第9章 云計算技術(shù)

ComputerNetworkTechnology計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第3版

第9章云計算技術(shù)第9章云計算技術(shù)知識目標了解云計算基本概念了解云計算主流解決方案技能目標認識當(dāng)前主流云計算平臺了解云計算核心技術(shù)素質(zhì)目標具備主動適應(yīng)新技術(shù)的品質(zhì)培養(yǎng)獨立思考、不斷進取的探索精神

9.1云計算基本概念提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。1．狹義的云計算指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。2．廣義的云計算指服務(wù)的交付和使用模式，通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴展的方式獲得所需的服務(wù)。云計算核心思想：將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池向用戶按需服務(wù)。9.1云計算基本概念一種基于互聯(lián)網(wǎng)的新的IT服務(wù)增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動態(tài)的、易擴展的、虛擬化的資源。9.2云計算特點1.超大規(guī)模Google云計算已經(jīng)擁有100多萬臺服務(wù)器，Amazon、IBM、微軟和Yahoo等公司的“云”均擁有幾十萬臺服務(wù)器。2.虛擬化云計算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取服務(wù)。3.按需服務(wù)“云”是龐大的資源池，用戶按需購買服務(wù)。4.高可靠性“云”使用了數(shù)據(jù)多副本容錯、計算結(jié)點同構(gòu)可互換等措施來保障服務(wù)的高可靠性9.2云計算特點5.通用性云計算不針對特定的應(yīng)用，在“云”的支撐下可以構(gòu)造出于變?nèi)f化的應(yīng)用。6.高性價比“云”的特殊容錯措施使得可以采用極其廉價的結(jié)點來構(gòu)成“云”。7.高可擴展性“云”的規(guī)?？梢詣討B(tài)伸縮，滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長的需要。8.潛在的危險性云計算中的數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)所有者以外的其他用戶云計算用戶是保密的，但是對于提供云計算的商業(yè)機構(gòu)而言確實毫無秘密可言。9.3網(wǎng)格計算與云計算關(guān)系1.網(wǎng)格（Grid）

在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，基于面向服務(wù)架構(gòu)（SOA），使用互操作、按需集成等技術(shù)手段，將分散在不同地理位置的資源虛擬成為一個有機整體，實現(xiàn)計算、存儲、數(shù)據(jù)、軟件和設(shè)備等資源的共享，從而大幅提高資源的利用率，使用戶獲得前所未有的計算和信息能力。2.網(wǎng)格計算思路

是聚合分布資源，支持虛擬組織，提供高層次地服務(wù);網(wǎng)格計算采用執(zhí)行作業(yè)形式，在一個階段內(nèi)完成作業(yè)，產(chǎn)生數(shù)據(jù)返回給用戶。9.3網(wǎng)格計算與云計算關(guān)系3.網(wǎng)格計算作用：聚合資源來支持挑戰(zhàn)性的應(yīng)用;網(wǎng)格計算更多地面向科研應(yīng)用，商業(yè)模型不清晰。4.網(wǎng)格計算與云計算的關(guān)系：就像OSI與TCP/IP之間的關(guān)系，兩者相互促進，協(xié)同發(fā)展，沒有網(wǎng)格計算打下的基礎(chǔ)，云計算不會這么快到來。網(wǎng)格計算：用中間件屏蔽異構(gòu)系統(tǒng)。云計算：用提供服務(wù)的機制來解決異構(gòu)性的問題。網(wǎng)格計算：以科學(xué)研究為主，非常重視標準規(guī)則，也非常復(fù)雜，實現(xiàn)起來難度大，而且缺乏成功的商業(yè)模式。云計算：是網(wǎng)格計算的一種簡化形態(tài)，可以說云計算的成功也體現(xiàn)了網(wǎng)格計算的成功。9.4云計算服務(wù)根據(jù)資源和服務(wù)的特征來區(qū)分，云計算包括以下幾個層次的服務(wù)：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS）1.IaaS

基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure-as-a-Service），消費者通過Internet可以從完善的計算機基礎(chǔ)設(shè)施獲得服務(wù)。2.PaaS

平臺即服務(wù)（Platform-as-a-Service），PaaS實際上是指將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務(wù)，以SaaS的模式提交給用戶。9.4云計算服務(wù)3.SaaS

軟件即服務(wù)（Software-as-a-Service），SaaS是一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動。9.5云計算核心技術(shù)云計算是一種以數(shù)據(jù)和處理能力為中心的密集型計算模式，其中以虛擬化技術(shù)、分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、資源管理、編程模式、大規(guī)模數(shù)據(jù)管理、信息安全、云計算平臺管理技術(shù)最為關(guān)鍵。1.虛擬化技術(shù)虛擬化是云計算最重要的核心技術(shù)，是一種在軟件中仿真計算機硬件，以虛擬資源為用戶提供服務(wù)的計算形式。分兩種應(yīng)用模式。一是將一臺性能強大的服務(wù)器虛擬成多個獨立的小服務(wù)器，服務(wù)不同的用戶。二是將多個服務(wù)器虛擬成一個強大的服務(wù)器，完成特定的功能。9.5云計算核心技術(shù)2.分布式數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、資源管理采用分布式存儲技術(shù)，將數(shù)據(jù)存儲在不同的物理設(shè)備中。引入分布式資源管理技術(shù)。在多節(jié)點的并發(fā)執(zhí)行環(huán)境中，各個節(jié)點的狀態(tài)需要同步。3.編程模式

云計算是一個多用戶、多任務(wù)、支持并發(fā)處理的系統(tǒng)。更高效地利用軟、硬件資源，讓用戶更快速、更簡單地使用應(yīng)用或服務(wù)。4.大規(guī)模數(shù)據(jù)管理云計算具有高效的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，不僅要保證數(shù)據(jù)的存儲和訪問，還要能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)進行特定的檢索和分析。5.云計算平臺管理云計算系統(tǒng)的平臺管理技術(shù)，需要具有高效調(diào)配大量服務(wù)器資源，使其更好協(xié)同工作的能力。云計算提供者有三種部署模式：公共云、私有云和混合云。9.6主流云平臺1.國外云平臺

主要代表：美國亞馬遜、微軟、谷歌公司等。Amazon:彈性計算云（EC2）、簡單存儲服務(wù)（S3）、簡單數(shù)據(jù)庫服務(wù)（SimpleDB）、簡單隊列服務(wù)（SQS）等微軟：“WindowsAzure”編程模型MapReduce、分布式鎖服務(wù)ChubbySQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)、.Net服務(wù)等Google：文件系統(tǒng)GFS、編程模型MapReduce、分布式鎖服務(wù)Chubby等9.6主流云平臺2.國內(nèi)云平臺

主要代表：阿里巴巴、百度、騰訊等公司產(chǎn)品。阿里云:彈性計算、數(shù)據(jù)庫、存儲、網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云安全等。百度云：計算與網(wǎng)絡(luò)、存儲和CDN、數(shù)據(jù)庫、安全和管理、數(shù)據(jù)分析等。騰訊云：云服務(wù)器、云