徐小龙云计算技术及应用.pdf
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2015/7/21NJUPT云计算技术及应用徐小龙徐小龙教授教授/博士博士Prof.XUXiaolong(Ph.D)南京邮电大学南京邮电大学计算机学院计算机学院新型网络计算技术研究中心新型网络计算技术研究中心NJUPT主讲情况主讲情况1.南京邮电大学计算机学院教授南京邮电大学计算机学院教授2.“通信与信息系统专业”博士“通信与信息系统专业”博士3.“电子科学与技术”博士后流动站博士后“电子科学与技术”博士后流动站博士后4.UniversityoftheWestofScotland博士后博士后5.新型网络计算技术研究中心主任新型网络计算技术研究中心主任6.中国计算机学会高级会员中国计算机学会高级会员7.江苏省计算机学会“计算机安全专委会”常务委员江苏省计算机学会“计算机安全专委会”常务委员8.江苏省电子学会“信息安全专委会”委员江苏省电子学会“信息安全专委会”委员9.全国计算机继续教育研究会江苏委员会秘书长全国计算机继续教育研究会江苏委员会秘书长10.江苏省计算机学会“计算机与通信专委会”秘书长江苏省计算机学会“计算机与通信专委会”秘书长NJUPT主讲情况主讲情况相关领域承担科研项目情况相关领域承担科研项目情况:
(1)国家自然科学基金项目,面向)国家自然科学基金项目,面向绿色云计算绿色云计算的节能型的节能型资源整合和任务调度关键技术的研究,项目负责人资源整合和任务调度关键技术的研究,项目负责人
(2)国家自然科学基金项目,基于安全)国家自然科学基金项目,基于安全Agent的可信的可信云云计算计算与对等计算融合模型及关键技术的研究,项目与对等计算融合模型及关键技术的研究,项目负责人负责人(3)江苏省自然科学基金项目,公共)江苏省自然科学基金项目,公共云计算云计算环境中可信环境中可信虚拟私有模型及其关键技术的研究,项目负责人虚拟私有模型及其关键技术的研究,项目负责人(4)教育部博士点基金研究项目,基于安全)教育部博士点基金研究项目,基于安全Agent的可的可信对等计算关键技术的研究,项目负责人信对等计算关键技术的研究,项目负责人(5)江苏省博士后科研资助计划项目(江苏省人力资源)江苏省博士后科研资助计划项目(江苏省人力资源和社会保障厅),开放计算环境中基于安全和社会保障厅),开放计算环境中基于安全Agent的可信虚拟的可信虚拟私有云私有云模型的研究,项目负责人模型的研究,项目负责人(6)江苏省高校自然科学研究计划资助项目,基于移动)江苏省高校自然科学研究计划资助项目,基于移动云计算的创新型文献共享和交流平台及关键技术,云计算的创新型文献共享和交流平台及关键技术,项目组项目组负责人负责人NJUPT讲座纲要讲座纲要数据中心与云计算架构基础数据中心与云计算架构基础1重点关注的云计算系统平台重点关注的云计算系统平台2国内行业云计算推广与应用国内行业云计算推广与应用3云计算技术与大数据时代云计算技术与大数据时代4NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础泛在互联的时代泛在互联的时代1移动电话移动电话PCsTVsPDAsGPS导航导航汽车电子设备汽车电子设备智能家电智能家电iPhoneDCs传感器传感器。
我们已经进入一个无处不网、无时不网的时代!
我们已经进入一个无处不网、无时不网的时代!
NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础云计算技术来由云计算技术来由21.云计算是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算云计算是能够提供动态资源池、虚拟化和高可用性的下一代计算平台,借用了量子物理中的“电子云”(平台,借用了量子物理中的“电子云”(ElectronCloud),强),强调说明信息处理的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征。
调说明信息处理的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征。
2.云计算技术可将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使云计算技术可将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务,各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务,一般具备以下一般具备以下3个典型特征:
个典型特征:
(1)硬件基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上;)硬件基础设施架构在大规模的廉价服务器集群之上;
(2)应用程序与底层服务协作开发,最大限度地利用资源;)应用程序与底层服务协作开发,最大限度地利用资源;(3)通过多个廉价服务器之间的冗余,使用软件获得高可用性。
)通过多个廉价服务器之间的冗余,使用软件获得高可用性。
2015/7/22NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础存储服务存储服务计算服务计算服务软件服务软件服务信息处理信息处理信息资源利用信息资源利用NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础数据中心数据中心31.维基百科给出的定义是“数据中心是一整套复杂的设施。
它不仅维基百科给出的定义是“数据中心是一整套复杂的设施。
它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统例如通信和存储系统),还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置”。
安全装置”。
2.谷歌的谷歌的TheDatacenterasaComputer一书中一书中,将数据中心将数据中心解释为“多功能的建筑物解释为“多功能的建筑物,能容纳多个服务器能容纳多个服务器以及通信设备。
这以及通信设备。
这些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物理安全上的需求理安全上的需求,并且这样放置便于维护”并且这样放置便于维护”,而“并不仅仅是一些而“并不仅仅是一些服务器的集合”服务器的集合”NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础数据中心数据中心4数据中心外部数据中心外部NJUPTNJUPT2015/7/23NJUPTNJUPTNJUPTGoogleGoogle的节能措施的节能措施NJUPT微软的节能措施微软的节能措施NJUPTNJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础数据中心数据中心4数据中心内部数据中心内部2015/7/24NJUPTNJUPTNJUPTNJUPTGoogle在芬兰在芬兰Hamina数据中心数据中心NJUPTGoogle爱荷华州的爱荷华州的ConcilBluffs数据中心数据中心NJUPT微软的节能措施微软的节能措施2015/7/25NJUPTNJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础数据中心数据中心3规模经济性规模经济性项目项目中型数据中心成本中型数据中心成本特大型数据中心成本特大型数据中心成本比率比率网络网络$95$95每每Mb/秒秒/月月$13$13每每Mb/秒秒/月月7.17.1存储存储$2.20$2.20每每GB/月月$0.40$0.40每每GB/月月5.75.7管理管理每个管理员约管理每个管理员约管理140个个服务器服务器每个管理员管理每个管理员管理1000个个服务器以上服务器以上7.17.1更低的硬件成本更低的硬件成本更低廉的电价更低廉的电价更低的管理费用更低的管理费用更高的利用率更高的利用率从从10-15%到到80%NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础云计算技术特点云计算技术特点5虚拟化分布式并行计算海量存储桌面应用云云计计算算关关键键技技术术安全资源调度超大规模虚拟化云计算特点高可扩展性按需服务高可靠性极其廉价NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6Wikipedia,维基百科的,维基百科的虚拟化虚拟化定义定义虚拟化是表示计算机资源的抽象方法,通过虚拟化可以用虚拟化是表示计算机资源的抽象方法,通过虚拟化可以用与访问抽象前资源一致的方法访问抽象后的资源。
这种资与访问抽象前资源一致的方法访问抽象后的资源。
这种资源的抽象方法并不受实现、地理位置或底层资源的物理配源的抽象方法并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。
置的限制。
IBM的的虚拟化虚拟化定义定义虚拟化是资源的逻辑表示,它不受物理限制的约束。
虚拟化是资源的逻辑表示,它不受物理限制的约束。
虚拟化的三层含义虚拟化的三层含义虚拟化的对象是各种各样的资源;虚拟化的对象是各种各样的资源;经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了不必要的细节;经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了不必要的细节;用户可以在虚拟环境中实现其在真实环境中的功能。
用户可以在虚拟环境中实现其在真实环境中的功能。
虚拟化技术虚拟化技术NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6虚拟化技术虚拟化技术虚拟化包括:
虚拟化包括:
1.网络虚拟化网络虚拟化2.存储虚拟化存储虚拟化3.桌面虚拟化桌面虚拟化4.服务器虚拟化服务器虚拟化5.应用虚拟化应用虚拟化6.其它其它NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6系统虚拟化系统虚拟化系统虚拟化:
使用虚拟化软系统虚拟化:
使用虚拟化软件在一台物理机上虚拟出一件在一台物理机上虚拟出一台或多台虚拟机(台或多台虚拟机(VirtualVirtualMachine,VMMachine,VM)。
)。
虚拟运行环境需要为在其上虚拟运行环境需要为在其上运行的虚拟机提供一套虚拟运行的虚拟机提供一套虚拟的硬件环境,包括虚拟的服的硬件环境,包括虚拟的服务器、内存、设备与务器、内存、设备与I/OI/O及网及网络接口等。
络接口等。
2015/7/26NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6系统虚拟化系统虚拟化VmwareWorkstationNJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6服务器虚拟化服务器虚拟化服务器虚拟化:
将系统虚拟化应用于服务器上,将服务器进行整合,根据需求虚拟出若干个服务器。
NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6桌面虚拟化桌面虚拟化桌面虚拟化:
将用户的桌面环境与使用的终端设备解耦合。
优势:
通过实施桌面虚拟化,可将原有的终端数据资源甚至操作系统都转移到后台数据中心的服务器,而前台终端可以转化为以显示为主、计算为辅的轻量级客户端。
NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础虚拟化机制虚拟化机制6桌面虚拟化桌面虚拟化NJUPT将基础设施作为服务IaaS(InfrastructureasaService)将平台作为服务PaaS(PlatformasaService)将软件作为服务SaaS(SoftwareasaService)如:
GoogleAppEngineMicrosoftWindowsAzure如:
SalesforceonlineCRM如:
AmazonEC2/S3专用通用一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础云计算类别云计算类别7NJUPT一、数据中心与云计算架构基础一、数据中心与云计算架构基础云计算类别云计算类别72015/7/27NJUPT讲座纲要讲座纲要数据中心与云计算架构基础数据中心与云计算架构基础1重点关注的云计算系统平台重点关注的云计算系统平台2国内行业云计算推广与应用国内行业云计算推广与应用3云计算技术与大数据时代云计算技术与大数据时代4NJUPT二、重点关注的云计算系统平台二、重点关注的云计算系统平台Google云计算云计算190%计算任务都能够通过“云计算”技术完成计算任务都能够通过“云计算”技术完成桌面软件正在向桌面软件正在向Web软件转型软件转型云计算是开放标准云计算是开放标准,业界不会
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