1、修订记录本页不打印第一章 云计算概念和价值目标l学完本课程后，您将能够:p了解云计算的背景和概念p了解云计算的部署模式p了解云计算的商业模式p了解云计算的核心技术p了解云计算的价值目录1.云计算的演进云计算的演进2.云计算的概念3.云计算的模式4.云计算的技术和价值5.云计算的应用 IT与CT技术融合，推动IT架构的升级 云计算标准快速发展 海量信息的处理，在目前技术下的高成本压力 云计算充分利旧，合理使用资源，降低运营成本l少数云计算的先行者的云计算服务已开始运营l越来越多的用户接受并使用云计算服务云计算驱动力云计算产生的背景云计算时代PC时代点击添加内容文字点击添加内容文字大型机时代点击添
2、加内容文字点击添加内容文字云计算正在改变IT基础架构云计算是一种通过InternetInternet以服务服务的方式提供动态可伸缩动态可伸缩的虚拟化虚拟化资源的计算模式，使人们像用电一样享用信息的应用和服务。云计算的演进历程并行计算并行计算分布式计算分布式计算网格计算网格计算云计算云计算云计算与其它计算模式对比计算模式计算模式定义定义特点特点并行计算(Parallel Computing)同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，主要目的是快速解决大型且复杂的计算问题。把计算任务分派给系统内的多多个运算单元。个运算单元。分布式计算(Distributed Computing)把一个需要巨大的计算
3、能力才能解决的问题分成多个小部分，把这些小部分分配给多个计算进行处理，最后综合这些计算结果得到最终结果。把计算任务分派给网络中多台多台独立的机器。独立的机器。网格计算(Grid Computing)利用互联网把地理上广泛分布的各种资源连成一个逻辑的整体，就像一台超级计算机一样。分布式计算的一种。为用户提供一体化的信息和应用服务。一体化的信息和应用服务。云计算(Cloud Computing)一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其它设备。通过网络，提供按需、且易扩按需、且易扩展的弹性计算以及应用服务。展的弹性计算以及应用服务。目录1.云计算的演进2
4、.云计算的概念云计算的概念3.云计算的模式4.云计算的技术和价值5.云计算的应用云计算的概念云计算的关键特征支撑海量信息处理的服务器和存储服务器和存储连接数以万计服务器的以太交换机以太交换机“云计算”的灵魂 云平台软件云平台软件各种应用软件和服务 业务与应用软件业务与应用软件 操作系统+虚拟机计算文件存储PaaSSaaS云平台云平台云计算云计算社区搜索商务集群管理并行处理自动管控分布式存储应用服务API云能力服务API1234云服务云服务IaaS技术视角:云计算=计算/存储的网络l海量低成本服务器代替专有大型机、小型机、高端服务器；l分布式软件代替传统单机操作系统；l自动管控软件替代传统集中管
5、理；互联网数据中心互联网数据中心PC 时代时代App1App2AppnApp1App2Appn企业数据中心企业数据中心LAN云时代云时代计算和存储计算和存储:从局域网向互联网迁移 软件软件:从终端向云端迁移App1App2AppnApp1App2Appn12Internet软件和硬件解耦，实现硬件共享3商业视角:云计算=信息电厂l用户消费模式变化p通过互联网提供软硬件与服务；用户由浏览器或轻量级终端获取、使用服务l商业模式发生变化p从“购买软硬件产品”向“购买信息服务”转变；如同100年前用电的转变App2App1Appn云计算是商业模式和技术理念的统一+云服务云服务“On-Demand”的商
6、业模式的商业模式Huge Capability云平台云平台 分布式和并行软件系统分布式和并行软件系统Internet 云平台云平台 Servers&StorageDistributed&Parallel Software云服务云服务 IaaSSaaS PaaS 目录1.云计算的演进2.云计算的概念3.云计算的模式云计算的模式4.云计算的技术和价值5.云计算的应用3.云计算的模式云计算的模式3.1 云计算的部署模式3.2 云计算的商业模式3.3 云计算的流派目录云计算的部署模式云计算的商业模式云计算的商业模式服务类服务类别别服务内容服务内容盈利模式盈利模式实例实例SaaSl互联网Web 2.0应
7、用l企业应用l电信业务l通过提供满足最终用户需求的业务，按使用收费lSalesforce：CRMPaaSl提供应用运行和开发环境l提供应用开发的组件（数据库，邮件，消息等）l通过Hosting方式将IT资源、Web通用能力、通信能力打包出租给应用开发和运营者，按使用收费lMicrosoft:Azure的Visio Studio工具IaaSl出租计算，存储，网络等IT资源l按使用收费 l通过规模获取利润lAmazon：EC2云主机云计算的流派VMMVM1 VM2VMnVMMVM1 VM2VMnAmazon模式：大分小模式：大分小物理机物理机APP1Google模式：小聚大模式：小聚大虚拟层虚拟层
8、App1App2Appn硬件硬件虚拟层虚拟层App1App2Appn硬件硬件物理机物理机APP1MapReduce物理机物理机APP1MapReduce物理机物理机APP1MapReduce物理机物理机APP1MapReduce物理机物理机APP1MapReduce物理机物理机APP1MapReduce统一抽象模型统一抽象模型物理机物理机物理机物理机现有应用可直接或简单改造后即可运行在云计算平台上与具体应用相关，且只有新开发的应用才可运行在云平台上虚拟层是必须的，这样才能实现安全的应用隔离，多租户共享资源虚拟层是必须的，这样才能实现安全的应用隔离，多租户共享资源从应用的普适性来看，首先应部署从
9、应用的普适性来看，首先应部署IaaSIaaS，虚拟机是必须的，虚拟机是必须的目录1.云计算的演进2.云计算的概念3.云计算的模式4.云计算的技术和价值云计算的技术和价值5.云计算应用4.云计算的技术和价值云计算的技术和价值4.1 传统传统IT的挑战的挑战4.2 云计算的核心技术4.3 云计算的价值目录传统IT的挑战l烟囱式系统，业务独享资源pCPU：5-10，存储：36，网络：50；l单机硬件系统可靠性低，但成本更高p每G数据的计算存储成本是5美元；l运维效率低，维护成本高p人均维护100台，人力维护费占运营成本12p硬件准备6个月，业务上线818个月l能源消耗大p能源利用率低，PUE高p大量
10、的能源用于散热；能源消耗能源消耗 机房空间机房空间计算和存储计算和存储传统桌面应用场景的问题能耗大能耗大空间小空间小，噪音大，噪音大维护成本高维护成本高信息安全程度低信息安全程度低每年电费成本高成本高PC占空间大，个人使用空间小小空间噪音超过60分贝分贝PC故障率高维护工作量大：补丁，升级，安装，维修维护成本高，高，每人能维护100台左右台左右多种接入方式多种接入方式安全漏洞较多关键信息泄漏机率大关键信息泄漏机率大PC更换成本高更换成本高每3年左右更换一次PC更换PC成本高高企业办公企业办公呼叫中心呼叫中心营业厅营业厅网管维护网管维护4.云计算的技术和价值云计算的技术和价值4.1 传统IT的挑
11、战4.2 云计算的核心技术云计算的核心技术4.3 云计算的价值目录虚拟化技术寄居虚拟化架构寄居虚拟化架构宿主操作系统宿主操作系统操作系统应用应用虚拟化层虚拟化层裸金属虚拟化架构裸金属虚拟化架构虚拟化层虚拟化层应用操作系统应用服务控制台应用操作系统操作系统虚拟化架构操作系统虚拟化架构宿主操作系统宿主操作系统虚拟容器应用系统模板库虚拟容器应用系统模板库混合虚拟化架构混合虚拟化架构宿主操作系统宿主操作系统应用操作系统应用操作系统应用操作系统虚拟硬件管理寄居虚拟化架构寄居虚拟化架构裸金属虚拟化架构裸金属虚拟化架构操作系统虚拟化架构操作系统虚拟化架构混合虚拟化架构混合虚拟化架构优点优点 简单、易于实现
12、虚拟机不依赖于操作系统支持多操作系统，多应用 简单、易于实现 管理开销非常低 相对于寄居虚拟化架构，没有冗余，性能高 可支持多种操作系统缺点缺点 安装和运行应用程序依赖于主机操作系统对设备的支持 管理开销大，性能损耗大 虚拟化层开发难度大 隔离性差，多容器共享同一操作系统 需底层硬件支持虚拟化扩展功能厂家厂家VMware WorkstationVitrual PCWMware ESXServerCitrix XenServerMicrosoft Hyper-V华为 FusionSphereVirtuozzoRedhat KVM内存复用技术内存共享：内存共享：虚拟机之间共享同一物理内存空间，此时
13、虚拟机仅对内存做只读操作写时复制写时复制：当虚拟机需要对内存进行写操作时，开辟另一内存空间，并修改映射内存共享VM1VM2VM3物理内存内存置换DiskVMVM内存置换内存置换：虚拟机长时间未访问的内存内容被置换到存储中，并建立映射，当虚拟机再次访问该内存内容时再置换回来内存气泡VM1VM2内存气泡空闲已使用已使用空闲内存气泡内存气泡：Hypervisor通过内存气泡将较为空闲的虚拟机内存释放给内存使用率较高的虚拟机，从而提升内存利用率QoS精细化资源管控l私有云业务场景p以企业/运营商内部应用的重要程度设置资源优先级FusionComputeOracleWebBT下载FusionComput
14、e黄金VIP白银VIP普通用户lIDC出租场景p以客户的重要程度设置资源优先级l技术特点p在不中断业务的情况下，将运行的虚拟机从一台物理主机移动至另一台物理主机p在同一个迁移域（集群）中实现。需要共享存储设备l适用场景：p可以应用于系统维护、升级等需要不中断虚拟机业务的场景。支持手动迁移和自动迁移OSAPPVM1OSAPPVM2OSAPPVM3资源管理CNA1CNA2CNA3OSAPPVM1OSAPPVM2OSAPPVM3资源管理A1A2A3迁移前迁移前迁移后迁移后虚拟机热迁移技术存储热迁移技术机房空间机房空间计算和存储计算和存储l技术特点p迁移带宽可控，避免对正常业务产生影响p单服务器并发迁
15、移数量8路p支持跨集群迁移l适用场景p存储系统下电维护p优化虚拟机存储 I/O 性能 p高效管理存储容量（回收存储碎片等）FusionCompute客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机客户机FusionCompute存储热迁移存储自动精简配置技术l存储配置分类p普通型：实际分配的物理磁盘空间与配置容量相同p精简型：实际分配的物理磁盘空间与用户实际使用的磁盘空间相同l精简型技术特点p虚拟机用户看到的始终是配置容量p降低存储成本p 相比常规存储方式，单个虚拟机的IOPS会有所减少l精简型适用场景p存储容量较大，IOPS 要求不高链接克隆技术机房空间机房空间计算和存储计算和存储FusionCo
16、mpute客户机客户机客户机客户机差异文件差异文件差异文件差异文件Windows 母镜像Linux 母镜像虚拟机快照技术机房空间机房空间计算和存储计算和存储l技术特点p支持磁盘增量快照和内存快照，完整保存虚拟机所有信息p支持虚拟机运行时备份p支持快照恢复到虚拟机p支持快照live合并l 适用场景p虚拟备份与恢复p异地容灾高可靠性HA技术l技术特点p支持主机、虚拟平台、虚拟机多方故障检测，故障检测时间10秒p内存压缩传输技术，迁移效率提升1倍l 适用场景p可容忍短时间中断，但必须要快速恢复业务。比如轻量级数据库业务，桌面云业务 能源消耗能源消耗 机房空间机房空间计算和存储计算和存储FusionC
17、omputeAppFusionComputeAppAppHA业务快速恢复轻量级DB客户信息管理轻量级DB客户信息管理故障自动恢复服务器A服务器B自动负载均衡技术能源消耗能源消耗 机房空间机房空间计算和存储计算和存储l技术特点p同一集群内，VM根据策略自动负载均衡p负载均衡算法优化，避免VM无效迁移l应用场景p 负载均衡确保业务性能p 削峰填谷，避免高峰期的拥塞FusionputeAppFusionputeAppFusionputeAppAppFusionputeAppAppAppApp4.云计算的技术和价值4.1 传统IT的挑战4.2 云计算的核心技术4.3 云计算的价值云计算的价值目录资源整
18、合、提高资源利用率共享硬件等资源内存复用，提高资源利用率资源整合的价值资源整合的价值虚拟服务器的CPU和内存灵活调整服务器整合服务器整合服务器整合，提高服务器利用率服务器整合，节省机房空间快速部署，弹性扩容业务资源区业务资源区快速创建的新资源快速创建的新资源l采用虚拟机批量部署l可以弹性扩展/收缩资源满足业务需要l缩短业务部署周期随业务增长，动态加随业务增长，动态加入新资源，弹性扩展入新资源，弹性扩展基础架构基础架构数据集中，信息安全传统IT平台数据可被用户自由存取云平台数据集中管控l多种安全措施，保证数据安全p网络传输加密p数据加密p接入认证安全p防病毒自动调度，节能减排APP1APP2AP
19、P3APP4APP2APP3APP4APP1APP1APP2APP3APP4APP1APP2APP3APP4 夜晚：自动节能减排 白天：监控资源负载情况，自动负载均衡基于负载策略基于时间策略智能化、自动化资源调度:l 白天，基于负载策略进行资源监控，自动负载均衡，实现高效热管理l 夜晚，基于时间策略进行负载整合，将不需要的服务器关机，最大限度降低耗电量降温去噪，绿色办公说明：1分贝是人类耳朵刚能听到的声音；20分贝以下的声音，我们可以认为他是安静；2040分贝大约是在耳边喃喃细语；4060分贝属于我们正常的交谈；60分贝以上就属于吵闹范围了说明：PC的一般工作温度在35-45 之间，在密集的办
20、公环境中，环境温度会接近到PC的温度高效维护，降低成本300W70W+桌面云维护维护 维前端免维护。护流程：故障（死机）员工自助重启完成整个自助流程需要3分钟，业务中断时间短。维护人员大大减少，人均维护1000台桌面，大大降低维护成本能耗能耗TC耗电在几瓦到二十几瓦，大大降低能耗，实现节能减排，降低成本传统PCTCAPPWinLinuxAPPAPPWinLinuxAPP用户桌面l人机分离，用户可以在不同桌位、办公室登录桌面l用户可以不必中断桌面应用运行，在旅途中热插拔更换终端，继续工作无缝切换，移动办公升级扩容不中断业务机房空间机房空间计算和存储计算和存储VMVMVMVMVMVMVMVMVMV
21、MVMVM应用迁移应用迁移数据备份数据备份节点升级节点升级数据迁回数据迁回应用迁回应用迁回待升级节点待升级节点备用节点备用节点l技术特点p通过热迁移移动，自动获取备用节点空间p自动化流水线操作模式，使用简单l应用价值p按需高效调整系统容量，降低维护成本p 降低升级成本与风险，保证业务连续性软硬件系统统一管理机房空间机房空间计算和存储计算和存储华为云管理专家系统一体机存储网络安全数据库应用 虚拟机 物理服务器OS Suse LinuxRedhat LinuxCentosWindowsOracle7+MS SQL Server 7+VMware,FusionCompute各厂商X86服务器华为Fu
22、sionCubeHuaweiEMCNetAppIBMCISCO,Huawei,JuniperHuaweiMS ExchangeMS SharePoint目录1.云计算的演进2.云计算的概念3.云计算的模式4.云计算的技术和价值5.云计算的应用云计算的应用华为部署全球最大的办公桌面云西安班加罗尔达拉斯深圳 DC北京DC上海DC西安DC深圳武汉上海北京高速互联网络华为桌面云案例：效果分析传统传统PC机方式机方式桌面云桌面云效果效果PC/服务器设备57300PC 5730 PC2292服务器57300 瘦终端节省节省55%投资投资能耗2.3亿元/年3.4千万/年节省节省85%电费电费入职申领办公设备
23、473万元/年10万/年节省节省98%的费用的费用1天/人次10分钟/人次员工搬迁1356万元/年226万元/年节省节省80%的费用的费用2小时/人次20分钟/人次维护效率1000台/人提高提高9倍倍设备更换频率3年10年以上节省节省88%的费用的费用9034万/年1146万信息安全能耗入职申领PC本地存储严格防范云端存储轻松防范总结l云计算的背景和概念l云计算的部署模式l云计算的商业模式l云计算的核心技术l云计算的价值思考题l云计算的关键特征有哪些？l云计算的部署模式有哪些？有什么不同？l云计算的商业模式有哪些？有什么不同？l云计算的核心技术有哪些？技术原理是怎么样？l云计算能够给传统IT带
24、来哪些价值？习题缩略语（1）IT:Information technology,信息技术。CT:munication technology,通讯技术。ICT:Information and munications Technology,信息与通讯技术。PC:Personal puter,个人电脑。LAN:Local Area Network,局域网。IaaS:Infrastructure as a Service,基础设施即服务。PaaS:Platform as a Service,平台即服务。SaaS:Software as a Service,软件即服务。VM:Virtual Machin
25、e,虚拟机。缩略语（2）VMM:Virtual Machine Monitor(Hypervisor),虚拟机监控器。CPU:Central Process Unit,中央处理器。PUE:Power Usage Efficiency,能源使用效率。IDC:International Data Center,互联网数据中心。CAN:puting Node Agent,计算节点代理，指安装了虚拟化软件的物理服务器。IOPS:I/O Operations Per Second,每秒读写次数。LUN:Logical Unit Number,逻辑单元号。HA:High Availability,高可用性。本文档支持任意编辑，本文档支持任意编辑，下载使用，定会成功！下载使用，定会成功！
