云計(jì)算的認(rèn)識(shí)和思考

企業(yè)秘密 對(duì)云計(jì)算的認(rèn)識(shí)和思考 張?jiān)朴拢▋H代表個(gè)人觀點(diǎn)） 2010年 5月 /webmoney 企業(yè)秘密 目錄 云計(jì)算介紹及與現(xiàn)狀分析 開展的初步工作 對(duì)云計(jì)算的認(rèn)識(shí)和思考 /webmoney 企業(yè)秘密 什么是云計(jì)算 云計(jì)算形象化定義 云計(jì)算是一種新的計(jì)算方法，它通過虛擬化技術(shù)按照即插即用的方式自助管 理基礎(chǔ)架構(gòu)形成高效資源池，以按需分配的服務(wù)形式提供計(jì)算能力。 PBX PBX PBX Client 通信網(wǎng)的變革 CENTRIX CENTRIX PSTN PLMN 公眾通信網(wǎng) CENTRIX 數(shù)據(jù)中心 Server Server Server Client Client Client Client 計(jì)算的變革 數(shù)據(jù)中心 云計(jì)算 /云存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)中心 數(shù)據(jù)中心 Client /webmoney 企業(yè)秘密 配 布 云計(jì)算的特征 接入的地域不受限制 通過虛擬化實(shí)現(xiàn)資源的快速遷移 接入的終端兼容性好 減少故障的風(fēng)險(xiǎn) 類似于水電等基礎(chǔ)設(shè)施行 普遍接 入 虛擬管 理 業(yè)，可以提供公共計(jì)算能 力 能夠充分利用閑置的資 源，通過共享方式進(jìn)行服 資源共 享 云計(jì)算 適應(yīng)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展需求 服務(wù)可 適應(yīng)容量及用戶的擴(kuò)展需 擴(kuò)展 求 務(wù) 按需分 依據(jù)云應(yīng)用的資源情況， 主動(dòng)調(diào)整、調(diào)度資源分配 地理分 系統(tǒng)安 全 保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?支持根據(jù)應(yīng)用要求快速配 選擇適合的加密手段保證系統(tǒng) 置資源 的安全 適應(yīng)要求彈性分配資源 資源地理是分布式 的 /webmoney 企業(yè)秘密 3000 2000 云計(jì)算的驅(qū)動(dòng)力：海量信息和 IT成本壓力 2500 海量信息 （ E Byte） Source: IDC 2008 E byte = 1018，即 10億 G字節(jié) 目前 IT成本太高 1500 計(jì)算存儲(chǔ) 機(jī)房空間 能源消耗 2529 1000 500 988 1580 業(yè)務(wù)獨(dú)享資源，利用低： CPU： 5-10，存儲(chǔ)： 36，網(wǎng)絡(luò)： 50； 0 30 2004 50 2005 161 2006 280 2007 540 2008E 2009E 2010E 2011E 運(yùn)維效率低，維護(hù)成本高：人均維護(hù) 100臺(tái)，人 力維護(hù)費(fèi)占運(yùn)營(yíng)成本 12 能源消耗大：能源利用率只有 20%左右 目前超高 IT成本難以滿足海量信息的高速增長(zhǎng)： 2006年 , 全球產(chǎn)生 161 EB 的數(shù)據(jù)，印成 書是地球到太陽(yáng)距離的 10倍；而人類歷史 5000年的文字記載只有 5EB；按照當(dāng)前的 IT技 術(shù)，每 G信息處理的成本需要 5美元，無法支撐海量信息增長(zhǎng)； 云計(jì)算技術(shù)以低廉的成本，解決大運(yùn)算量的信息處理：云計(jì)算利用廉價(jià)服務(wù)器，采用分布 式計(jì)算、并行處理等軟件技術(shù)，低成本的解決海量信息的處理 ；如 Google采用云計(jì)算，做 到每 G成本是 25美分； /webmoney 企業(yè)秘密 數(shù) 據(jù) 中 心 管 理 云計(jì)算技術(shù)組成和供應(yīng)商現(xiàn)狀 云計(jì)算技術(shù)組成 部件 供應(yīng)商現(xiàn)狀 供應(yīng)商 云業(yè)務(wù)（電信業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)） 云計(jì)算管理（虛擬化、資源管理等） 機(jī)房 交換機(jī) 云存儲(chǔ) /虛 擬化存儲(chǔ) IBM， HP，華為 H3C， CISCO，華為 EMC， IBM，華賽 云存儲(chǔ) 服務(wù)器 云安全 云安全 服務(wù)器 數(shù)據(jù)中心管 華賽 IBM， HP， DELL， CISCO ，浪潮，華為 IBM， HP，華為 理 高速數(shù)據(jù)中心交換機(jī) 機(jī)房的設(shè)計(jì)（電、承重、散熱等） 云計(jì)算管理 云業(yè)務(wù) 整體解決方 案 Eucalyptus， VMWare， KVM、 XEN、 VirtualBox 華為 華為， ZTE IBM， HP，華為， CISCO /webmoney 企業(yè)秘密 云計(jì)算業(yè)務(wù)分類 公共云 （對(duì)外提供服務(wù)） 混合云 私有云 （內(nèi)部系統(tǒng)使用） 云計(jì)算提供的是“服務(wù)” SaaS ( Software as a Service ) 軟件即服務(wù) SaaS側(cè)重于服務(wù)，以軟件程序提供服務(wù)，如 CRM、 ERP、 OA等 PaaS ( Platform as a Service ) 平臺(tái)即服務(wù) PaaS側(cè)重于服務(wù)，以應(yīng)用服務(wù)器平臺(tái)或開發(fā)環(huán)境提供服務(wù) IaaS ( Infrastructure as a Service ) 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù) IaaS注重計(jì)算資源的共享 ，消費(fèi)者通過 Internet 可以獲得虛擬的服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng) 絡(luò) 按照交付模式劃分的 SaaS、 PaaS和 IaaS沒有必然聯(lián)系，也不相互依賴 /webmoney 企業(yè)秘密 SaaS PaaS 云計(jì)算的主要發(fā)展現(xiàn)狀 行業(yè)形勢(shì) 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商是云計(jì)算的先行者 先進(jìn)技術(shù)及創(chuàng)新商業(yè)模式領(lǐng)導(dǎo)者，基于云計(jì) 算提供低成本的海量信息處理服務(wù)（ Google、 Amazon、 S等） 電信運(yùn)營(yíng)商利用云計(jì)算解決現(xiàn)實(shí)問題 引入云計(jì)算提升電信業(yè)務(wù)網(wǎng)的能力（海量的 計(jì)算和存儲(chǔ)）和降低成本（ BT、 AT&T、 Verizon） IaaS 技術(shù) 供應(yīng)商 傳統(tǒng) IT巨頭被迫轉(zhuǎn)型，引入云計(jì)算 將云計(jì)算引入優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品及解決方案（ IBM、 Microsoft、 HP等） 網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商利用技術(shù)革新的時(shí)機(jī)強(qiáng)勢(shì)進(jìn)入 利用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器和海量軟件優(yōu)勢(shì)紛 紛進(jìn)入云計(jì)算領(lǐng)域（ CISCO等） /webmoney 企業(yè)秘密 云計(jì)算的主要發(fā)展現(xiàn)狀 電信運(yùn)營(yíng)商 歐美領(lǐng)先運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開始利用云計(jì)算提供 IT服務(wù)，主要定位于企業(yè)市場(chǎng)！中國(guó)運(yùn) 營(yíng)商已啟動(dòng)試點(diǎn)。 /webmoney 企業(yè)秘密 Telefnica Verizon Google Amazon Orange eBay AT&T BT SNIA SNIA: TGG: OGF: CCIF: CSA: TMF: 云計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)剛剛起步，但發(fā)展較快 DMTF(OCSI) Computing Virtualization Storage Virtualization DMTF Management TMF eTom/Framwox TGG (DCDG) Power TGG (DCDG) Environment DMTF SNIA TGG OGF Cloud Computing CCIF DMTF OGF NNI Cloud Computing Open Group OCM CCIF OGF CSA CCIF UNI TMF Framwox :重要 :一般 運(yùn)營(yíng)商開始參與云標(biāo)準(zhǔn)組織，目前關(guān)注重點(diǎn)集中在 能耗及接口標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)組織上。 TMF、 DMTF、 SNIA、 TGG是最重要的組織。 DMTF: Distributed Management Task Force Storage Network Industry Association The Green Grid Open Grid Forum Cloud Computing Interoperation Forum Cloud Security Alliance Telecom Management Forum /webmoney 企業(yè)秘密 云計(jì)算對(duì)運(yùn)營(yíng)商的價(jià)值 虛擬化和資源調(diào)度 分布式計(jì)算和存儲(chǔ) 統(tǒng)一云管理系統(tǒng) 面向”云”優(yōu)化的 硬件 虛擬化實(shí)現(xiàn)資源“空分、時(shí)分”共享，提升利用率（ 60%） 分布式計(jì)算、存儲(chǔ)采用軟件方式提升系統(tǒng)整網(wǎng)性能和可靠 性，降低對(duì)單點(diǎn)硬件（性能、可靠性）的依賴，降低采購(gòu) 成本 實(shí)現(xiàn)分權(quán)分域的統(tǒng)一 IT資源管理、改變管理模式，提高整 網(wǎng)的運(yùn)維效率 (人均大于 3000臺(tái) ) 高能效比、針對(duì)云計(jì)算優(yōu)化的硬件降低整體 TCO(總擁有成 本 ) /webmoney 企業(yè)秘密 目錄 云計(jì)算介紹及與現(xiàn)狀分析 開展的初步工作 對(duì)云計(jì)算的認(rèn)識(shí)和思考 /webmoney 企業(yè)秘密 公司云計(jì)算應(yīng)用策略 實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 1. 通過云計(jì)算實(shí)現(xiàn)挖潛降耗，提高 IT資源的利用率，降低資源消耗 2. 通過云計(jì)算實(shí)現(xiàn)提高效率，減少管理及建設(shè)各環(huán)節(jié)，提高運(yùn)營(yíng)效率 3. 通過云計(jì)算實(shí)現(xiàn)降低成本，將 Capex轉(zhuǎn)化為 Opex，有效降低成本 4. 通過云計(jì)算實(shí)現(xiàn)提升管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集中、統(tǒng)一管理，提升管理能力 攻克 難關(guān) 1. 現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)量龐大、新舊不一 2. IT系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜，異型異構(gòu) 3. 現(xiàn)有應(yīng)用遷移至云計(jì)算架構(gòu)，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 實(shí)施原則 1. 充分利舊、整合資源、減少浪費(fèi) 2. 統(tǒng)籌規(guī)劃、循序漸進(jìn)、平滑演進(jìn) /webmoney 企業(yè)秘密 云計(jì)算研究方向及定位 跟蹤云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、研 究云計(jì)算的關(guān)鍵問題 及技術(shù)難點(diǎn)，推動(dòng)云 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)、探索云計(jì) 算服務(wù)模式 前瞻性 研究 為集團(tuán)總部及子 結(jié)合公司業(yè) 務(wù)，開展云 計(jì)算相關(guān)技 術(shù)體系及實(shí) 驗(yàn)研究。 驗(yàn)證性 研究 云計(jì)算研究方 向及定位 支撐性 服務(wù) 分公司提供咨詢、 方案等支撐性服 務(wù)。 /webmoney 企業(yè)秘密 研究院云計(jì)算研究框架 基于云實(shí)驗(yàn)平 臺(tái)，從三個(gè)層次 展開集團(tuán)現(xiàn)有業(yè) 務(wù)與云計(jì)算結(jié)合 的分析研究 研究云計(jì)算的 相關(guān)業(yè)務(wù)模式； 云業(yè)務(wù)；企業(yè)私 有云 /webmoney 企業(yè)秘密 科 研 合 作 伙 伴 云計(jì)算研究團(tuán)隊(duì) （云架構(gòu)研究） 云網(wǎng)絡(luò) 云安全技術(shù) 云業(yè)務(wù)模式 云終端技術(shù) 虛擬化及云平臺(tái)、云終端（電子科大、田納西大學(xué)） 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（中科院計(jì)算機(jī)所） 云終端智能瀏覽器技術(shù)（南郵） /webmoney 企業(yè)秘密 oss 主要云計(jì)算研究成果 聯(lián)合科研單位開始 “大型協(xié)同運(yùn)算”研發(fā)，即：超大并發(fā)并行能力，異構(gòu)計(jì)算 資源虛擬化及調(diào)度管理技術(shù)，并對(duì)云計(jì)算核心技術(shù)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，擁有軟 件源代碼。同時(shí)，已經(jīng)開始著手制定云計(jì)算企業(yè)規(guī)范。 研究項(xiàng)目 存儲(chǔ)虛擬化 云存儲(chǔ) 虛擬化及管理 云管理 安全與監(jiān)控 云應(yīng)用開發(fā)框架 物聯(lián)網(wǎng) 研究?jī)?nèi)容 研究了異構(gòu)存儲(chǔ)的虛擬化管理技術(shù)（包括異構(gòu)廠家，支持不同協(xié)議 的 SAN異構(gòu)技術(shù)） 基于 openfilter研究了的分布式文件管理 研究了支持小型機(jī)和 X86的主流虛擬化技術(shù) 基于 Abicloud等開源技術(shù)研究了云管理平臺(tái) 研究了數(shù)據(jù)隔離、加密等云安全技術(shù) 基于 Hadoop研究了分布式開發(fā)框架及工作流任務(wù)調(diào)度技術(shù) OSS業(yè)務(wù)系統(tǒng)在云計(jì)算的遷移可行性研究 研究物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心相關(guān)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算結(jié)合技術(shù)研究 /webmoney 企業(yè)秘密 新技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)跟蹤工作（一） 在 TMF組織中，研究院在 IT領(lǐng)域內(nèi)重點(diǎn)參加如下活動(dòng) 1. 基于云的 Frameworx/NGOSS（下一代運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)）核心架構(gòu)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 2. 云計(jì)算技術(shù)在 OSS、 BSS應(yīng)用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 在全球 IT技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展方面的情報(bào)研究 1. 電信運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略方向 2. IT轉(zhuǎn)型方向 電信運(yùn)營(yíng)商的新機(jī)遇 3. 從運(yùn)營(yíng)改良到業(yè)態(tài)革命 國(guó)外 20家主流電信運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型實(shí)踐研究 4. 危機(jī)時(shí)代 /webmoney 企業(yè)秘密 新技術(shù)及其標(biāo)準(zhǔn)跟蹤工作（二） 云計(jì)算目前還缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)威組織，研究院積極參與了相關(guān)的的標(biāo)準(zhǔn)跟 蹤 1. 云算專委會(huì)工作跟蹤 2. CCSA云計(jì)算和數(shù)據(jù)中心相關(guān)專題跟蹤 3. DMTF標(biāo)準(zhǔn)跟蹤 4. 3GPP的融合數(shù)據(jù)中心等標(biāo)準(zhǔn)跟蹤 同國(guó)內(nèi)外相關(guān)廠商多次開展專題交流 /webmoney 企業(yè)秘密 研究院主要云計(jì)算工作介紹（二） 基于云計(jì)算的 OSS升級(jí)及改造 融合后的集團(tuán) OSS系統(tǒng)數(shù)量眾多需整合梳理，為給 OSS整合提供解決方案， 研究院對(duì)基于云計(jì)算進(jìn)行 OSS系統(tǒng)升級(jí)改造進(jìn)行了方案研究。 方案研究 室內(nèi)分布系統(tǒng)智 為解決室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)劃軟件門檻較高的問題，研究院聯(lián)合相關(guān)企業(yè)建設(shè) 能規(guī)劃 SaaS 了室內(nèi)分布規(guī)劃的 SaaS云服務(wù)軟件，目前該軟件服務(wù)已經(jīng)在廣東省試點(diǎn) 云服務(wù) 使用。 IT系統(tǒng)中的云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究 1. BSS云試驗(yàn)（目標(biāo) : 對(duì)支撐 IT系統(tǒng)的云架構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證） 2. OSS升級(jí)改造（目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)高效、低耗、統(tǒng)一的 OSS） 3. 數(shù)據(jù)集中工程開展的相關(guān)研究與支撐工作 4. 探索基于云計(jì)算的數(shù)據(jù)集中架構(gòu)（包括：云存儲(chǔ)、云計(jì)算、云安全） /webmoney 企業(yè)秘密 研究院主要云計(jì)算工作介紹（二） 北京市“云計(jì)算” 戰(zhàn)略規(guī)劃 為支撐“數(shù)字北京”建設(shè)，帶動(dòng)北京市軟件與信息服務(wù)業(yè)整體轉(zhuǎn)型升級(jí)，北 京市政府規(guī)劃“祥云”工程，通過引入 6大重點(diǎn)項(xiàng)目（云立方等）來推動(dòng)北京 云計(jì)算的發(fā)展，將北京打造成為云計(jì)算產(chǎn)業(yè)圈，我院結(jié)合公司的業(yè)務(wù)特點(diǎn) 提出的 “基于電信服務(wù)能力的物聯(lián)網(wǎng)支撐云” 被列為 6大項(xiàng)目之一 。 重慶聯(lián)通 “醫(yī)療云” 山東聯(lián)通 “旅游云” 重慶南岸區(qū)衛(wèi)生局、重慶聯(lián)通、 IBM公同合作，推出醫(yī)療服務(wù)云，通過聯(lián) 通運(yùn)營(yíng)， IBM提供設(shè)備、政府引導(dǎo)的模式進(jìn)行醫(yī)療 SaaS服務(wù)，研究院參與 了醫(yī)療云的研究、規(guī)劃等相關(guān)工作。 山東旅游局整合旅游信息化系統(tǒng)，山東聯(lián)通與研究院給其提供了旅游云的 整體解決方案。 廣東聯(lián)通 “超算中心” 廣州市政府面向中小企業(yè)服務(wù)打造基于云計(jì)算的超算中心，研究院配合廣 東聯(lián)通提供了超算中心的整體解決方案。 江蘇聯(lián)通 “網(wǎng)絡(luò)智能瀏覽云 ” 基于云計(jì)算的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)智能瀏覽系統(tǒng)試驗(yàn)與應(yīng)用部署，研究、設(shè)計(jì)基于 網(wǎng)絡(luò)的個(gè)性化智能瀏覽系統(tǒng)，并進(jìn)行應(yīng)用云、適配云、營(yíng)銷云等的研發(fā)與 試驗(yàn)；研究提升客戶體驗(yàn)的方法及途徑，關(guān)注影響客戶體驗(yàn)的重要因素， 從終端產(chǎn)品方面改善和提高客戶體驗(yàn)的接受度。 /webmoney 企業(yè)秘密 5 演示項(xiàng)目 1 2 3 4 5 云計(jì)算 云遷移 云調(diào)度 云存儲(chǔ) 云終端 /webmoney 企業(yè)秘密 云計(jì)算 利舊：現(xiàn)有的舊服務(wù)器可以直接云化，充分利用聯(lián) 通現(xiàn)有 IT資源。 異構(gòu)：支持各種異構(gòu)硬件 (服務(wù)器和小型機(jī) )和異構(gòu) 操作系統(tǒng) （ Windows, Linux, Solaris, AIX） 。 大規(guī)模集中：實(shí)現(xiàn)服務(wù)的集中管理和服務(wù)器的統(tǒng)一 維護(hù)，提高維護(hù)人員的工作效率。 彈性易用：根據(jù)需求彈性分配資源（ CPU、內(nèi)存、外 存、帶寬）。 /webmoney 企業(yè)秘密 云遷移 （削峰填谷，高可用性） 削峰填谷：根據(jù)云平臺(tái)負(fù)荷情況，動(dòng)態(tài)調(diào)配云中各服務(wù) 器的負(fù)載，消除各物理服務(wù)器忙閑不均的情況，提高整 體資源利用率。 高可用性：將故障服務(wù)器上的業(yè)務(wù)系統(tǒng)平滑遷移到正常 服務(wù)器上，快速高效地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的熱備份功能。 /webmoney 企業(yè)秘密 云調(diào)度 彈性高效 在不增加其他異構(gòu)物理資源的條件下彈性調(diào)度各服務(wù)器 的計(jì)算能力（放大數(shù)倍以上），保證高吞吐量和高并發(fā) 數(shù)。 /webmoney 企業(yè)秘密 云存儲(chǔ) 集中管理：異地、異機(jī)、異構(gòu)存儲(chǔ)資源（如：?jiǎn)螜C(jī)硬盤 和外部磁陣）整合成為存儲(chǔ)資源池，統(tǒng)一維護(hù)，集中調(diào) 配，高效使用。 安全、可靠：異地、異機(jī)、異構(gòu)存儲(chǔ)資源的整合提供了 一體化的容錯(cuò)和災(zāi)難恢復(fù)的能力。 彈性調(diào)度：動(dòng)態(tài)添加存儲(chǔ)空間和動(dòng)態(tài)調(diào)配限額。 /webmoney 企業(yè)秘密 云電腦 強(qiáng)勁：功能強(qiáng)勁，云電腦連上云平臺(tái)后可以同時(shí)運(yùn)行多 個(gè)操作系統(tǒng)。 節(jié)能、經(jīng)濟(jì)：云電腦耗電小于 5瓦 (普通燈泡一般 40到 60瓦 )。 安全：用云電腦可以保證絕對(duì)的數(shù)據(jù)安全，內(nèi)置加密芯 片 ,無本地存儲(chǔ)。 方便：同時(shí)避免系統(tǒng)測(cè)升級(jí)改造對(duì)終端測(cè)的要求。 /webmoney 企業(yè)秘密 目錄 云計(jì)算介紹及與現(xiàn)狀分析 開展的初步工作 對(duì)云計(jì)算的認(rèn)識(shí)和思考 /webmoney 企業(yè)秘密 一、云計(jì)算定義溯源 The term cloud is used as a metaphor for the Internet, based on the cloud drawing used in the past to represent the telephone network, and later to depict the Internet in computer network diagrams as an abstraction of the underlying infrastructure it represents. The actual term cloud borrows from telephony in that telecommunications companies, who until the 1990s primarily offered dedicated point-to-point data circuits, began offering Virtual Private Network (VPN) services with comparable quality of service but at a much lower cost. By switching traffic to balance utilization as they saw fit they were able to utilize their overall network bandwidth more effectively. The cloud symbol was used to denote the demarcation point between that which was the responsibility of the provider from that of the user. Cloud computing extend