EngineGoogle App Engine是典型的是典型的PaasPaas实例。实例。云计算的架构云计算的架构Paas(PlatformPaas(Platform as a Service)as a Service)在在PaasPaas上开发应用和传统模式相比的优势上开发应用和传统模式相比的优势应用的开发和运行都是基于同样的平台，兼容性问应用的开发和运行都是基于同样的平台，兼容性问题较少。题较少。开发者无需考虑应用的可伸缩性、服务容量等问题，开发者无需考虑应用的可伸缩性、服务容量等问题

43、，因为因为PaasPaas都已提供。都已提供。PaasPaas提供的运营管理功能还能帮助开发人员对应用提供的运营管理功能还能帮助开发人员对应用进行监控和计费。进行监控和计费。PaasPaas的基本功能的基本功能提供开发测试环境提供开发测试环境定义应用模型，包括编程语言、应用的元数定义应用模型，包括编程语言、应用的元数据模型、应用的打包发布格式。据模型、应用的打包发布格式。提供代码库（提供代码库（SDKSDK）和）和APIAPI，包括界面绘制、，包括界面绘制、消息机制等。消息机制等。在线和离线的测试环境。在线和离线的测试环境。PaasPaas的基本功能的基本功能提供运行时环境提供运行时环境完成开

44、发测试工作后，开发人员需要做的就是对应完成开发测试工作后，开发人员需要做的就是对应用进行部署上线，将打好包的应用上传到远程的云用进行部署上线，将打好包的应用上传到远程的云平台上。平台上。平台层与传统的应用运行环境相比，必须具备三个平台层与传统的应用运行环境相比，必须具备三个重要特性：重要特性：隔离性、可伸缩性和资源的可复用性。隔离性、可伸缩性和资源的可复用性。隔离性隔离性应用间隔离：不同应用之间在运行时不会相互干扰（业务应用间隔离：不同应用之间在运行时不会相互干扰（业务和数据处理）；和数据处理）；用户间隔离：同一解决方案的不同用户之间相互隔离。用户间隔离：同一解决方案的不同用户之间相互隔离。可

45、伸缩性可伸缩性 平台层分配给应用的处理、存储和带宽能平台层分配给应用的处理、存储和带宽能根据工作负载或业务规模的变化而变化。根据工作负载或业务规模的变化而变化。资源可复用性资源可复用性 是伸缩性的保证。是伸缩性的保证。PaasPaas的基本功能的基本功能运营环境运营环境提供升级流程的自动化向导，简化开发人员提供升级流程的自动化向导，简化开发人员对应用的升级；对应用的升级；应用运行过程中，平台层需要对应用进行监应用运行过程中，平台层需要对应用进行监控（当前的工作负载、错误、异常、所消耗控（当前的工作负载、错误、异常、所消耗的资源）；的资源）；程序卸载与相应数据的处理；程序卸载与相应数据的处理；统

46、计计费：根据资源使用和应用访问情况进统计计费：根据资源使用和应用访问情况进行计费（细粒度）行计费（细粒度）云计算的架构云计算的架构SaaS(SoftwareSaaS(Software as a Service)as a Service)SaaS(SoftwareSaaS(Software as a Service)as a Service)软件即服务软件即服务是运行在云平台层上的应用的集合，每个应用对应一个业务需求。是运行在云平台层上的应用的集合，每个应用对应一个业务需求。不同于基础设施和平台层，应用层上运行的软件千变万化，新应用不同于基础设施和平台层，应用层上运行的软件千变万化，新应用层出不

47、穷，想要定义应用层的基本功能十分困难。层出不穷，想要定义应用层的基本功能十分困难。标准应用：标准应用：是常用软件的云上版本，提供的服务是标准的、一致的，是常用软件的云上版本，提供的服务是标准的、一致的，用户除了界面上的个性化设定，不具有更深入的自定义功能。如：用户除了界面上的个性化设定，不具有更深入的自定义功能。如：GoogleGoogle的文档服务的文档服务Google DocsGoogle Docs；客户应用：客户应用：开发好标准的功能模块，允许用户进行不限于界面的深开发好标准的功能模块，允许用户进行不限于界面的深度定制，一般针对企业级用户，需要用户进行相对复杂的自定义和度定制，一般针对企

48、业级用户，需要用户进行相对复杂的自定义和二次开发。其提供商是传统的企业二次开发。其提供商是传统的企业ITIT解决方案提供商的云上版本。解决方案提供商的云上版本。（客户管理系统（客户管理系统CRMCRM、企业资源计划系统、企业资源计划系统ERPERP）；）；多元应用：多元应用：满足特定用户的多元化需求。满足特定用户的多元化需求。Google App EngineGoogle App Engine平台上平台上已出现了数量众多的多元应用。已出现了数量众多的多元应用。MutinyMutiny为身处旧金山的用户提供地铁和公交的时刻表服务；为身处旧金山的用户提供地铁和公交的时刻表服务；The Option

49、 LabThe Option Lab为投资者提供期权交易策略制定、风险分析、收益预期为投资者提供期权交易策略制定、风险分析、收益预期等方案；等方案；FitnessChartFitnessChart帮助正在进行健身练习的用户记录体重、脂肪率等数据，可帮助正在进行健身练习的用户记录体重、脂肪率等数据，可跟踪自己的健身计划，对效果进行评估跟踪自己的健身计划，对效果进行评估云计算关键技术云计算关键技术快速部署快速部署（资源和虚拟机）（资源和虚拟机）按需部署按需部署 云计算环境中资源和应用不但规模变化范云计算环境中资源和应用不但规模变化范围大且动态性高。围大且动态性高。并行部署并行部署协同部署协同部署资

50、源调度资源调度：在特定的资源环境下，根据一定的：在特定的资源环境下，根据一定的资源使用规则，在不同的资源使用者之间进行资源使用规则，在不同的资源使用者之间进行资源调整。资源调整。在计算任务所在的机器上调整它的资源使用量在计算任务所在的机器上调整它的资源使用量将计算任务转移到其他机器上将计算任务转移到其他机器上进程的动态迁移进程的动态迁移技术技术云计算关键技术云计算关键技术多租户技术多租户技术 使大量用户能够共享软硬件资源，每个用户能按需使使大量用户能够共享软硬件资源，每个用户能按需使用资源，能够对软件服务进行客户化配置，不影响其用资源，能够对软件服务进行客户化配置，不影响其他用户的使用他用户的