《云計算(第二版)》教材配套課件20-第十一章-總結(jié)與展望

電子工業(yè)出版社《云計算(第二版)》配套課件解放軍理工大學(xué)教授主編華東交通大學(xué)制作第11章總結(jié)與展望

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京東商城姊妹力作《實戰(zhàn)Hadoop》購買網(wǎng)址：當(dāng)當(dāng)網(wǎng)

京東商城提綱主流商業(yè)云計算解決方案比較

主流開源云計算系統(tǒng)比較

國內(nèi)代表性云計算平臺比較

云計算的歷史坐標(biāo)與發(fā)展方向應(yīng)用場景

GoogleAmazon微軟VMware提供的服務(wù)類型PaaS,SaaSIaaS,PaaS,SaaSIaaS,PaaS,SaaSIaaS,PaaS,SaaS服務(wù)間的關(guān)聯(lián)度所有服務(wù)被捆綁在一起，耦合度高可以任意選擇服務(wù)組合，耦合度低可以任意選擇服務(wù)組合，耦合度低可以任意選擇服務(wù)組合，耦合度低虛擬化技術(shù)未使用XenHyper-VESXServer運行環(huán)境Google提供的環(huán)境，位于云端Amazon平臺，位于云端位于云端或本地位于云端支持的編程語言Python,Java多種多種多種使用限制最多最少較少較少實現(xiàn)功能最少最多較多較多計費方式有免費部分和收費項目按實際使用量付費按實際使用量付費按實際使用量付費可擴展性自動擴充所需資源并進行負(fù)載均衡需要手動或通過編程自動的增加所需的虛擬機數(shù)量需要手動或通過編程自動地增加所需的虛擬機數(shù)量需要手動或通過編程自動地增加所需的虛擬機數(shù)量不同應(yīng)用間的隔離通過沙盒來實現(xiàn)通過將不同的應(yīng)用運行在不同的虛擬機上來實現(xiàn)通過將不同的應(yīng)用運行在不同的虛擬機上來實現(xiàn)通過將不同的應(yīng)用運行在不同的虛擬機上來實現(xiàn)使用流程

1.GoogleAppEngine的使用流程（1）注冊Google賬戶，填寫注冊信息，登錄（2）創(chuàng)建GoogleAppEngine應(yīng)用，通過手機號碼完成驗證，填寫應(yīng)用的詳細(xì)信息（注意應(yīng)用的標(biāo)示符無法更改）（3）下載AppEngineSDK（4）使用Python或Java語言在本地開發(fā)應(yīng)用程序，完成本地調(diào)試（5）將程序上傳到GoogleAppEngine后運行2.AmazonAWS的使用流程（1）注冊亞馬遜賬戶，填寫注冊信息，登錄（2）根據(jù)需要選擇需要的服務(wù)進行注冊，填寫相關(guān)信息，完成服務(wù)配置（對于IaaS類型服務(wù)需要選定所需的資源數(shù)，對于其他類型服務(wù)需要對設(shè)置參數(shù)）（3）上傳應(yīng)用程序或待處理數(shù)據(jù)，有時需要按要求上傳附加程序（4）運行服務(wù)，直至獲取結(jié)果（5）停止使用，根據(jù)實際使用量支付相關(guān)費用

使用流程

3.微軟Azure的使用流程（1）Azure頁面上輸入LiveID，注冊Azure帳號，填寫注冊信息，登錄（2）在項目列表中選擇“WindowsAzure”，然后在新建服務(wù)向?qū)е羞x擇“托管服務(wù)”（3）在本地新建“cloud”類型項目，編寫應(yīng)用程序并完成調(diào)試（4）創(chuàng)建應(yīng)用程序服務(wù)包，將服務(wù)包上傳到WindowsAzure上，設(shè)定URL地址，選擇“部署”，選擇“運行”（5）停止使用，根據(jù)實際使用量支付相關(guān)費用

4.VMwarevCloud的使用流程（1）加入VMware技術(shù)聯(lián)盟計劃，填寫基本信息，獲取賬號和信息支持，登錄（2）選擇編程語言（支持Java、C、C++）編寫在不同操作系統(tǒng)（包括Linux、Windows、Solaris）上運行的軟件應(yīng)用程序，并可根據(jù)vCloudAPI來利用基于VMware的云計算基礎(chǔ)架構(gòu)（3）在VMware認(rèn)證服務(wù)提供商列表中選擇合適的服務(wù)提供商，或選擇使用企業(yè)自身的支持vCloud的云計算環(huán)境（4）在虛擬機、虛擬設(shè)備和vApp三種模式中選擇一種，將應(yīng)用程序部署到云平臺中運行（5）停止使用，如果使用了服務(wù)提供商的服務(wù)，根據(jù)實際使用量支付相關(guān)費用體系結(jié)構(gòu)相同點

（1）整個云計算平臺對外提供統(tǒng)一Web接口（2）后臺實現(xiàn)的細(xì)節(jié)對用戶透明

區(qū)別點

（1）Amazon、微軟和VMware的云計算服務(wù)都是由多種服務(wù)組成，需要為不同的服務(wù)提供不同的入口（2）微軟云計算支持云端和本地應(yīng)用程序Google、Amazon、微軟和VMware的云計算解決方案所提供服務(wù)的差別與其云計算系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的差異密切相關(guān)實現(xiàn)技術(shù)

1.GoogleAppEngine的實現(xiàn)技術(shù)總體來講，可以分為GFS、MapReduce、Bigtable和Chubby四個相互獨立卻又緊密聯(lián)系的組成部分2.AmazonAWS的實現(xiàn)技術(shù)最具代表性的是基礎(chǔ)存儲架構(gòu)Dynamo，它是一個完全分布式的存儲架構(gòu)，采用了改進的一致性哈希算法、向量時鐘、Merkle樹等技術(shù)，在負(fù)載均衡、系統(tǒng)擴容等方面有著天然的優(yōu)勢

3.微軟Azure的實現(xiàn)技術(shù)通過在虛擬機上運行WindowsServer2008、基于SQLServer實現(xiàn)SQLAzure等方式構(gòu)建云計算系統(tǒng)4.VMwarevCloud的實現(xiàn)技術(shù)VMware充分利用在虛擬化技術(shù)上的優(yōu)勢，對云計算中涉及的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等方面進行了虛擬化，提供以IaaS類型為主的云計算服務(wù)核心業(yè)務(wù)

GoogleMapReduceAmazonEC2微軟Azure計算服務(wù)VMwarevCloud計算服務(wù)服務(wù)類型PaaSIaaSPaaSIaaS虛擬機的使用未使用用戶可以根據(jù)需要設(shè)置運行虛擬機的硬件配置系統(tǒng)自動分配vCenter自動進行資源優(yōu)化運行環(huán)境Google自身提供的環(huán)境，用戶無法自行調(diào)配用戶自行提供運行程序所需的AMI系統(tǒng)自動為用戶生成的裝有WindowsServer2008的虛擬機用戶在虛擬機、虛擬設(shè)備和vApp三種模式中選擇一種易用性最好稍差較好較好靈活性稍差最好較好較好適用的應(yīng)用程序適合可以并行處理的應(yīng)用程序任意程序任意可在WindowsServer2008上運行的程序任意程序商業(yè)云計算方案的計算服務(wù)比較核心業(yè)務(wù)

商業(yè)云計算方案的存儲服務(wù)比較GoogleGFSAmazonS3微軟BlobVMware存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)文件分塊存儲桶、對象兩級模式容器、Blob兩級模式目錄、文件兩級模式可擴展性可通過增加數(shù)據(jù)塊服務(wù)器數(shù)量擴展存儲容量可通過增加桶中對象數(shù)量擴展存儲容量可通過增加容器中Blob數(shù)量擴展存儲容量自動遷移虛擬機以獲取更大存儲容量，及自動回收未使用存儲容量數(shù)據(jù)交互方式用戶和數(shù)據(jù)塊服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交互用戶可以從獲得授權(quán)的對象中取得數(shù)據(jù)用戶可以從獲得授權(quán)的Blob中取得數(shù)據(jù)僅提供給虛擬機使用存儲限制無特殊限制桶的數(shù)量和對象大小有限制，但對象的數(shù)量無限制Blob大小有限制，但是容器和Blob數(shù)量未限制數(shù)據(jù)存儲可跨越多個物理存儲子系統(tǒng)容量擴展方式自動擴容手動或編程實現(xiàn)自動擴容手動或編程實現(xiàn)自動擴容自動遷移虛擬機以擴容容錯技術(shù)針對主、從服務(wù)器有各自的容錯技術(shù)數(shù)據(jù)冗余存儲僅重傳出錯的Block，數(shù)據(jù)冗余存儲多個虛擬機的集中備份核心業(yè)務(wù)

商業(yè)云計算方案的數(shù)據(jù)庫服務(wù)比較GoogleDatastoreAmazonSimpleDB微軟SQLAzureVMwareMongoDB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實體組、實體、屬性、值四級模式域、條目、屬性、值四級模式Authority、容器、實體三級模式集合、文檔、域、值四級模式主要存儲的數(shù)據(jù)類型結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)所用的查詢語言GQL支持有限的SQL語句SQLBSON數(shù)據(jù)更新時間有延遲，但不是常態(tài)有延遲沒有延遲有延遲實現(xiàn)的功能較多最少最多較多其他數(shù)據(jù)庫服務(wù)無運行在EC2上的Oracle、SQLServer等無運行在vCloud上的Oracle、SQLServer等提綱主流商業(yè)云計算解決方案比較

主流開源云計算系統(tǒng)比較

國內(nèi)代表性云計算平臺比較

云計算的歷史坐標(biāo)與發(fā)展方向開發(fā)目的

HadoopEucalyptusNimbusSectorandSphere參照的商業(yè)方案GoogleAmazon無無提供的服務(wù)類型PaaSIaaSIaaSPaaS服務(wù)間的關(guān)聯(lián)度所有服務(wù)被捆綁在一起，耦合度高可以選擇服務(wù)組合，耦合度低可以選擇組件來實現(xiàn)不同的服務(wù)，耦合度低所有服務(wù)被綁在一起，耦合度高支持的編程語言Java多種多種C++使用限制較多最少較少較多支持的功能最多較多較多較少可定制性較弱較弱較強較弱可擴展性自動擴充所需資源并進行負(fù)載均衡需要手動或通過編程自動的增加所需的虛擬機數(shù)量需要手動或通過編程自動地增加所需的虛擬機數(shù)量自動擴充所需資源并進行負(fù)載均衡特色實現(xiàn)了Google云計算系統(tǒng)的關(guān)鍵功能，得到了廣泛應(yīng)用支持多種AWS客戶端接口，可替換和升級的模塊化設(shè)計可選擇組件并進行組合，適用于科學(xué)計算更高速和安全的數(shù)據(jù)傳輸，支持密集型數(shù)據(jù)應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)--Hadoop采用與Google云計算平臺類似的體系結(jié)構(gòu)，主要由HadoopCommon、HDFS、MapReduce、HBase、Zookeeper等組件構(gòu)成

--Eucalyptus具有簡單分層拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和模塊化的設(shè)計，其中使用了開源Web服務(wù)技術(shù)，每個組件都由若干個Web服務(wù)組成。Eucalyptus主要組件包括節(jié)點控制器、集群控制器和云控制器

--Nimbus中包含了一整套的開源工具，在提供的工具集中，工作區(qū)服務(wù)是整個平臺的核心模塊，此外還包括工作區(qū)控制器、工作區(qū)資源管理器、工作區(qū)指示器、Web服務(wù)資源框架、資源管理API、標(biāo)準(zhǔn)客戶端、云客戶端等--SectorandSphere主要包含了負(fù)責(zé)分布式存儲的Sector和架構(gòu)在Sector之上負(fù)責(zé)分布式計算Sphere兩部分實現(xiàn)技術(shù)

--Hadoop在功能上盡可能地模仿Google云計算平臺，實現(xiàn)分布式文件存儲系統(tǒng)HDFS、計算系統(tǒng)MapReduce、分布式數(shù)據(jù)庫HBase等

--Euclyptus實現(xiàn)了類似AmazonEC2和S3的組件。Euclyptus的結(jié)構(gòu)中對用戶空間和管理員空間有很明顯的界線：超級用戶的訪問需要通過物理機管理員進行，而用戶僅僅允許通過Web接口或者其他前端工具訪問系統(tǒng)--Nimbus總體架構(gòu)較為復(fù)雜，但提供了很強的可定制性，用戶可以根據(jù)自身目標(biāo)進行定制--SectorandSphere分為Sector和Sphere兩部分。Sector中的主服務(wù)器負(fù)責(zé)維護文件的元數(shù)據(jù)、控制所有從節(jié)點的運行、與安全服務(wù)器通信進行驗證。Sphere中對不同應(yīng)用采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)流形式輸入，并在對數(shù)據(jù)流分割的基礎(chǔ)上實現(xiàn)負(fù)載平衡和大規(guī)模并行計算核心服務(wù)

HadoopEucalyptusNimbusSectorandSphere計算服務(wù)基于MapReduce的計算任務(wù)支持用戶程序的計算環(huán)境支持用戶程序的計算環(huán)境提供分布式計算的Sphere存儲服務(wù)提供分塊存儲的HDFS提供分布式存儲的Walrus提供分布式存儲的Cumlus提供分布式存儲的Sector數(shù)據(jù)庫服務(wù)提供布式數(shù)據(jù)庫的HBase用戶運行的數(shù)據(jù)庫軟件用戶運行的數(shù)據(jù)庫軟件無提綱主流商業(yè)云計算解決方案比較

主流開源云計算系統(tǒng)比較

國內(nèi)代表性云計算平臺比較

云計算的歷史坐標(biāo)與發(fā)展方向中國移動“大云”

開發(fā)目的--滿足中國移動IT支撐系統(tǒng)高性能、低成本、高擴展性、高可靠性的IT計算和存儲的需要--滿足中國移動提供移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和服務(wù)的需求中國移動基于“大云”計劃推出了三朵“云”（1）支撐云主要是構(gòu)建私有云并應(yīng)用于內(nèi)部支撐系統(tǒng)、網(wǎng)管支撐系統(tǒng)等（2）業(yè)務(wù)云主要支撐GPRS、無線網(wǎng)、彩信等業(yè)務(wù)（3）公眾服務(wù)云主要提供各層的云服務(wù)，包括IDC上的推廣服務(wù)中國移動“大云”硬件層面的東西，基于開源的Linux系統(tǒng)，使用開源Xen、KVM提供計算資源的虛擬化

平臺層主要提供“大云”的可編程接口和技術(shù)支持（1）分布式文件系統(tǒng)HyperDFS（2）分布式數(shù)據(jù)庫HugeTable（3）并行計算系統(tǒng)MapReduce

面向應(yīng)用開發(fā)的一些中間件和工具級，這些系統(tǒng)是“大云”里主要的研發(fā)的產(chǎn)品線支撐應(yīng)用，可以支撐網(wǎng)管、管理信息系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等阿里巴巴“阿里云”

--定位：云計算的全服務(wù)提供商--云計算的底層，“阿里云”開發(fā)了自己的云計算平臺，包括了分布式操作系統(tǒng)“飛天”、分布式文件系統(tǒng)“盤古”、分布式存儲系統(tǒng)“有巢”、命名服務(wù)“女媧”、任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)“伏羲”、消息中間件“夸父”和虛擬機資源集群管理系統(tǒng)“后羿”--PaaS層，“阿里云”做了許多的嘗試-XEngine平臺

--PHPWind“大云”與“阿里云”的比較

移動“大云”“阿里云”提供的服務(wù)類型IaaS、PaaS、SaaSIaaS、PaaS、SaaS發(fā)展目標(biāo)滿足移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的需求注重電子商務(wù)云計算，打造全新電子商務(wù)圈目標(biāo)客戶集團內(nèi)客戶及個人客戶集團內(nèi)客戶及中小型企業(yè)服務(wù)間的關(guān)聯(lián)度可以任意選擇服務(wù)功能，耦合度較低可以實現(xiàn)服務(wù)組合，耦合度較低虛擬化技術(shù)XenXen、KVM運行環(huán)境自身提供的云平臺自身提供的云平臺使用限制較少較少主要功能并行數(shù)據(jù)挖掘工具（BC-PDM），搜索引擎核（BC-SE），云存儲系統(tǒng)(BC-NAS)提供存儲、計算以及數(shù)據(jù)挖掘、分析等服務(wù)提綱主流商業(yè)云計算解決方案比較

主流開源云計算系統(tǒng)比較

國內(nèi)代表性云計算平臺比較

云計算的歷史坐標(biāo)與發(fā)展方向三代互聯(lián)網(wǎng)的比較

第一代互聯(lián)網(wǎng)第二代互聯(lián)網(wǎng)第三代互聯(lián)網(wǎng)社會形態(tài)信息社會0.1信息社會1.0信息社會2.0歷史時期1970年代，主機時代1980年代，PC時代1990年代，Web1.0時代2000年代，Web2.0時代2010年代，云計算時代2020年代，云格時代具體時段1969—1989（20年）1969:ARPANET誕生1989—2007（18年）1989：WWW誕生2007—2023（16年）2007：云計算誕生主要特征實現(xiàn)計算機與計算機的通信連通實現(xiàn)網(wǎng)頁與網(wǎng)頁的連通實現(xiàn)信息平臺的一體化典型技術(shù)分組交換傳輸技術(shù)（TCP/IP）WWW、寬帶網(wǎng)、Web2.0云計算、IPv6、移動寬帶網(wǎng)、WebServices、網(wǎng)格計算、物聯(lián)網(wǎng)、云格（Gloud）媒體類型文本多媒體（MultiMedia）富媒體（RichMedia）典型應(yīng)用電子郵件、FTP、資料檢索系統(tǒng)搜索引擎、新聞、電子商務(wù)、論壇、聊天、視頻、文件共享計算資源租用、在線CRM、在線Office、GIG、一體化服務(wù)典型特征手工操作半自動操作信息隨手可得網(wǎng)絡(luò)的地位網(wǎng)絡(luò)無力與傳統(tǒng)信息傳播業(yè)競爭傳統(tǒng)行業(yè)（包括電信、電視、新聞、出版、廣告等）占主導(dǎo)地位網(wǎng)絡(luò)提高了傳統(tǒng)行業(yè)效率與傳統(tǒng)信息傳播業(yè)分庭抗禮網(wǎng)絡(luò)占絕對統(tǒng)治地位。2009年數(shù)字出版產(chǎn)值第一次超過了傳統(tǒng)出版，美國標(biāo)桿傳統(tǒng)期刊《讀者文摘》破產(chǎn)潮流引領(lǐng)者美國引領(lǐng)

軍方需求推動美國引領(lǐng)

科技創(chuàng)新模式

風(fēng)險資本運作模式中國引領(lǐng)

無與匹敵的市場規(guī)模優(yōu)勢

無與倫比的決策和執(zhí)行效率云格（Gloud）——云計算的未來

1995集群計算1998網(wǎng)格計算1999對等計算2007云計算2012云格(Gloud=Grid+Cloud)云格（Gloud）——云計算的未來

云計算無疑是迄今最為成功的商業(yè)計算模型，但它并不是完美無缺的，它的一些缺陷卻是網(wǎng)