软件设计与体系结构秦航14详解.ppt

清华大学出版社 第14章 云计算的体系结构  内容提要 14.1 云计算的背景 14.1.1 云计算的定义和技术特点 14.1.2 云计算的分类 14.1.3 云计算与网格计算 14.2 云计算服务模型 14.2.1 云设计目标 14.2.2 基础设施层IaaS 14.2.3 平台层PaaS和应用程序层SaaS 14.3 云计算主要平台 14.3.1 谷歌应用引擎（GAE） 14.3.2 亚马逊的弹性计算云 14.3.3 IBM的蓝云系统 14.3.4 微软的Azure 14.3.5 我国云计算产业的发展 14.4 新兴云软件环境 14.5 云计算的机遇与挑战 14.6 小结 14.1 云计算的背景 Gartner（高德纳）公司,全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司 14.1.1 云计算的定义和技术特点 数据中心的虚拟化资源形成互联网云 云服务与水、电服务 14.1.1 云计算的定义和技术特点 从技术背景上看，云计算是并行计算（Parallel Computing）、分布式计算（Distributed Computing）和网格计算（Grid Computing）的发展，或者说，是这些计算科学概念的商业实现。 云计算也是虚拟化（Virtualization）、效用计算（Utility Computing）、将基础设施作为服务IaaS（Infrastructure as a Service）、将平台作为服务PaaS（Platform as a Service）、将软件作为服务SaaS（Software as a Service）等概念混合演进并跃升的结果。 云计算的特点 从研究现状上看，云计算具有以下特点。 超大规模。云具有相当规模，谷歌云计算已经拥有100多万台服务器，亚马逊、IBM、微软、雅虎等公司的云，均拥有几十万台服务器。 云能赋予用户前所未有的计算能力。 虚拟化。云计算支持用户在任意位置，使用各种终端获取服务。所请求的资源来自云，而不是固定的有形的实体。 应用，在云中某处运行，但实际上，用户无需了解应用运行的具体位置，只需要一台笔记本或PDA，就可以通过网络服务，来获取各种能力超强的服务。 高可靠性。云使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施，来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机更加可靠。 通用性。云计算不针对特定的应用，在云的支撑下，可以构造出千变万化的应用，同一片云，可以同时支撑不同的应用运行。 高可扩展性。云的规模，可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。 按需服务。云是一个庞大的资源池，用户按需购买，像自来水、电、煤气那样计费。 极其廉价。云的特殊容错措施，使得能采用极其廉价的节点来构成云；云的自动化管理，使数据中心管理成本大幅降低；云的公用性和通用性，使资源的利用率大幅提升；云设施，可以建在电力资源丰富的地区，从而大幅降低能源成本。 云具有前所未有的性能价格比。 现代软件系统中的计算机效用愿景 14.1.2 云计算的分类 1. 根据部署模式分类 公共云 私有云 混合云 公共云、私有云、混合云的功能结构 云将用户解放了出来，使他们专注于应用程序的开发，并通过将作业外包，给云提供商创造了商业价值。 2. 根据服务类型分类 基础架构即服务 （Infrastructure as a Service，IaaS） 平台即服务 （Platform as a Service，PaaS） 软件即服务 （Software as a Service，SaaS） 云计算的层次分类 14.1.3 云计算与网格计算 14.2 云计算服务模型 14.2.1 云设计目标 将计算从桌面移向数据中心：计算处理、存储、软件发布从桌面和本地服务器移向互联网数据中心。 服务配置和云效益：提供商供应云服务，必须与消费者和终端用户签署服务等级协议（SLA）。服务在计算、存储、功耗方面必须有效，定价基于按需付费的策略。 性能可扩展性：云平台、软件和基础设施服务，必须能够根据用户数的增长而相应扩容。 数据隐私保护：能否信任数据中心处理个人数据和记录，云要成为可信服务必须妥善解决该问题。 高质量的云服务：云计算的服务质量必须标准化，才能使得云可以在多个提供商之间进行互操作。 新标准和接口：主要解决与数据中心、云提供商相关的数据锁定问题。 14.2.2 基础设施层IaaS IaaS层是云计算的基础。 通过大规模数据中心，IaaS层为上层云计算服务提供海量硬件资源。 同时，在虚拟化技术的支持下，IaaS层可以实现硬件资源的按需配置，并提供个性化的基础设施服务。 根据上面两点，IaaS层主要研究2个问题： 如何建设低成本、高效能的数据中心？ 如何拓展虚拟化技术，实现弹性、可靠的基础设施服务？