云計算原理-課件 第1章　導(dǎo)論

《云計算原理》云計算簡介云計算的概念云計算是指通過互聯(lián)網(wǎng)以按需付費的方式提供按需計算服務(wù)。云的概念云是一個充滿服務(wù)器的建筑物云計算特點

按需自助服務(wù)資源池化計量服務(wù)快速彈性全球部署云計算優(yōu)點服務(wù)眾多

價格便宜可擴展性強高可用性云計算的分類模式

公有云

私有云

混合云公有云基礎(chǔ)設(shè)施通過互聯(lián)網(wǎng)向公眾開放。

私有云基礎(chǔ)設(shè)施由單個組織專門運營。

混合云是私有云和公有云的功能組合。云計算的服務(wù)模式IAAS：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)PAAS：平臺即服務(wù)SAAS：軟件即服務(wù)IAAS：用戶可以訪問提供計算服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施。

PAAS：為開發(fā)和應(yīng)用管理提供運行時環(huán)境。

SAAS：用于托管和管理軟件應(yīng)用程序。云服務(wù)商提供用戶業(yè)務(wù)的硬件部分，云服務(wù)商管理服務(wù)器、存儲、虛擬化以及網(wǎng)絡(luò)部分。

用戶控制軟件部分，例如應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)、操作系統(tǒng)、中間件等IAAS運行模式云服務(wù)商不僅管理用戶硬件部分，并且還管理操作系統(tǒng)、中間件和運行時。

用戶只對應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)負責(zé)。PAAS運行模式云服務(wù)商管理所有硬件、軟件以及數(shù)據(jù)。

用戶通過互聯(lián)網(wǎng)連接到云服務(wù)時可訪問和運行云服務(wù)商提供的應(yīng)用程序。SAAS運行模式《云計算原理》業(yè)界代表性的云平臺國際代表性云平臺AWS

Azure

GCP阿里云AWS簡介AWS是亞馬遜公司提供的云計算服務(wù)平臺，成立于2006年。它是市場上最早和最大的云服務(wù)提供商之一。AWS主要服務(wù)包括：計算、存儲、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等。AWS主要特點：靈活性高、服務(wù)種類豐富、全球基礎(chǔ)設(shè)施廣泛AZure簡介Azure是微軟公司提供的云計算平臺，推出于2009年。它支持多種編程語言、工具和框架。Azure主要服務(wù)包括：計算、存儲、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等。Azure主要特點：與微軟產(chǎn)品集成良好，適合企業(yè)用戶。GCP簡介GCP是谷歌公司提供的云計算服務(wù)，推出于2008年。它以數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)服務(wù)而聞名。GCP主要服務(wù)包括：計算、存儲、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等。GCP主要特點：強大的數(shù)據(jù)分析和機器學(xué)習(xí)能力，適合大數(shù)據(jù)和AI應(yīng)用。阿里云簡介阿里云是阿里巴巴集團旗下的云計算服務(wù)平臺，成立于2009年。它是中國最大的云服務(wù)提供商之一。阿里云主要服務(wù)包括：計算、存儲、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)與人工智能等。阿里云主要特點：支持全球業(yè)務(wù)擴展，提供本地化服務(wù)。《云計算原理》王

鵬大數(shù)據(jù)與云計算大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)的來源越來越多。生成的數(shù)據(jù)指數(shù)級增長。很難捕獲、存儲和分析所有數(shù)據(jù)。多樣化的信息需要安全訪問以供不同的分析。傳統(tǒng)大數(shù)據(jù)處理方案困境Hadoop、Spark等框架難以操作并且基礎(chǔ)設(shè)施搭建非常耗費時間和金錢。傳統(tǒng)處理方案必須購買并集成硬件和管理軟件。在業(yè)務(wù)高峰時期資源不足，在其余時間資源空閑，造成了資源的浪費。ElasticMapReduceEMR是AWS提供的一種大數(shù)據(jù)處理服務(wù)，基于Hadoop框架，支持多種大數(shù)據(jù)處理工具和框架。EMR主要特點：彈性擴展、簡化管理、按需付費、集成AWS服務(wù)。EMR應(yīng)用場景：數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)倉庫、機器學(xué)習(xí)、日志處理等。EMR優(yōu)點輕松在集群部署Spark和Hadoop解耦計算和存儲自動調(diào)整集群大小和容量峰值同時運行多個集群，共享同一個數(shù)據(jù)集。EMR創(chuàng)建

登錄AWS官網(wǎng)，創(chuàng)建一個集群。填寫基礎(chǔ)配置信息和軟件、硬件配置。EMR創(chuàng)建編輯出入口規(guī)則，設(shè)定端口，添加端口規(guī)則和協(xié)議EMR創(chuàng)建終端執(zhí)行命令，完成EMR應(yīng)用的啟動?！对朴嬎阍怼吠?/p>

鵬高性能計算與云計算高性能計算概念高性能計算(HPC)是指使用超級計算機和計算機集群來進行復(fù)雜的計算任務(wù)和數(shù)據(jù)處理。它通過并行處理和高效的計算能力，能夠處理大量數(shù)據(jù)并解決需要大量計算資源的問題，廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、氣候模擬、藥物開發(fā)、金融分析等領(lǐng)域。推動HPC發(fā)展的關(guān)鍵需求計算性能需求內(nèi)存性能需求網(wǎng)絡(luò)性能需求存儲性能需求圖形處理需求自動化與集群管理HPC典型用例矩陣的兩個軸分別代表數(shù)據(jù)需求和計算耦合類型，每個象限包含對應(yīng)的HPC用例。HPC用例包括：天氣預(yù)報材料模擬風(fēng)險模擬物流模擬分子建模上下文搜索云計算環(huán)境下的三種HPC方法ClusterHPC：要求計算節(jié)點之間的通信速度快，通常適用于高度依賴并行計算的任務(wù)，如數(shù)值模擬、科學(xué)計算等。GridHPC：適用于獨立的并行任務(wù)，彼此之間的依賴性低，任務(wù)可以分布在不同區(qū)域或可用區(qū)（AZ）上。GridsofClusters：適合多個集群并行運行的場景，可以進一步擴展HPC的能力，將多個小型集群組織在一起運行獨立的HPC任務(wù)。云計算環(huán)境下HPC應(yīng)用HPC在工程設(shè)計和制造中的應(yīng)用包括分子動力學(xué)、CAD/CAE、EDA以及制造業(yè)大數(shù)據(jù)分析等，通過云存儲和冷存儲等方式管理數(shù)據(jù)。HGST公司利用HPC進行大規(guī)模驅(qū)動器磁頭仿真，將數(shù)月的計算工作縮短為數(shù)小時完成。云計算環(huán)境下HPC應(yīng)用HPC在緊耦合計算領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，其強大的計算能力能夠支撐復(fù)雜的數(shù)值天氣預(yù)報模型。緊耦合計算要求計算節(jié)點之間進行頻繁的通信，因此對延遲特別敏感。例如，日本氣象廳利用HPC實時預(yù)測由臺風(fēng)和地震引發(fā)的海嘯等自然災(zāi)害。云計算環(huán)境下HPC應(yīng)用HPC在結(jié)構(gòu)模擬中發(fā)揮著重要作用。通過云上強大的計算能力，HPC能夠處理復(fù)雜的有限元分析和多體動力學(xué)模擬，幫助工程師評估材料性能、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性。在結(jié)構(gòu)模擬中HPC可以處理復(fù)雜幾何形狀和大量計算數(shù)據(jù)、快速迭代不同方案，提高安全性和效率?！对朴嬎阍怼吠?/p>

鵬邊緣計算、霧計算與云計算云計算云計算是一種使用托管在互聯(lián)網(wǎng)上的遠程服務(wù)器，而不是物理服務(wù)器來存儲和處理數(shù)據(jù)的方法。云計算的優(yōu)點是允許無縫擴展應(yīng)用程序，可以獲得更好的存儲服務(wù)、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)功能。邊緣計算邊緣計算是一系列網(wǎng)絡(luò)，使計算更接近數(shù)據(jù)生成和處理的位置。邊緣計算因其最小延遲的能力而流行，這意味著計算可以在很短的時間內(nèi)完成。邊緣計算例子以安全系統(tǒng)為例，如果需要監(jiān)控多個建筑甚至是一整棟樓，攝像頭都會通過互聯(lián)網(wǎng)從源X實時傳輸?shù)皆碮，并且會消耗大量的互聯(lián)網(wǎng)帶寬，導(dǎo)致計算延遲。采用邊緣計算方案僅對觸發(fā)事件的片段進行傳輸，節(jié)省負載與帶寬。邊緣計算和云計算之間的差異云計算數(shù)據(jù)托管在數(shù)據(jù)中心，邊緣計算數(shù)據(jù)處理在數(shù)據(jù)源附近。云計算需要互聯(lián)網(wǎng)傳輸，延遲高。邊緣計算數(shù)據(jù)本地處理，延遲低。云計算適合處理大量數(shù)據(jù)和復(fù)雜計算任務(wù)，邊緣計算適合處理實時數(shù)據(jù)。安全問題：邊緣計算需要全面的安全策略。因為源頭上有一個預(yù)計算層，可能會被操縱，榮譽收到惡意活動的攻擊。云計算不需要廣泛的安全措施，因為它通常由提供服務(wù)的公司負責(zé)，也可以在云平臺上添加額外的安全性。延遲問題：邊緣計算發(fā)生在靠近源頭的地方，因此根據(jù)應(yīng)用程序的不同，幾乎沒有延遲。簡單來說用于處理時間敏感的數(shù)據(jù)，而云計算可用于時間無關(guān)的數(shù)據(jù)操作問題：云計算所有計算都發(fā)生在目的地，邊緣計算中，在云端構(gòu)建的計算系統(tǒng)在源頭進行預(yù)計算，邊緣計算和云計算的問題霧計算