云计算发展现状及技术趋势

云计算服务及好处
云计算服务 好处
互联网 应用
1
应用软件服务（Software as a Service, SaaS）
办公 应用 信息 化应 用 通讯 应用
SaaS
增强业务性能，降 低业务提供成本， 降低终端要求
基于互联网以服务的形式提供软件应用
2
平台环境服务（Platform as a Service, PaaS）
•存储设备
Sun
HDS
HP
IBM
H3C
统一不同操作系统和异构存储资源 大容量数据扩容和分区管理 数据自动备份和恢复

建立超大规模集群的资源管理系统，实 现透明化的可伸缩计算系统，提高资源 的使用效率、发挥计算资源的聚合效能
关键技术

云计算关键技术：资源管理与调 度

虚拟机生成 虚拟机文件管理（复制、备份） 快速的动态部署技术 资源监控与调度，高效负载均衡 高效迁移技术 故障快速检测与容错技术 高效的资源动态扩展技术
• • •
/foo/bar
主机
Master 应用 文件客户端 应用 文件客户端
备份
Master
•
•
C0 C5 C1 C2 C1 C5 C3
块服务器
…
C0
C5 C2
•
块服务器
块服务器
智能空间管理实现资源动态分配
• 自动精简配置
下一代数据中心安全部署分析 架构和关键技术演进
• 快照空间自动扩展 •
•初始空间节省80% •按需扩展，提高存储利用率 •无快照溢出问题
——2012年，中国云计算服务市 场规模将超过600亿元。2013年，将 增长到1174.12亿元。
Inspur group 2015/11/25

公司主导，以应用拉动产业的发展。
IaaS
√
国外云计算发展现状
SaaS
√
公司名
Amazon
PaaS
√
云计算技术和业务开展情况
将过剩的闲散IT资源整合起来为客户提供服务，提高资源利用率，增 长新的利润增长点 为搜索等互联网业务建立的低成本、高可扩展的数据处理平台。为了 打击竞争对手Microsoft，推出了Google Doc等SaaS服务，为了与 Amazon抗衡，同时提高资源利用率，将剩余资源开放出来提供PaaS 服务.同时Google也是云计算技术的领导者 由原来卖软件license转型为出租软件的SaaS服务，进一步扩展到PaaS 服务领域（Force.com） 为用户提供社交网络服务，支撑系统采用低成本PC构建云计算平台 进行照片存储、后台日志分析及智能推荐等，降低系统成本，增强竞 争力。基于开源Hadoop开发了Hive系统，支持海量数据仓库应用。 提供Azure解决方案，包括基于Windows的虚拟计算环境和存储、以 及在此基础上提供的Live、.Net、SQL服务能力 基于IBM小型机、x系列PC服务器、数据库、中间件软件以及Tivoli系 统管理软件提供按需计费的资源管理解决方案，提供Lotus Live等在 线应用解决方案 将产品线由原来的网络设备扩展到PC服务器领域，进而提供统一的 数据中心解决方案。同时提供WebEX在线应用解决方案。 提供x86虚拟化管理解决方案
上海
无锡
无锡云计算中心、盘古天地软件 优化无锡市软件和服务 发展商务云、开发云、政务云等多个 电子政务、电子商务、 服务创新孵化平台、无锡传感网 外包产业的发展生态环 云平台，提供多样化云服务 科技服务外包等 创新云存储计算中心 境 中国科技大学深圳云计算应用中 打造本土云服务龙头、推进电子商务 心、深圳市云计算产业协会、微 华南云计算中心 示范城市建设 软云计算领域合作等 研发、制造、系统集成、运营维护等 立足杭州、辐射周边、 微软云计算中心 云计算产业体系 面向全国 两江国际云计算中心 江津云计算产业基地 教育、电子商务、电 子政务 软件业、知识产权保 护等
云计算发展现状及技术趋势
11/25/2015
Content 内容

云计算的概述 中国云计算发展现状 云计算关键技术和趋势


关键技术 技术趋势
云计算发展背景
需求推动、技术进步、商业模式变革
超过4万台服务器 约需要20P（2千万 G）以上空间
视频
Youtube超过10亿个视频短 片，每秒有1万人次观看 （每天超过10亿人次）
深圳
杭州
重庆
芯片、服务器、存储、大规模的离岸 亚洲最大“云计算”数 数据中心、全球数据 数据处理业务，实现全球数据的处理。 据中心 处理、服务及运用 政务云、社会云、企业云和高性能计 2015年，50%的规模以 云服务、基础软硬件 算云四大基础平台，云服务、基础软 上企业率先实现云计算 设备和云终端产品制 硬件设备生产和云终端产品制造三大 模式下的IT资源管理。 造三大产业集群 产业集群
云计算关键技术：分布式文件系统
文件命名空间
•
块1 2ef7 块n ... 块m ... 块s ...
文件划分为64M的块
每一块至少在三个服务器上保 存（可靠性） 其中某块数据失效，会从其他 块访问并恢复新的块‫‏‬ 主机（Master）管理所有元数 据信息（每个块的具体大小、 位置、起始） 数据实际上直接在客户端和块 服务器（Chunk Server）之间 传输 主机和块服务器之间保持通讯， 以保证块服务器和块数据的有 效性 每次主机重启，都会重新从块 服务器中刷新信息
分级存储
•减少预分配空间浪费达31%50% •资源利用率达到近100% •不停机扩容 传统模式
•与FC/SAS硬盘比较，SSD功耗降 低近80%，访问速度提升近100倍 •四级分层存储，提高资源整体利 用效率
传统快照技术
预留100%空间
典型功耗比较
16W
16
典型访问时间比较
12ms
12
功耗
11W
访问时间
Google Sales Force.com Facebook √ √ √ √
√
√
√
√
√ √ √
√ √ √ √
Microsoft
IBM
CISCO VmWare
国内云计算发展现状

重点城市 应用案例
政府主导，规模宏大的云计算计划相继出 台
未来发Biblioteka Baidu方向 发展目标 北工大云计算实验平台 公共云计算平台 盛大网络云计算平台、上海市云 突破虚拟化核心技术、研发云计算管 计算创新基地启动、上海市云计 理平台、建设云计算基础设施、鼓励 算产业基地、微软中国云计算创 云计算行业应用、构建云计算安全环 新中心 境
开发与运 行环境 数据库 各类开放 服务能力
PaaS
3
统一平台架构，开 放平台能力，引入 外部开发创新力量， 形成生态系统
基于互联网以服务的形式提供平台运行环境（运行库） 基础设施服务（Infrastructure as a Service，IaaS）
计算服务 存储服务 网络服务
Iaas
低成本、大规模、 高效率提供IT基础 设施
VMM
x86 Architecture
VMM x86 Architecture
16
云计算关键技术：存储虚拟化架构和关键技术 下一代数据中心技术架构和关键技术演进
演进
•服务器 Unix Windows 虚拟计算资源
•存储虚拟 化平台
Linux
快照
复制
虚拟化平台
迁移 虚拟存储池 镜像
•统一存储 •策略管理
1. 基本特征 Essential Characteristics
按需自助服务 On-demand Self-Service 无处不在的网络接入 Broad Network Access 资源池 Resource Pooling 敏捷的弹性 Rapid Elasticity 可度量的服务 Measured Service 私有云 Private Cloud 社区云 Community Cloud 混合云 Hybrid Cloud
成都
成都云计算中心
地方政府加快战略布局
各区域云计算基础设施产业投资情况
云计算生态系统现状
服务提供商：提供云计算服务 系统集成商：帮助用户搭建云平台
云计算生态 环境
应用开发商：开发云计算应用 平台提供商：提供云计算平台
最终用户
中国云计算发展阶段
Content 内容

云计算的概述 中国云计算发展现状 云计算关键技术和趋势
完整的文档、代码 走查、各种相关开 源项目
火热社区
从单一解决方案走向融合
•
•
面向云客户， 对云应用产品 搜索，购买和 自有云应用管 理
智慧地球
云计算：从现在开始
Facebook保存有 800亿张照片，每 秒有60万人次访问
照片
音乐
RFID、传感器
物联网 万亿级 移动互联网 40亿 20亿
文本
上网本、智能手机
互联网：90年代初
笔记本电脑 桌面电脑
个人电脑：80年中期
10亿
云计算定义 美国国家标准与技术研究所(NIST)的云计算定义
基于网络以服务的形式提供计算、存储等资源能力
云计算的目标
像用电、水一样使用IT
电力传输网络 发电厂
企业自己部署发电设施
企业使用公共电力服务
互联网 企业A 企业B
云平台服务商
企业A
企业C 企业B
企业C
Content 内容

云计算的概述 中国云计算发展现状 云计算关键技术和趋势


关键技术 技术趋势






部署服务器、监控 服务器调度服务器
镜像文件存储器
18
云计算关键技术：并行计算
传统的并行计算算法复杂，并行规模有限（1024个节点），Mapreduce通过若干优化
（本地化计算），简化模型（Map和Reduce） 高效地并发计算（扩展到5000个节点） Google的搜索要求在几百毫秒内得到结果，如果采用传统的计算方式是不可能达到的。 200多亿个网页，产生的索引是天文数据。 2000年时2亿个网页，2005年是20亿，2009年初是200亿 但这种模式只适合小众应用，不具有普适性
一组数据
——2012年，全球财富1000强企 业中将有80%的使用云计算服务；到 2015年，使用云计算的企业的比率有 望提高到95%。 ——2013年，全球云计算市场规 模将超1000亿美元。2020年，规模将 达到1500亿元。 ——2011年，中国云计算服务市
场规模315.54亿元，增长88.6%。
应用性能管理
Service Level Reporting
计算资源管理
网络资源管理
存储资源管理
Executive Dashboard
统一管理中心
部署对计算、存储、网络的统一资源化管理平台 网络，安全资源的触发联动技术 部署实现存储资源基于策略的动态调整机制
Content 内容

云计算的概述 中国云计算发展现状 云计算关键技术和趋势
重点应用领域
北京
世界级云计算产业基地， 云计算专用的芯片和软件平台、云计 电子政务、重点行业、 2015年形成500亿元的 算服务产品、云计算解决方案、云计 互联网服务及电子商 产业规模，产业链规模 算网络产品及云计算终端产品 务 达2000亿 亚太地区的云计算中心、 城市管理、产业发展、 3年内在云计算领域形成 电子政务、中小企业 1000亿元的新增产业规 服务等 模
2. 部署模式 Deployment Models
公有云 Public Cloud
3. 服务模式 Service Models
基础设施即服务 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)


关键技术 技术趋势

浪潮在云计算的实践
云计算关键技术
分布式文件系统 并行计算设计和编程模型
资源管理与调度
统一管理
核心
智能空间管理
虚拟化技术
基础
云计算关键技术：计算虚拟化技 术
• •
软件与硬件相结合 每台机器上只有单一操作系统
• •
物理硬件逻辑抽象后，软件独立于物理硬件 单台机器上可以有多个操作系统
6ms
1TB
1TB
1TB
数据卷
快照资源
0
2W
0
0.09ms
SA S& FC SA TA SS D
新一代快照技术
自动智 能扩展
SA S& FC
SA TA
自动精简配置模式
SS D
Cache
第0层
200GB
300GB
500GB
数据卷
快照 资源
SSD
SAS SATA
第1层
第2层 第3层
时间
预留20%空间
云计算关键技术：统一管理术演进 下一代数据中心技术架构和关键技术演进


关键技术 技术趋势
从封闭走向开放
开源
Apache 2 License
• 开放的设计
2011年4月16日 – VMware 开源PaaS项 目 Cloud Foundry
分布式设计，为云 计算而生
•
•
2012年6月eucalyptus
全面开源 2012年9月CloudStack 加入Apache