最有价值的云计算资料PPT课件.ppt
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1、云计算云计算邓玉辉邓玉辉暨南大学,信息学院计算机系1概要n背景n云体系结构云体系结构n云计算云计算n云存储云存储n云传输云传输n讨论讨论2阿喀琉斯之踵n古希腊神话中的阿喀琉斯是海神之子,荷马史诗中的英雄,传说他的母亲曾把他浸在冥河里使其能刀枪不入。但因冥河水流 湍急,母亲捏着他的脚后跟不敢松手,所以其脚踵是最脆弱的地方。n在特洛伊战争中,阿喀琉斯杀死了特洛伊王子赫克托耳,因而惹怒了赫克托耳的保护神阿波罗,于是太阳神用毒箭射中了阿喀琉斯的脚踵,送了这位勇士的命。3数据量n数据爆炸性增涨(2006,161 EB;2011,1800 EB;年增长率达到60%.IDC报告)。n数据中的绝大部分将存储在
2、世界各地的大型数据中心。GB-TB-PB-EB4n2005年,美国新建立的数据中心需要消耗的能量=加利福尼亚州所消耗能量的10%(大约5GW),约40亿美金。n英国的1500个数据中心每年消耗的能量和英国第十大城市莱卡斯特所需要的能量相当。n2010年,英国单个数据中心每年在能量上的花费达到大约740万英镑。n计算机集群系统由于采用商用化部件,其能耗问题更为突出。IT基础设施能耗5热密度热密度6Google数据中心nGoogle数据中心以集装箱为单位,每个集装箱有1160台服务器,每个数据 中心有众多集装箱。nGoogle一次搜索查询的能耗能点亮100瓦的灯泡11秒钟。比利时的圣吉兰(Sain
3、t Ghislain)数据中心完全依靠数据中心外面的空气来冷却系统。Dalles数据中心位于俄勒冈州的哥伦比亚河旁,河上的Dalles大坝为数据中心提供电力。数据中心有2座4层楼高的冷却塔。7nWhat matters most to the computer designers at Google is not speed but power low power,because data centers can consume as much electricity as a city.-Eric Schmidt,CEO,Google8Microsoft数据中心美国华盛顿州Grand Cou
4、lee水坝是世界第三大混合电力水坝,供电量是650万千瓦。Microsoft在水坝边上建一个有10个沃尔玛商店那么大的数据中心。微软在美国芝加哥的数据中心.总面积为70万平方英尺。即使只启用半数服务器,能耗也达到30兆瓦。9机遇n大部分企业IT基础设施的利用率只有35%.还有许多企业的IT资源利用率不到15%(IDC报告).nGoogle的数据表明其绝大部分服务器的利用率在10%到50%之间。nWhy?突发性的数据访问行为。10推动力n摩尔定律。商用化的组件组成的电脑其性能已足以支持多个操作系统的并行运行。n虚拟机技术的复苏(出现在上世纪70年代,并主要用在IBM 360的大型机中)n利用商用
5、化的计算机组件来构造云环境n利用虚拟机技术来实现计算资源的按需分配。11杀手级的应用n任何一项新技术或者新的服务模式的成功,往往是因为其出现在恰当的时间,并且有合适的外因和内因来推动。n杀手级的应用(WWW互联网)。n云计算之历史渊源:n元计算(Metacomputing)、普适计算(pervasive computing)、n按需计算(On demand computing)、效用计算(Utility computing)、n自主计算(Autonomic computing)、网格计算(Grid computing)等等。12什么是云计算n一种新的服务模式。按服务类型大致可分:n将基础设施作
6、为服务(Infrastructure as a Service,IaaS)、n将平台作为服务(Platform as a service,PaaS)n将软件作为服务(Software as a service,SaaS)。13服务模式n根据实际需要通过定制或租用的方式使用基于Web的软件来完成所需的工作。n将应用和计算机资源包括硬件和系统软件包装成服务,通过按需付费(pay-as-you-go)的方式,穿越Internet来满足用户各种不同的需求。n用户可以不再需要购买昂贵的计算机系统,不再因为需要短时间使用某个软件而不得不购买该软件的使用版权。n云计算通过虚拟化技术,通过资源整合,实现按需资
7、源分配。提高资源利用率,同时降低用户的设备投入和使用成本。14云体系结构云体系结构15n一条双向可无限延长的、被分成一个个方格的磁带,格里写有符号n一个有限状态控制器n一个读写磁头图灵机图灵机这个装置就是根据程序的命令以及它的内部状态进行磁带的读写、移动。图灵机的动作由五元组确定:图灵机的动作由五元组确定:其其中中,q和和q为为控控制制器器的的当当前前状状态态和和下下一一状状态态;b和和a为为方方格格中中的的原原有有符符号号和修改后的符号,和修改后的符号,m指示磁头移动方向,或左或右或停。指示磁头移动方向,或左或右或停。由状态和符号确定的工作过程称图灵机程序。由状态和符号确定的工作过程称图灵机
8、程序。图灵论题:图灵论题:凡是可计算的函数都可以用图灵机计算。凡是可计算的函数都可以用图灵机计算。16冯冯诺伊曼架构诺伊曼架构l计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。l基本原理:存储程序(stored program)并按地址顺序执行。l控制器按照程序顺序,逐条把指令和数据从存储器中取出并加以执行,自动完成由程序所描述的处理工作。l以计算为中心17云环境架构服务器存储系统网络设备虚拟化技术虚拟化技术应用/计算传输数据18云环境架构与用户视图19n云架构的特点:将地理上分布、大规模、异构的资源进行虚拟化,并能够对用户提供按需服务。n云的成功在很大程度上决定于云的规模效应
9、。n同时,云环境下非常重要的问题之一就是如何合适地安排计算、存储和传输,使得其规模和性能能够同步扩展。20云计算:虚拟机n虚拟机通过软件来模拟具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。n优点:n提高资源的利用率。多个操作系统可以同时存在和运行于同一个物理平台上(在单个服务器上有可能同时运行数百个虚拟机器)。n有效隔离操作系统和资源。虚拟机中的操作系统崩溃后恢复比较容易,并不会对同一个物理平台上的其它操作系统造成影响,而且比较容易实现操作系统的数据重放和回滚。21一个典型的虚拟机环境22虚拟机技术的问题n虚拟机技术最初使用在IBM 360的大型机中。大型机中往往采用专门的
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