云計(jì)算基礎(chǔ)知識(shí)-

云計(jì)算基礎(chǔ)知識(shí)

云計(jì)算的演進(jìn)

云計(jì)算的概念云計(jì)算的模式云計(jì)算的技術(shù)和價(jià)值云計(jì)算的應(yīng)用IT與CT技術(shù)融合，推動(dòng)IT架構(gòu)的升級(jí)云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)快速發(fā)展海量信息的處理，在目前技術(shù)下的高成本壓力云計(jì)算充分利舊，合理使用資源，降低運(yùn)營(yíng)成本少數(shù)云計(jì)算的先行者的云計(jì)算服務(wù)已開(kāi)始運(yùn)營(yíng)越來(lái)越多的用戶接受并使用云計(jì)算服務(wù)云計(jì)算驅(qū)動(dòng)力需求驅(qū)動(dòng)商業(yè)模式轉(zhuǎn)變技術(shù)驅(qū)動(dòng)云計(jì)算產(chǎn)生的背景3云計(jì)算時(shí)代2PC時(shí)代點(diǎn)擊添加內(nèi)容文字點(diǎn)擊添加內(nèi)容文字1大型機(jī)時(shí)代點(diǎn)擊添加內(nèi)容文字點(diǎn)擊添加內(nèi)容文字云計(jì)算正在改變IT基礎(chǔ)架構(gòu)云計(jì)算是一種通過(guò)Internet以服務(wù)的方式提供動(dòng)態(tài)可伸縮的虛擬化資源的計(jì)算模式，使人們像用電一樣享用信息的應(yīng)用和服務(wù)。云計(jì)算的演進(jìn)歷程并行計(jì)算分布式計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算云計(jì)算云計(jì)算與其它計(jì)算模式對(duì)比計(jì)算模式定義特點(diǎn)并行計(jì)算(ParallelComputing)同時(shí)使用多種計(jì)算資源解決計(jì)算問(wèn)題的過(guò)程，主要目的是快速解決大型且復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題。把計(jì)算任務(wù)分派給系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)運(yùn)算單元。分布式計(jì)算(DistributedComputing)把一個(gè)需要巨大的計(jì)算能力才能解決的問(wèn)題分成多個(gè)小部分，把這些小部分分配給多個(gè)計(jì)算進(jìn)行處理，最后綜合這些計(jì)算結(jié)果得到最終結(jié)果。把計(jì)算任務(wù)分派給網(wǎng)絡(luò)中多臺(tái)獨(dú)立的機(jī)器。網(wǎng)格計(jì)算(GridComputing)利用互聯(lián)網(wǎng)把地理上廣泛分布的各種資源連成一個(gè)邏輯的整體，就像一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)一樣。分布式計(jì)算的一種。為用戶提供一體化的信息和應(yīng)用服務(wù)。云計(jì)算(CloudComputing)一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，通過(guò)這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，提供按需、且易擴(kuò)展的彈性計(jì)算以及應(yīng)用服務(wù)。云計(jì)算的演進(jìn)

云計(jì)算的概念云計(jì)算的模式云計(jì)算的技術(shù)和價(jià)值云計(jì)算的應(yīng)用云計(jì)算的概念CloudcomputingisastyleofcomputinginwhichdynamicallyscalableandoftenvirtualizedresourcesareprovidedasaserviceovertheInternet.云計(jì)算是一種通過(guò)Internet以服務(wù)的方式提供動(dòng)態(tài)可伸縮的虛擬化資源的計(jì)算模式?！猈iki定義云計(jì)算的關(guān)鍵特征按需自助服務(wù)（On-demandSelf-service）無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)接入（Ubiquitousnetworkaccess）與位置無(wú)關(guān)的資源池（Locationindependentresourcepooling）快速?gòu)椥裕≧apidElastic）按使用付費(fèi)（Payperuser）支撐海量信息處理的服務(wù)器和存儲(chǔ)連接數(shù)以萬(wàn)計(jì)服務(wù)器的以太交換機(jī)“云計(jì)算”的靈魂—

云平臺(tái)軟件各種應(yīng)用軟件和服務(wù)—業(yè)務(wù)與應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)+虛擬機(jī)…計(jì)算文件存儲(chǔ)PaaSSaaS云平臺(tái)云計(jì)算社區(qū)搜索商務(wù)集群管理并行處理自動(dòng)管控分布式存儲(chǔ)應(yīng)用服務(wù)API云能力服務(wù)API1234云服務(wù)IaaS技術(shù)視角:云計(jì)算=計(jì)算/存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)海量低成本服務(wù)器代替專(zhuān)有大型機(jī)、小型機(jī)、高端服務(wù)器；分布式軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)單機(jī)操作系統(tǒng)；自動(dòng)管控軟件替代傳統(tǒng)集中管理；互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心PC時(shí)代App1App2AppnApp1App2Appn企業(yè)數(shù)據(jù)中心LAN云時(shí)代計(jì)算和存儲(chǔ):

從局域網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)遷移軟件:

從終端向云端遷移App1App2AppnApp1App2Appn12Internet軟件和硬件解耦，實(shí)現(xiàn)硬件共享3商業(yè)視角:云計(jì)算=信息電廠用戶消費(fèi)模式變化通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供軟硬件與服務(wù)；用戶由瀏覽器或輕量級(jí)終端獲取、使用服務(wù)商業(yè)模式發(fā)生變化從“購(gòu)買(mǎi)軟硬件產(chǎn)品”向“購(gòu)買(mǎi)信息服務(wù)”轉(zhuǎn)變；如同100年前用電的轉(zhuǎn)變App2App1Appn云計(jì)算的演進(jìn)

云計(jì)算的概念云計(jì)算的模式云計(jì)算的技術(shù)和價(jià)值云計(jì)算的應(yīng)用云計(jì)算的部署模式公用云混合云私有云企業(yè)防火墻云計(jì)算的商業(yè)模式云計(jì)算的商業(yè)模式服務(wù)類(lèi)別服務(wù)內(nèi)容盈利模式實(shí)例SaaS互聯(lián)網(wǎng)Web2.0應(yīng)用企業(yè)應(yīng)用電信業(yè)務(wù)通過(guò)提供滿足最終用戶需求的業(yè)務(wù)，按使用收費(fèi)Salesforce：CRMPaaS提供應(yīng)用運(yùn)行和開(kāi)發(fā)環(huán)境提供應(yīng)用開(kāi)發(fā)的組件（數(shù)據(jù)庫(kù)，郵件，消息等）通過(guò)Hosting方式將IT資源、Web通用能力、通信能力打包出租給應(yīng)用開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)者，按使用收費(fèi)Microsoft:Azure的VisioStudio工具IaaS出租計(jì)算，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)等IT資源按使用收費(fèi)通過(guò)規(guī)模獲取利潤(rùn)Amazon：EC2云主機(jī)云計(jì)算的演進(jìn)

云計(jì)算的概念云計(jì)算的模式云計(jì)算的技術(shù)和價(jià)值云計(jì)算應(yīng)用4.云計(jì)算的技術(shù)和價(jià)值4.1傳統(tǒng)IT的挑戰(zhàn)4.2云計(jì)算的核心技術(shù)4.3云計(jì)算的價(jià)值傳統(tǒng)IT的挑戰(zhàn)煙囪式系統(tǒng)，業(yè)務(wù)獨(dú)享資源CPU：5-10％，存儲(chǔ)：<36％，網(wǎng)絡(luò)：50％；單機(jī)硬件系統(tǒng)可靠性低，但成本更高每G數(shù)據(jù)的計(jì)算存儲(chǔ)成本是5美元；運(yùn)維效率低，維護(hù)成本高人均維護(hù)<100臺(tái)，人力維護(hù)費(fèi)占運(yùn)營(yíng)成本12％硬件準(zhǔn)備6個(gè)月，業(yè)務(wù)上線8～18個(gè)月能源消耗大能源利用率低，PUE高大量的能源用于散熱；能源消耗機(jī)房空間計(jì)算和存儲(chǔ)傳統(tǒng)桌面應(yīng)用場(chǎng)景的問(wèn)題能耗大空間小，噪音大維護(hù)成本高信息安全程度低每年電費(fèi)成本高PC占空間大，個(gè)人使用空間小空間噪音超過(guò)60分貝PC故障率高維護(hù)工作量大：補(bǔ)丁，升級(jí)，安裝，維修維護(hù)成本高，每人能維護(hù)100臺(tái)左右多種接入方式安全漏洞較多關(guān)鍵信息泄漏機(jī)率大PC更換成本高每3年左右更換一次PC更換PC成本高企業(yè)辦公呼叫中心營(yíng)業(yè)廳網(wǎng)管維護(hù)4.云計(jì)算的技術(shù)和價(jià)值4.1傳統(tǒng)IT的挑戰(zhàn)4.2云計(jì)算的核心技術(shù)4.3云計(jì)算的價(jià)值虛擬化技術(shù)寄居虛擬化架構(gòu)宿主操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)用虛擬化層裸金屬虛擬化架構(gòu)虛擬化層應(yīng)用操作系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)控制臺(tái)應(yīng)用操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)虛擬化架構(gòu)宿主操作系統(tǒng)虛擬容器應(yīng)用系統(tǒng)模板庫(kù)虛擬容器應(yīng)用系統(tǒng)模板庫(kù)混合虛擬化架構(gòu)宿主操作系統(tǒng)應(yīng)用操作系統(tǒng)應(yīng)用操作系統(tǒng)應(yīng)用操作系統(tǒng)虛擬硬件管理寄居虛擬化架構(gòu)裸金屬虛擬化架構(gòu)操作系統(tǒng)虛擬化架構(gòu)混合虛擬化架構(gòu)優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)不依賴于操作系統(tǒng)支持多操作系統(tǒng)，多應(yīng)用簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)管理開(kāi)銷(xiāo)非常低相對(duì)于寄居虛擬化架構(gòu)，沒(méi)有冗余，性能高可支持多種操作系統(tǒng)缺點(diǎn)安裝和運(yùn)行應(yīng)用程序依賴于主機(jī)操作系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的支持管理開(kāi)銷(xiāo)大，性能損耗大虛擬化層開(kāi)發(fā)難度大隔離性差，多容器共享同一操作系統(tǒng)需底層硬件支持虛擬化擴(kuò)展功能廠家VMwareWorkstationVitrualPCWMware

ESXServerCitrixXenServerMicrosoftHyper-V華為FusionSphereVirtuozzoRedhatKVM內(nèi)存復(fù)用技術(shù)內(nèi)存共享：虛擬機(jī)之間共享同一物理內(nèi)存空間，此時(shí)虛擬機(jī)僅對(duì)內(nèi)存做只讀操作寫(xiě)時(shí)復(fù)制：當(dāng)虛擬機(jī)需要對(duì)內(nèi)存進(jìn)行寫(xiě)操作時(shí)，開(kāi)辟另一內(nèi)存空間，并修改映射內(nèi)存共享VM1VM2VM3物理內(nèi)存內(nèi)存置換DiskVMVM內(nèi)存置換：虛擬機(jī)長(zhǎng)時(shí)間未訪問(wèn)的內(nèi)存內(nèi)容被置換到存儲(chǔ)中，并建立映射，當(dāng)虛擬機(jī)再次訪問(wèn)該內(nèi)存內(nèi)容時(shí)再置換回來(lái)內(nèi)存氣泡VM1VM2內(nèi)存氣泡空閑已使用已使用空閑內(nèi)存氣泡：Hypervisor通過(guò)內(nèi)存氣泡將較為空閑的虛擬機(jī)內(nèi)存釋放給內(nèi)存使用率較高的虛擬機(jī)，從而提升內(nèi)存利用率技術(shù)特點(diǎn)在不中斷業(yè)務(wù)的情況下，將運(yùn)行的虛擬機(jī)從一臺(tái)物理主機(jī)移動(dòng)至另一臺(tái)物理主機(jī)在同一個(gè)遷移域（集群）中實(shí)現(xiàn)。需要共享存儲(chǔ)設(shè)備適用場(chǎng)景：可以應(yīng)用于系統(tǒng)維護(hù)、升級(jí)等需要不中斷虛擬機(jī)業(yè)務(wù)的場(chǎng)景。支持手動(dòng)遷移和自動(dòng)遷移OSAPPVM1OSAPPVM2OSAPPVM3資源管理CNA1CNA2CNA3OSAPPVM1OSAPPVM2OSAPPVM3資源管理CNA1CNA2CNA3遷移前遷移后虛擬機(jī)熱遷移技術(shù)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置技術(shù)存儲(chǔ)配置分類(lèi)普通型：實(shí)際分配的物理磁盤(pán)空間與配置容量相同精簡(jiǎn)型：實(shí)際分配的物理磁盤(pán)空間與用戶實(shí)際使用的磁盤(pán)空間相同精簡(jiǎn)型技術(shù)特點(diǎn)虛擬機(jī)用戶看到的始終是配置容量降低存儲(chǔ)成本

相比常規(guī)存儲(chǔ)方式，單個(gè)虛擬機(jī)的IOPS會(huì)有所減少精簡(jiǎn)型適用場(chǎng)景存儲(chǔ)容量較大，IOPS要求不高機(jī)房空間計(jì)算和存儲(chǔ)物理存儲(chǔ)20GB100G虛擬分配：120G實(shí)際分配：80G物理空間：100GFusionCompute普通型20GB精簡(jiǎn)型40GB精簡(jiǎn)型60GB20GB20GB40GB客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)鏈接克隆技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)相同OS多個(gè)虛擬機(jī)共享同一母鏡像，母鏡像可統(tǒng)一升級(jí)、維護(hù)創(chuàng)建單個(gè)鏈接克隆虛擬機(jī)時(shí)間可降到12秒每個(gè)客戶虛擬機(jī)保存虛擬化鏡像差異化部分降低存儲(chǔ)成本60%適用場(chǎng)景桌面云呼叫中心、學(xué)校機(jī)房等機(jī)房空間計(jì)算和存儲(chǔ)FusionCompute客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)客戶機(jī)差異文件差異文件差異文件差異文件Windows母鏡像Linux

母鏡像虛擬機(jī)快照技術(shù)機(jī)房空間計(jì)算和存儲(chǔ)技術(shù)特點(diǎn)支持磁盤(pán)增量快照和內(nèi)存快照，完整保存虛擬機(jī)所有信息支持虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)備份支持快照恢復(fù)到虛擬機(jī)支持快照l(shuí)ive合并適用場(chǎng)景虛擬備份與恢復(fù)異地容災(zāi)自動(dòng)負(fù)載均衡技術(shù)能源消耗機(jī)房空間計(jì)算和存儲(chǔ)技術(shù)特點(diǎn)同一集群內(nèi)，VM根據(jù)策略自動(dòng)負(fù)載均衡負(fù)載均衡算法優(yōu)化，避免VM無(wú)效遷移應(yīng)用場(chǎng)景負(fù)載均衡確保業(yè)務(wù)性能削峰填谷，避免高峰期的擁塞FusionComputeAppFusionComputeAppFusionComputeAppAppFusionComputeAppAppAppApp4.云計(jì)算的技術(shù)和價(jià)值4.1傳統(tǒng)IT的挑戰(zhàn)4.2云計(jì)算的核心技術(shù)4.3云計(jì)算的價(jià)值資源整合、提高資源利用率共享硬件等資源內(nèi)存復(fù)用，提高資源利用率資源整合的價(jià)值虛擬服務(wù)器的CPU和內(nèi)存靈活調(diào)整服務(wù)器整合服務(wù)器整合，提高服務(wù)器利用率服務(wù)器整合，節(jié)省機(jī)房空間快速部署，彈性擴(kuò)容業(yè)務(wù)資源區(qū)快速創(chuàng)建的新資源采用虛擬機(jī)批量部署可以彈性擴(kuò)展/收縮資源滿足業(yè)務(wù)需要縮短業(yè)務(wù)部署周期隨業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)加入新資源，彈性擴(kuò)展基礎(chǔ)架構(gòu)數(shù)據(jù)集中，信息安全傳統(tǒng)IT平臺(tái)數(shù)據(jù)可被用戶自由存取云平臺(tái)數(shù)據(jù)集中管控?cái)?shù)據(jù)安全多種安全措施，保證數(shù)據(jù)安全網(wǎng)絡(luò)傳輸加密數(shù)據(jù)加密接入認(rèn)證安全防病毒自動(dòng)調(diào)度，節(jié)能減排APP1APP2APP3APP4APP2APP3APP4APP1APP1APP2APP3APP4APP1APP2APP3APP4夜晚：自動(dòng)節(jié)能減排白天：監(jiān)控資源負(fù)載情況，自動(dòng)負(fù)載均衡基于負(fù)載策略基于時(shí)間策略智能化、自動(dòng)化資源調(diào)度:白天，基于負(fù)載策略進(jìn)行資源監(jiān)控，自動(dòng)負(fù)載均衡，實(shí)現(xiàn)高效熱管理夜晚，基于時(shí)間策略進(jìn)行負(fù)載整合，將不需要的服務(wù)器關(guān)機(jī)，最大限度降低耗電量降溫去噪，綠色辦公說(shuō)明：1分貝是人類(lèi)耳朵剛能聽(tīng)到的聲音；20分貝以下的聲音，我們可以認(rèn)為他是安靜；20—40分貝大約是在耳邊喃喃細(xì)語(yǔ)；40—60分貝屬于我們正常的交談；60分貝以上就屬于吵鬧范圍了<55分貝1分貝300W70W35-45度≈室溫說(shuō)明：PC的一般工作溫度在35℃-45℃之間，在密集的辦公環(huán)境中，環(huán)境溫度會(huì)接近到PC的溫度高效維護(hù)，降低成本300W70W+維護(hù)維護(hù)流程：故障申報(bào)

安排人員

故障定位

進(jìn)行維護(hù)整個(gè)維護(hù)流程需要2~4小時(shí)，業(yè)務(wù)中斷長(zhǎng)，造成員工人力成本損失。

維護(hù)人員：需要員工總?cè)藬?shù)約3%～5%的IT支撐維護(hù)人員。能耗傳統(tǒng)PC功率大約300W，比較耗電，費(fèi)用較高桌面云維護(hù)維前端免維護(hù)。護(hù)流程：故障（死機(jī)）

員工自助重啟

完成整個(gè)自助流程需要3分鐘，業(yè)務(wù)中斷時(shí)間短。維護(hù)人員大大減少，人均維護(hù)1000臺(tái)桌面，大大降低維護(hù)成本能耗TC耗電在幾瓦到二十幾瓦，大大降低能耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，降低成本傳統(tǒng)PCTCAPPWinLinuxAPPAPPWinLinuxAPP用戶桌面人機(jī)分離，用戶可以在不同桌位、辦公室登錄桌面用戶可以不必中斷桌面應(yīng)用運(yùn)行，在旅途中熱插拔更換終端，繼續(xù)工作無(wú)縫切換，移動(dòng)辦公升級(jí)擴(kuò)容不中斷業(yè)務(wù)機(jī)房空間計(jì)算和存儲(chǔ)VMVMVMVMVMVM應(yīng)用遷移數(shù)據(jù)備份節(jié)點(diǎn)升級(jí)數(shù)據(jù)遷回應(yīng)用遷回待升級(jí)節(jié)點(diǎn)備用節(jié)點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)通過(guò)熱遷移移動(dòng)，自動(dòng)獲取備用節(jié)點(diǎn)空間自動(dòng)化流水線操作模式，使用簡(jiǎn)單應(yīng)用價(jià)值按需高效調(diào)整系統(tǒng)容量，降低維護(hù)成本降低升級(jí)成本與風(fēng)險(xiǎn)，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性軟硬件系統(tǒng)統(tǒng)一管理機(jī)房空間計(jì)算和存儲(chǔ)華為云管理專(zhuān)家系統(tǒng)一體機(jī)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用

虛擬機(jī)

物理服務(wù)器OS

SuseLinuxRedhatLinuxCentosWindowsOracle7+MSSQLServer7+VMware,FusionCompute各廠商X86服務(wù)器華為FusionCubeHuaweiEMCNetAppIBMCISCO,Huawei,Juniper…Huawei…MSExchangeMSSharePoint云計(jì)算的演進(jìn)

云計(jì)算的概念云計(jì)算的模式云計(jì)算的技術(shù)和價(jià)值云計(jì)算的應(yīng)用華為部署全球最大的辦公桌面云西安班加羅爾達(dá)拉斯深圳DC北京DC上海DC西安DC深圳武漢上海北京高速互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)華為桌面云案例：效果分析傳統(tǒng)PC機(jī)方式桌面云效果PC/服務(wù)器設(shè)備57300PC＋5730PC2292服務(wù)器＋57300瘦終端節(jié)省55%投資能耗2.3億元/年3.4千萬(wàn)/年節(jié)省85%電費(fèi)入職申領(lǐng)辦公設(shè)備473萬(wàn)元/年10萬(wàn)/年節(jié)省98%的費(fèi)用1天/人次10分鐘/人次員工搬遷1356萬(wàn)元/年226萬(wàn)元/年節(jié)省80%的費(fèi)用2小時(shí)/人次20分鐘/人次維護(hù)效率<100臺(tái)/人>1000臺(tái)/人提高9倍設(shè)備更換頻率3年10年以上節(jié)省88%的費(fèi)用9034萬(wàn)/年1146萬(wàn)信息安全能耗入職申領(lǐng)PC