《云计算介绍》课件 (2)

DB2
Provisioning Manager v.5.1
WebSphere Application Server
云计算基础设施，可提供 托管或现场解决方案。
资源管理栈
- 15 -
云计算体系特点
通过Internet接入 不需要自身具有IT技术来实施 第三方提供 资源共享 无多余功能开发 无多余费用 系统延续性好
- 16 -
目前的IT架构
商业流程
财务
底层系统管理./ 安全
底层系统管理./ 安全
服务器
底层系统管理./ 安全
数据库
存储
交易过程 互联网门户 文件系统
- 17 -
未来10年集成了云计算应用的动 态IT架构
商业流程
用户界面 & 接口
强化:
减少费用 & 提高质量
虚拟应用 虚拟信息 底层结构虚拟
虚拟存储 虚拟进程
云计算体系逻辑结构
用户互动 界面
系统管理
资源工具
服务器
服务目录
监控和测定
- 14 -
云计算体系物理结构
Apache
虚拟机 虚拟机 虚拟机 虚拟机
Tivoli 监控工具
Linux with Xen
数据中心 – System x
监控 Provisioning Baremetal & Xen VM
IBM Monitoring v.6
- 6-
三种服务模式
软件即服务(SaaS)：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需 购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。 平台即服务(PaaS)：PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的 模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以 加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。 基础设施即服务(IaaS)：消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施获得服务

云计算的优势
广泛的网络访问
高可用性和容灾能力
可扩展性
资源池化
云计算的局限
云计算平台集中存储大量用户数据，需要加强数据安全和隐私保护措施，防止数据泄露和被篡改。
数据安全和隐私保护
网络依赖
性能瓶颈
法律和合规问题
云计算平台需要依赖网络，如果网络不稳定或者带宽不足，会影响用户体验和业务运行。
虽然云计算平台可以提供大规模的计算和存储资源，但是当业务并发量大时，仍然会出现性能瓶颈。
云计算为科学研究提供大规模计算和存储资源，促进科学进步。
科学研究
云计算支持3D渲染、视频编辑和音乐制作等数字创意工作，提高创作效率。
数字创意
云计算为车联网提供数据处理、智能分析和实时路况信息等功能，提升驾驶体验和交通安全。
车联网
云计算在其他领域的应用
04
云计算的优势和局限
按需自助
用户可以随时随地通过互联网获取计算资源，按需使用，按使用付费，实现资源的高效利用。
云计算的分类
云计算的基本概念
包括物理服务器、存储设备、网络设备等硬件资源。
基础设施
提供应用程序运行环境，包括操作系统、中间件、数据库等软件资源。
平台
指客户自定义的应用程序，包括Web应用程序、桌面应用程序等。
应用
云计算的架构和组成
云计算的核心技术
通过虚拟化技术将物理资源转化为逻辑资源，实现资源池化，提高资源利用率。
不同国家和地区的法律法规可能存在差异，云计算平台需要遵守当地的法律法规，保障用户合规使用。
云计算的挑战和应对方案
05
结论
01
云计算是一种利用网络技术将大量计算、存储和管理任务分布到多个计算机上进行处理和管理的一种方法，具有高可靠性、高可用性、低成本等特点。

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如何使用ZooKeeper？
• Leader选举
– 用于在多个节点中选取主控，如GFS中对外服务Master 节点的选取
1)getData(“/servers/leader”, true) 2)如果读取成功则从数据中获取leader信息，退出 3)读取失败，执行create(“.../servers/leader”, hostname, EPHEMERAL)（注意节点类型） 如果创建成功则自己成为leader，写入信息，退出 5)如果写入失败，则返回步骤1
– 节点数据不支持部分读写， 而是一次性完整读写
– Ephemeral节点
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节点创建属性
• Ephemeral
– 创建的节点不是持久节点 – 一旦与客户端的会话结束，节点自动删除
• Sequence
– 创建节点时，编号自动加1 – 例如x-1,x-2,s-3,x-4等
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ZooKeeper的读写机制
如果之前没有独占锁，就可以获取共享锁
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如何使用ZooKeeper？
• 其他应用(小数据存储)
– 例如，GFS中master如何获知ChunkServer信息？
基于ZooKeeper的实现方法
ChunkServer执行如下操作： 1)id = create(“.../chunkservers/cs-”, SEQUENCE|EPHEMERAL) 2)向节点id中写入ChunkServer元信息
仅Open包含节点路径，生成handle供 其他API使用
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如何使用ZooKeeper？
• 关于ZooKeeper的锁服务
– 这里的“锁”并非对ZooKeeper的资源加锁，用于对第 三方资源加锁

房屋装修怎么办: 自己装修 室内设计 买材料 装修施工 房屋维护
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云计算模式-PAAS
平台即服务 (Platform as a Service)
房屋装修怎么办: 装修公司 室内设计 买材料 装修施工 房屋维护
23
云计算模式-PAAS
平台即服务 (Platform as a Service)
系统平台怎么办: 自己搭建 操作系统 应用软件 环境配置 日常维护
7
服务器虚拟化
8
云计算因何而生
不断增长的计算资源
处理器核数: 每18个月 100% 内存/硬盘容量: 每年 60％ 网络带宽: 每年 100％
现有计算模型的局限
低利用率: <20% 高维护费用: 软硬件成本的 x5～x10 低可用性: 65％服务存在不可用现象
9
云计算特征
易管理: 无需基础设施维护 灵活性: 可按需伸缩，地域无关性 高资源利用率: 负载平衡，资源共享 高可靠性: 服务质量保证，异地容灾 低成本: 无前期投入，按需购买 安全性: 集中式数据管理，统一安全策略
100个云终端 5元
110元
1,320元
38
任何客户端设备仅 用来打开虚拟桌面
什么是私有云
私有云就是利用强大的服务器集群部署策略， 通过桌面虚拟化技术，将每个用户的整个电脑 桌面用服务器虚拟出来，无论用户在任何一台 PC或移动设备上，只要通过网络能操作自己的 桌面。利用云桌面技术让用户拥有一台24小时开机，
48
高效率办公
工作效率：随时随地接入，移动办公
互联网 /WiFi/3G
局域网
移动办公 公司专线
总部
分支机构
接入网络无限制，用户可以在任意 时间、任意地点接入私有云

“云计算”能力的要求
1．云计算：从计算中心到数据中心在物联网的初级阶 段，PoP即可满足需求； 2． 在物联网高级阶段，可能出现MVNO/MMO营运商 需要虚拟化云计算技术，SOA等技术的结合实现互联网 的泛在服务：TaaS 。
服务情况
• 云安全(Cloud Security)是一个从“云计算” 演变而来的新名词。云安全的策略构想是： 使用者越多，每个使用者就越安全，因为 如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每 个角落，只要某个网站被挂马或某个新木 马病毒出现，就会立刻被截获。
教育科研领域
云计算将在中国高校与科研领域 得到广泛的应用普及，各大高校 将根据自身研究领域与技术需求 建立云计算平台，并对原来各下 属研究所的服务器与存储资源加 以有机整合，提供高效可复用的 云计算平台，为科研与教学工作 提供强大的计算机资源，进而大 大提高研发工作效率
概念介绍
CONCEPT INTRODUCTION
以网络为中心
云计算的组件和整体构架由网络连接在一起并存在于 网络中，同时通过网络向用户提供服务
服务可计量 化

服务可计量化
在提供云服务过程中，针对客户不同的服务 类型，通过计量的方法来自动控制和优化资 源配置
服务情况
SERVICE SITUATION
服务情况
电厂模式就好比是利用电厂的规模效应，来降低电力的价格，并让 用户使用起来更方便，且无需维护和购买任何发电设备。
Gartner 公司是全球最权威的技术咨询机构，它的技术成熟曲线就是根据技术发展周期理论来分析新技术的发 展周期曲线（从1995 年开始每年均有报告），以便帮助人们判断某种新技术是否采用。这个曲线将技术成熟 的过程划分为5个阶段
发展变化
一是萌芽期（Technology Trigger）又称感知 期，人们对新技术产品和概念开始感知， 并且表现出兴趣

对涉及用户隐私的数据进行脱敏处理 ，以保护用户隐私不被泄露。
数据加密
采用先进的加密算法对敏感数据进行 加密，确保数据在传输和存储过程中 的安全性。
2024/1/24
27
身份认证和访问控制策略设计
2024/1/24
多因素身份认证
01
采用用户名/密码、动态口令、生物特征等多种认证方式，提高
身份认证的安全性。
数据备份与恢复
定期备份重要数据，确保数据安全性和可恢复性。
2024/1/24
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存储和网络资源管理技术
• 存储性能优化：采用高性能存储设备和技术 ，提高数据存储和访问速度。
2024/1/24
12
存储和网络资源管理技术
网络虚拟化
将物理网络资源抽象为逻 辑网络资源，简化网络配 置和管理。
2024/1/24
谷歌云
提供基础设施、平台和软件即 服务等云计算解决方案。
腾讯云
提供云计算、大数据、人工智 能等技术解决方案。
6
02
基础设施即服务(IaaS)Chapter2024/1/24
7
IaaS概念及功能介绍
IaaS定义
弹性扩展
按需付费
高可用性
安全性
基础设施即服务（IaaS ）是一种云计算服务模 型，它通过虚拟化技术 将计算、存储和网络等 基础设施资源池化，以 服务的形式提供给用户 。
将应用程序打包成容器镜像，使用 容器编排工具（如Kubernetes）实 现容器的自动化部署和管理。
21
04
软件即服务(SaaS)
Chapter
2024/1/24
22
SaaS概念及功能介绍
01 02
SaaS定义

虚拟信息 底层结构虚拟
服 务
安 全
资 源 管
理
虚拟存储 虚拟进程
- 15 -
虚拟化:
简单接入, 提高终端用户管理
& 使用最大化
自动化:
提高速度和预言性 & 减少劳动力
云计算对未来动态IT架构的支撑
商业流程
用户界面 & 接口
Cloud Applications
(“Software-as-a-Service”)
提高速度和预言性减少劳动力商业流程商业流程虚拟信息虚拟信息虚拟存储虚拟存储虚拟进程虚拟进程底层结构虚拟底层结构虚拟虚拟应用cloudapplicationssoftwareasaservice用户界面用户界面接口接口cloudplatformsplatformasaservice商业流程商业流程用户界面用户界面接口接口虚拟应用虚拟信息虚拟信息底层结构虚拟底层结构虚拟虚拟存储虚拟存储虚拟进程虚拟进程商业流程商业流程用户界面接口虚拟应用虚拟信息虚拟存储虚拟进程底层结构虚拟cloudcollaboration云计算对未来动态it架构的支撑商业流程商业流程用户界面接口虚拟应用虚拟信息虚拟存储cloudstoragecloudserversprocessing虚拟进程底层结构虚拟商业流程商业流程用户界面接口虚拟应用virtualizedinformation底层结构虚拟虚拟进程虚拟存储虚拟信息cloudsystemsinfrastructuresoftwaresoftwareasaservice云计算在中小企业的应用用户界面接口商业流程商业流程虚拟应用virtualizedinformation底层机构虚拟虚拟进程虚拟储存virtualizedinformation云计算和下一代it应用云计算还应包含onpremisesoftwareeg

云计算——云计算的定义和特征
云计算提供的是“服务”
公共云 （对外提供服务）
私有云 （内部系统使用）
混合云
( Software as a Service ) 软件即服务 SaaS侧重于服务，以软件程序提供服务，如CRM、ERP、OA等
SaaS
( Platform as a Service ) 平台即服务 PaaS侧重于服务，以应用服务器平台或开发环境提供服务
资源中心
宽带网络校校通
教育管理云
云图书馆
区域教育资源共享云
在线教育云
数字校园
教育云盘
网络学习空间人人通 优质教育资源班班通
教育行业：在线教育、公共云平台成为主导
国家财政性教育经费支出占到GDP的4%，教育公共资源信息平台整合、一课一师、平安校园、教育云平台等项目在各省市不断涌现
政府：电子政务云成为主导
国家财政性教育经费支出占到GDP的4%，教育公共资源信息平台整合、一课一师、平安校园、教育云平台等项目在各省市不断涌现
云计算——云计算行业市场机会
医疗行业：十三五规划启动医疗卫生云
规划中提出四级平台、六大重点信息化业务、三大基础信息库、配套网络设施等，电子病历普及率提高并且应用水平不断提升。
金融行业：互联网金融青睐云服务
预期效果
计算说明
服务器资源利用率
< 10%
>50%
提升8倍资源利用率
整合之后的利用率在65%左右
每年电费(万元)
36.8
12.3
每年节省66.57%的电费
电费=功耗W*24(h) /1000*365*电费 电费按照每度1元计算
空间节省(U)
280
92
节省67.14%的空间

流行的服务
存储 数据库 扩展性
云计算
- 31 -
云计算的应用--PaaS
实例
当你想把一个大容量的文件上传到网络上， 允许35000个用户使用2个月的时间，可使 用Amazon的Cloud Front。
当你想在网络上存储大量的文档，但是你 没 有 足 够 的 存 储 空 间 ， 可 使 用 Amazon 的 S3。
云计算
- 10 -
云计算体系结构
云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计 算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中 心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切 换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
云计算
- 12 -
云计算发展路线
并行计算 云计算
集群计算
云计算
网格计算
I虚nfVo拟irrtum信aliaz息etdion
息
底层结构虚拟
云计算
虚拟存储 虚拟进程
- 23 -
云计算在中小企业的应用
商业流程
用户界面 & 接口
虚拟应用
服务/资源管理 信息管&理安&全安全
集成 & 开发 /
协 作
In虚fVVoi拟irrrttuum信aliaz息etddion
消
息
底层机构虚拟
(“Software-as-a-Service”)
第三方提供 资源共享 无多余功能开发 无多余费用 系统延续性好
Cloud Storage
Cloud
Cloud
Collaboration
Platforms
(“Platform-as-a-Service”)
Cloud MSP

企业
云计算可以帮助企业更高效 地管理和存储数据，提高生 产力和降低成本。
教育
云计算可以帮助教育机构更 好地组织和分享课程内容， 并提供在线学习和培训工具。
医疗
云计算可以帮助医疗机构更 好地管理病历，协调护理计 划，并提高医疗服务的质量。
云计算优势与挑战
本课程将介绍云计算的优势与挑战，帮助您更好地理解云计算技术。
1
优势
云计算可以提高IT系统的可靠性、安全性
挑战
2
和灵活性，并降低成本。
云计算也带来了一些挑战，如安全和隐 私问题、数据集中化和地理限制。
云计算的发展趋势
本课程将介绍云计算的发展趋势，以及云计算正在如何改变现代科技。
机器学习
云计算将机器学习和人工智能应用于更广泛的应用 场景，从而为我们带来更多的便利和效益。
云计算基础架构: 网络与存储技术
本课程将介绍云计算基础架构的两个关键部分: 网络和存储技术。
网络技术
云计算的网络技术是用于连接所有计算和存储资源 的基础设施。
存储技术
云计算使用分布式存储技术来管理和存储数据。
云计算应用场景: 企业、教育、医疗等
本课程将深入介绍云计算在不同行业和领域的应用场景，以便您更好地了解云计算的潜力。
可持续性
云计算可以帮助企业创造更可 持续的业务，并实现更高的社 会和环境效益。
人工智能
云计算的发展将有助于更广泛、 更普及的自动化应用，如智能 家居、智能农业等。
边缘计算边缘计算通过利用近来自离数据传输和传感器设备来 提高网络响应速度和数据安全性。
云计算案例分析: 政府、企业案例
本课程将深入研究在政府和企业方面使用云计算的案例，重点介绍如何使用云计算来实现更高效和可持续的业 务。

高校云计算应用场景
1
教学实验
学生可以通过云计算平台进行虚拟实验，提高实验教学的灵活性和效率。
2
科研计算
云计算提供高性能计算和数据存储，支持科研人员进行大规模计算和数据分析。
3
后勤管理
利用云计算技术，学校可以高效管理校园网络、教务系统和人力资源。
高校云计算的优势
降低成本
无需大额投资硬件设备和维 护费用，按需支付使用费用。
《高校云计算》PPT课件
欢迎来到《高校云计算》PPT课件！在本课程中，我们将深入探讨云计算的 定义、特点，以及它在高校教学、科研和管理中的应用场景。
什么是云计算？
定义
云计算是一种基于互联网 的计算模型，它通过网络 将资源和服务进行统一管 理、分配和使用。
特点
弹性扩展、按需自助、共 享性、可扩展性、灾备容 错、按使用付费。
平台即服务，为开发人员提 供开发、测试和部署应用程 序的平台。
SaaS
软件即服务，通过网络提供 一种完整的应用软件，用户 可以直接使用。
云计算的部署模式
公有云
私有云
混合云
由云服务提供商租赁给多个用 户使用，资源共享，成本更低。
由单个组织或机构拥有和控制， 可以提供更高的安全性和灵活 性。
结合了公有云和私有云的特点， 可以灵活调配资源满足不同需 求。
提高效率
灵活调配资源，减少等待时 间，提高工作和学习效率安全功能，保护数据 的安全性。
高校云计算的挑战与解决方案
1 数据隐私
加强数据加密和访问控制，建立完善的数据隐私保护机制。
2 服务可靠性
建设高可靠的云计算平台，实现冗余备份和容灾恢复。
3 带宽和网络协议
发展历程