云计算基础技术与应用-1.云计算的简介.pptx

云计算的简介第一章目录01 云计算的概念02 云计算的内涵03 云计算的发展历史04 其他计算05 实战项目-多人共同使用云Office1.云计算的概念云计算的概念云计算（Cloud Computing）是一个新概念，产生的历史并不长，但对云计算的定义有多种说法。云计算的概念（1）厂商角度：云计算的“云”是存在于互联网服务器集群上的资源，它包括硬件资源（如CPU处理器、内存储器、外存储器、显卡、网络设备、输入输出设备等）和软件资源（如操作系统、数据库、集成开发环境等），所有的计算都在云计算服务提供商所提供的计算机集群上完成。（2）用户角度：云计算是指技术开发者或者企业用户以免费或按需租用方式，利用云计算服务提供商基于分布式计算和虚拟化技术搭建的计算中心或超级计算机，使用数据存储、分析以及科学计算等服务。云计算的概念（3）抽象角度：云计算是指一种商业计算模型，它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。（4）正式的定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。这是美国国家标准与技术研究院（Commerce Departments National Institute of Standards and Technology ， NIST）对云计算的定义，是被大众广泛接受的定义。2.云计算的内涵云计算的内涵对云计算概念的定义虽然很多，但脱离不开一个名词，即互联网。可以说，“云”是互联网的一种比喻说法。而云计算可以被认为是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展的资源。云计算的兴起代表着计算和数据资源正在逐渐迁移至互联网，所以有的人认为云计算就是“互联网+计算”。云计算和互联网应用正在日益结合，不断推动互联网应用和云计算的发展。云计算的内涵一方面，大规模互联网的应用（如搜索引擎、网络媒体、社交网络、网上购物等网络应用）使得服务提供商拥有了大型数据中心来支撑自身业务的发展。这些服务商如美国网络电子商务公司亚马逊（Amazon）、美国搜索引擎公司谷歌（Google）、美国系统软件公司微软（Microsoft）等大型公司都计划或已经在自己庞大的基础设施上面提供更多的服务。这一趋势使用户可以采取租用基础设施的服务方式完成自身业务，避免了自建机房和维护系统，使云计算服务成为可能，从而推动互联网应用的进一步发展。云计算的内涵另一方面，不同类型的互联网应用，使用户越来越多地将数据（如文字、图片、音频、视频等个人数据）存储到互联网上。与此同时，智能手机和平板计算机等移动终端在近年来快速发展，不仅提供了随时随地接入互联网的能力，还可以运行各种互联网应用，使用户可以方便地通过这些轻量级的设备访问存储在互联网上的数据。这样，大量的数据存储和计算功能都需要通过网络来实现，进一步推动了云计算的发展。云计算的内涵除了“互联网”，云计算与另一个名字紧密相关，即“虚拟化”。虚拟化是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。云计算通过虚拟化实现了有弹性可扩展的资源和服务，虚拟化技术是云计算的一个重要基础。云计算服务商通过对软硬件资源的虚拟化，将基础资源变成了可以自由调度的资源池，从而实现资源的按需配给，向用户提供按使用付费的服务。用户可以根据业务的需要动态调整所需的资源，而云计算服务提供商也可以提高自己的资源使用效率，降低服务成本，通过多种不同类型的服务方式为用户提供计算、存储和数据业务的支持。3.云计算的发展历史云计算的发展历史云计算的概念产生的历史并不长，但云计算技术在近年来得到了飞速的发展。云计算的发展历史真正意义上的云计算服务是在2000年以后出现的，即Amazon公司于2006年3月推出弹性计算云（Elastic Compute Cloud）服务。同年8月，Google公司的首席执行官埃里克施密特（Eric Schmidt）在美国加利福尼亚州圣何塞（San Jose）举行的搜索引擎大会（SES 2006）介绍的“Google 101”项目中使用了“云计算”的名词，云计算概念第一次出现在公众视野中。2007年10月，Google公司与美国国际商业机器公司（IBM）开始在美国的大学中推广“云计算”计划，为这些大学提供相关的云计算软硬件设备及技术支持，旨在降低云计算技术在学术研究方面的成本。2008年2月，IBM公司在中国无锡太湖新城科教产业园启动“IBM-中国云计算中心”的建设，这被认为是全球第一个云计算中心（Cloud Computing Center）。云计算的发展历史2010年7月，美国国家航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）和美国云计算公司Rackspace、美国超威半导体公司（AMD）、美国英特尔公司（Intel）、美国戴尔公司（Dell）等计算机硬件设备公司共同宣布“OpenStack”开放源代码计划，持续推动开源的云计算管理平台项目的发展。2013年12月，IBM公司首次宣布将IBM的顶级计算基础结构服务引入中国大陆，随后Amazon公司也将Amazon的公有云计算服务引入中国。云计算的发展历史云计算的兴起和发展顺应了当前全球范围内整合计算资源和服务能力的需求，满足了高速处理海量数据的需求，为高效、可扩展和易用的软件开发和使用提供了支持和保障。4.其他计算其他计算01 并行计算02 分布式计算03 集群计算04 网格计算05 效用计算并行计算并行计算（Parallel Computing）或称平行计算，是相对串行计算提出的概念，是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，其主要目的是快速解决大型且复杂的计算问题。并行计算的特点是将任务分解成离散的多个部分，通过执行多个程序指令来完成计算。在多计算资源下解决问题的耗时要明显少于单个计算资源下的耗时。并行计算云计算与并行计算的区别1.云计算源于并行计算并行计算的出现是人们不满足于Intel公司创始人戈登摩尔（Gordon Moore）提出来“摩尔定律”（当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍）的增长速度，希望将任务分解成离散的多个部分，随时并及时地执行多个离散部分，从而获得更快的计算速度。这种很简单的实现高速计算的方法被证明相当成功，但由于并行计算可以达到的并行度有限，人们开始把提高计算速度的思想从一台计算机的并行转移到多台计算机协同并行上来，逐渐产生了云计算的概念。云计算与并行计算的区别2.用户群体不同并行计算的提出最初主要是为了满足科学和技术领域的专业需要，利用并行计算的领域也基本局限于科学领域。传统并行计算机的使用是一个相当专业的工作，需要使用者有较高的专业素质，而且并行计算绝大部分采用命令行的操作，这对普通用户要求非常高。云计算面向的不仅仅是科学领域和专业用户，它将计算资源包装成易使用的服务，无须专业的操作知识，几乎所有的行业和用户都也可以很容易使用云计算。云计算与并行计算的区别3.高性能与低要求为了提高并行计算的能力，人们采用昂贵的服务器，不惜代价地提高计算速度。为提高并行计算能力而设计和开发的高性能计算机在不断推陈出新，一台大型高性能计算机如果在3年内不能得到有效的利用就会逐渐被淘汰，巨额的投资将无法收回。而云计算的最重要目的并不是追求高性能，而是将计算资源以服务的形式提供给更多的人使用。云计算并不一定要求使用昂贵的服务器，云计算中心的计算力和存储力可随着需要逐步增加，云计算的基础架构支持这一动态增加的方式，每个节点可以是非常廉价的计算机。分布式计算分布式计算（Distributed Computing）是把需要进行大量计算的工程数据分区成小块，由多台计算机分别计算，在上传运算结果后，将结果统一合并得出数据结论的计算方法。分布式计算分布式计算并行计算与分布式计算都是运用并行来获得更高性能，化大任务为小任务。简单说来，如果处理单元共享内存，就称为并行计算，反之就是分布式计算。但是，分布式的任务包互相之间有独立性，上一个任务包的结果未返回或者是结果处理错误，对下一个任务包的处理几乎没有什么影响。因此，分布式的实时性要求不高，而且允许存在计算错误。相比并行计算，分布式计算的资源利用率更高，计算效率也更高。相比并行计算，分布式计算与云计算的理念更加接近。可以说，云计算是在分布式计算的基础上扩充和发展起来的。分布式计算分布式计算具有以下几个优点：（1）稀有的资源可以共享；（2）通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载；（3）可以把程序放在最适合运行的计算机上。分布式计算目前常见的分布式计算项目通常使用世界各地上千万志愿者计算机的闲置计算能力，通过互联网进行数据传输。例如，分析计算蛋白质的内部结构和相关药物的项目，该项目结构庞大，需要惊人的计算量，由一台计算机计算是不可能完成的。集群计算集群计算（Cluster Computing）是指同时使用多台计算机（例如个人计算机、服务器、工作站等计算机）、多个存储设备和记忆冗余的互连线路来组成一个对用户来说单一的、高可用的系统，通过这个系统来实现计算的负载均衡。集群系统中的单个计算机通常称为节点，通常通过局域网连接，但也有其他的可能连接方式。集群计算机通常用来改进单个计算机的计算速度和可靠性。一般情况下集群计算机比单个计算机，如工作站或超级计算机性价比要高得多。集群计算云计算与集群计算的异同1连接方式相同集群计算将多台计算机、多个存储设备和记忆冗余的互连线路来组成一个对用户来说单一的、高可用的系统，而云计算也是将多个计算设备连接起来组成一个云计算平台，为用户提供服务。2组织方式不同集群计算连接的多台计算机一般是同构的，通常通过局域网连接，而云计算组成的计算设备不要求同构，甚至可以是不同配置、不同种类的设备。3主要用途不同集群计算的一个常用用途是在一个高流量的网站中实现负载均衡。而云计算的用途不仅限于负载均衡，它面向的用户更加广泛，可以为广大用户提供廉价、高性价比的计算服务。网格计算网格计算（Grid Computing）是指利用互联网把地理上广泛分布的各种资源（例如，计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等），连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应用服务（如计算、存储、访问等）。网格计算网格计算网格计算和集群计算是相对提出的，集群计算连接的是同构的计算机，网格计算是异构的，连接的是一组相关并不信任的计算机，它的运作更像一个计算公共设施而不是一个独立的计算机。网格计算扩展包括用户桌面机，而集群计算一般局限于数据中心。云计算与网格计算的异同1 可以提高网络资源的利用率网格计算和云计算都可以提高网络资源的利用率，特别是将闲置的计算资源、存储资源、带宽资源、软件资源、数据资源、信息资源、知识资源等连入互联网，连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应用服务。2主要用途不同网格计算和集群计算的主要用途一致，十把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终结果。而云计算的主要用途不是为科研人员解决复杂运算，而是面向广大用户提供廉价、高性价比的计算服务。3侧重点不同云计算侧重于互联网资源的整合；网格计算侧重于不同组织间计算能力的连接。云计算依靠互联网资源供给的灵活性，革新了互联网产业的商业模式，是基础互联网资源外包商业模式的典型运用。网格计算是拥有计算能力的节点自发形成联盟，共同解决涉及大规模计算的问题，是基础互联网资源联合共享模式的运用。效用计算效用计算（Utility Computing）用于为用户提供个性化的计算服务，以满足不断变化的用户需求，并且基于实际占用的资源进行收费，而不是仅仅按照时长或速率进行收费。所以，效用计算也叫作使用收费或者配量服务。效用计算利用互联网来实现企业用户的数据处理、存储和利用，企业不必再组建自己的数据中心。效用计算把计算包装成一种服务，形成效用计算服务模型，它发展的进一步延伸就是云计算。效用计算和云计算在很多方面有着共性。效用计算效用计算效用计算是一种提供服务的模型，在这个模型里，服务提供商提供用户需要的计算资源和基础设施管理，并根据应用所占用的资源情况进行计费，而不是仅仅按照速率进行收费。云计算也是一种服务模型，它使用互联网上大量的分布式计算机来代替本地计算机或远程服务器，帮助企业完成大量计算任务，为企业节省了大量时间和设备成本，从而能够将更多的资源放在自身业务的发展上，将数据业务外包给公用计算供应商来处理。效用计算云计算需要效用计算，需要对用户进行计费。可以说，云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说是这些计算科学概念的商业实现，并采用效用计算的商业模式，为广大用户提供服务。5. 实战项目实战项目能够在线使用云端的Office，并邀请其他人共同使用Office。项目目标实战项目注册新建文档编辑文档体验功能THANK YOU