云计算选修课PPT

P A A S
Python&Django
GAE Datastore Google Accounts Social Graph API
GData

GAE客户及商业模式

Others
云计算IT平台 GFS BigTable
MapReduce
集群管理
定制化硬件，集装箱式数据中心
数据中心建设技术及理念

绿色

数据中心平均PUE 1.21 高效率电源、节能服务器 模块化数据中心 水冷技术，自然冷却、清洁能源

云计算



采用云计算技术将大量服务器集 群运用 用廉价x86服务器实现超级处理和 存储能力
定制化硬件 定制服务器，减少不必要规格（如显 卡），降低成本及功耗，做到廉价和 高效 回收服务器部件并加以重复利用
云计算数据中心为核心竞争优势，推动SaaS应用进入企业市场，战略进入Web Hosting服务市场
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云计算核心技术--虚拟化
虚拟化是将硬件、操作系统和应用程序一同装入 一个可迁移的虚拟机档案文件中 虚拟化前 虚拟化后
未更改过的应用
未更改过的OS 虚拟硬件
• • •
软件必须与硬件相结合 每台机器上只有单一的操作系统镜像 每个操作系统只有一个应用程序负载
虚拟化后

…
虚拟服务器的整合比常为1:5~1:10

服务器利用率提升到60％以上
分时共享
虚拟化前 60% 10% 虚拟化后 60% 70 % 70 VM 1 % 10% 10%
峰值时间 谷底时间 Wap网关服务器 彩信服务器
10% 60 %
VM 1
60%
9时 18时
22时 6时
Server2 Server1 Server1 Server2 白天 晚上
电信基础业务应用域 UAP LanSwit ch
3rd Part y应 用 S M S M M S V O I P R B T B S S
BAM
FS
CTI/IVR
云计算 业务运 营管理 域
业务运维 管理 计算 管理
负载均衡
云计算域
FAN
H D D H D D H D D H D D
FAN
FAN 呼 叫 控 制 C C U 呼 叫 处 理 C C U

战略：利用内部 IT资源平台，对外提供IT公用 服务


商业模式

作为云计算的推动者，Amazon 历经2年多时间 形成了基本成熟的云计算服务


进展

客户


计算，存储，带宽等IT基础设施出租 Web 基础能力，电子商务基本能力作为服务 出租 按需使用，按需付费 网上支付 互联网应用开发者 企业（纳斯达克，纽约时报） 面向全球，目前主要集中在北美和欧洲， 09 年已经启动中国市场拓展 IBM 、 Microsoft 、 Oracle 、 Google 、 Apple
－PaaS & SaaS运营商
Google 云计算IT架构 Google应用
办公套件 视频分享 照片分享 VoIP/IM 搜索 日历
Google App Engine(GAE)
Dynamic,Scalable Runtime

战略：统一云平台支撑内部业务和 Web Hosting，推动SaaS应用进入企业市场
• •
每台机器上有多个负载 软件相对于硬件独立
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虚拟化技术提高了资料利用率
资源共享
虚拟化前 20% 虚拟化后 30% … 10% 60% VM 1 VM 10% n Server 1Server 2 Server n Server VM 2 20%

虚拟化前

30 %

服务器利用率通常仅5%~10%
虚拟机的资源管理和调度自动化管理
SnapShot
Rapid Active
Storage Service
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基于公司已有All In One软硬件解决方案，实现电信领域 SMS/MMS/彩铃/呼叫中心等业务系统，向云计算迁移
电信云的IAAS－基于软件已有All In One软硬件解决方案，实现电信领域SMS/MMS/彩铃/呼 叫中心等基础业务系统，向云计算迁移


到 08 年 11 月 为 止 ， 已 经 有 45 万 开 发 者 基 于 Amazon AWS开发Web应用 存储对象数从07年4月份50亿增长到08年10月份 的290亿，在一年半的时间里增长6倍 08年云服务收入约4亿美金

合作伙伴

云计算技术和商业模式的创新者，IT即服务的市场领导者
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1 文件 2 3
MetaData Servers
LAN网络

分布式存储技术

计算节点
存储数据时，文件被分块， 分布存 储在不同DataNode节点上
1 3
2
3
1 2

容错：数据副本数不小于2，单
DataNode节点故障时文件分块完整
保存，后续保证充分复制

并发读写：读写数据时，在不同
X86 DataNode
App 5
OS
System1
OS
System2
OS
System3
OS
System4
OS
System5
OS
OS 虚拟化技术 OS System
OS

计算虚拟化提高了服务器资源的利用率，安全可靠地降低了数据中心TCO
一台服务器虚拟化整合五个应用的CPU利用率
Page 12
App 4
IaaS层解决方案－分布式存储
Page 5
－IaaS运营商
计算 EC2 存储 S3 数据库 Simple DB 消息队列 SQS 支付 DevPay 计费 FPS 人工智能 MT 搜索 Alexa Search 订单履行 FWS 其他设施能力 Other…
AWS – Amazon Web Services Amazon Technology Platform（计算，存储，网络）

软件和硬件分离，实现资源共享：一层是“计算和存储+云计算支撑软件”组成的资源是业务运行的
大平台；一层是业务和应用逻辑软件，运行在统一的硬件资源池上，共享计算和存储资源（利用率可
达到60%以上）；

业务从垂直走向水平，改变架构：如同IP技术使得各种网络融合成为一个ALL IP网络，云计算技术使
得所有的业务系统都运行在统一计算和存储大平台上，产生革命性的影响；
Server Server VM 2 VM 2 白天 晚上
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虚拟化云平台关键技术
虚拟化 虚拟化实现资源“空分、时分”共享，提升利用率
分布式计算和存储
分布式的计算、存储提升系统整网可靠性，降低对单 点硬件的可靠性依赖，降低采购成本
集群化运维管理系统
基于网络运维管理平台，提高整网的运维效率
跨域资源管控
H D D
FAN
F S
F S
C T I
C T I
资 源 板 M S U
资 源 板 M S U
主 控 交 换 时 钟
进风口
主 控 交 换 时 钟
资 源 板 M S U
B A M
电 源 P M
电 源 P M
公共服务域
专用服务域
存储 管理 网络 管理
云存储域
Swk.baidu.comN Switch
分布式数据存储 公共存储网
磁盘 阵列
基于的网络的业务部署支撑跨域业务，提升用户体验
优化的硬件
高能效比、针对云计算优化的硬件降低整体TCO
以虚拟化为基础，采用分布式计算和存储，结合优化的硬件，通过集群化运维管理系统， 实现计算，存储，网络等资源的动态分配及部署，真正实现“按需取用”
Page 10
目
录
5
A
相关云计算的解决方案
云计算IaaS层解决方案及案例
虚拟带库 磁带库 专用存储网
All In One解决方案：在一个MTCA框中集成了UAP的 BAM、文件服务器FS、交换机（MCH）、UAP业务处 理板、媒体处理板（MCU/DSP）、CIT/IVR；支持 1440路宽带语音资源的呼叫中心或彩铃的应用
基于公司已有All In One软硬件解决方 案，实现电信领域SMS/MMS/彩铃/呼 叫中心等基础业务系统，向云计算迁移
Grid Grow
D B


增加实例（Grow Instance）
休眠实例（Park Instance） 快速激活（Rapid Active） 系统扩容（Grid Grow）
Grow Instance
DB
Template
Provision
W e b
W e b
DB
Park Instance
虚拟机的效率是关键，效率取决于对整体
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云计算是技术和商业模式的双重创新
电：从购买发电设备到购买电力服务 现代发电厂 信息：从购买软硬件到购买信息服务 信息服务提供商
发电机
软件
计算 存储

商业模式发生巨变：消费者和企业将从“购买软硬件产品”向“购买信息服务”转变 云计算的商业视角：云计算＝信息电厂 云计算的技术视角：云计算＝虚拟化＋集群管理
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云计算的主要服务模式:SaaS
SaaS
－（Software as a Service）软件即服务 SaaS侧重于服务，通过网络提供软件程序服务
PaaS
－（Platform as a Service ）平台即服务 PaaS侧重于服务，以服务器平台或者开发环境提供服务
IaaS －(Infrastructure as a Service)基础设施即服务 IaaS注重计算资源的共享 ，消费者通过 Internet 可以从完善的 计算机基础设施获得服务
云计算的介绍和解决方案
云计算业界几个主流定义
到目前为止， 云计算还没有一个统一的定义，业界对云计算定义达20多种。云计算领先者如Google、 Microsoft 等IT 厂商，依据各自的利益和各自不同的研究视角都给出了对云计算的定义和理解。






维基百科：云计算是一种动态扩展的计算模式，通过网络将虚拟化的资源作为服务 提供；通常包含infrastructure as a service(IaaS), platform as a service(PaaS), software as a service(SaaS)。 Google 的理念：将所有的计算和应用放置在“云”中，设备终端不需要安装任何 东西，通过互联网络来分享程序和服务。 微软的理念：认为云计算的应是“云+端”的计算，将计算资源分散分布，部分资源 放在云上，部分资源放在用户终端，部分资源放在合作伙伴处，最终由用户选择合 理的计算资源分布。 市场研究机构IDC ：认为云计算是一种新型的IT 技术发展、部署及发布模式，能够 通过互联网实时的提供产品、服务和解决方案。 美国国家标准与技术实验室：云计算是一个提供便捷的通过互联网访问一个可定制 的IT 资源共享池能力的按使用量付费模式（IT 资源包括网络，服务器，存储， 应用，服务），这些资源能够快速部署，并只需要很少的管理工作或很少的与服务 供应商的交互；

托管的第三方应用

邮件
地图服务 广告
投巨资建设基于云计算的数据中心（已建36 个，最近 3 年投资 67 亿美金），降低成本， 快速交付业务 现有业务全部构建于云架构的统一IT平台 08年推出GAE(Google APP Engine)，战略 进入Web Hosting市场，目前处于试用阶段 互联网Web应用开发者（个人/公司） 计算，存储，带宽，互联网基础能力作为服 务打包销售 免费：每用户500M空间，500万PV操作/月 收费： $0.10 - $0.12/CPU core小时 $0.15 - $0.18/每月每GB空间 $0.11 - $0.13/ 每 GB 输出带宽， $0.09 - $0.11/每GB输入带宽
云计算是个技术概念，也是一种商业模式
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对CT行业的影响
目前的网络架构
IMS IPTV ICT BOSS IDC
IMS
未来的网络架构 业务云
IPTV BOSS Web IDC
传统DC
Internet 3rd Hosting Hosting Apps Network Network
Cloud DC
B 云计算IDC解决方案及案例 C
存储云解决方案及案例
D
E
支撑云解决方案及案例
业务云解决方案及案例
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IaaS层解决方案－计算虚拟化

使用虚拟化技术，将多台服务器的应用整合到一台服务器上的多个虚拟机上运行
App 5 OS
App 1
App 2
App 3
App 1
App 2
App 3
App 4
X86 DataNode
X86 DataNode
DataNode节点上实现并发读写
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IaaS层解决方案－云资源调度
以弹性计算服务为例说明：

配置资源参数（Configure） 发放（Provision） 热迁移（Live Migration）
Requirement Live Migration of Web App Configure W e b W e b