管理信息系统—云计算(共11页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上郑州大学升达经贸管理学院电子商务专业电子商务信息管理技术课程考核报告题 目: 云计算技术及应用研究 学 号: 姓 名: 范 衍 2010年 12月 31日目 录一、云计算概述风起“云”涌 1.1 云计算的产生及其发展 1.2 云计算的概念 1.3 云计算的分类二、 云计算的核心技术“云”里乾坤 2.1编程模型 2.2海量数据分布存储技术 2.3海量数据管理技术 2.4.虚拟化技术2.5云计算平台管理技术三、云计算技术的应用“云”中漫步3.1 云计算的优势3.2 谷歌的云计算平台3.3 IBM“蓝云”计算平台3.4 Amazon的弹性计算云四、云计算技术的影响不是“浮云
2、”4.1 云计算对技术的影响4.2 云计算对各产业的影响 五、 展望云计算祥“云”再现5.1 中国何去何从5.2 制约因素与未来正 文 谈起云计算,很多人都会认为这么新的一个技术名词离我们还很遥远,跟我们的生活没有太大的联系,但事实是这样的吗? 实际上,当你打开谷歌并进行搜索或用瑞星杀毒并提交病毒信息时,你便已经使用了这些企业提供的云计算服务,这种技术已经悄无声息的潜入了你的生活。那么,云计算是什么时候进入到我们的生活中的呢?云计算到底是什么?云计算到底能给我们的生活带来什么改变?带着如此多的疑问,请跟随我一起进入“云世界”,深入的去探究一下云计算技术,一起感受一下云计算技术对我们的生活和工作
3、所带来的影响吧!一、 云计算概述风起“云”涌 云计算自诞生之日起便深受行业内的关注,各大企业纷纷踏入“云”中,一时间,整个行业风起“云”涌。1.1 云计算的产生及其发展 谷歌的创始者因为买不起昂贵的商用服务器来设计搜索引擎,而采用了众多廉价的PC来提供搜索服务。他们成功的把这种PC集群做到比商用服务器更强大,而成本却远远低于商用的硬件和软件。谷歌在自身的发展过程中,通过创造新的技术,并结合IT行业内已有的技术,逐步形成了所谓的云计算技术。2006年谷歌推出了“Google 101计划”,并在2007年正式提出“云计算”的概念和理论,至此,云计算就诞生了,并很快引发了产业界对这一新概念的极大关注
4、。随后亚马逊、微软、惠普、雅虎、英特尔、IBM等公司都宣布了自己的“云计划”,渐渐的各种衍生出来的新名词:云安全、云存储、内部云、外部云、公共云、私有云等等,一堆让人眼花缭乱的概念在不断冲击人们的神经。 到底是一个什么想法导致了云计算的产生和迅速发展呢?传统模式下,企业建立一套IT系统不仅仅需要购买硬件等基础设施,还有买软件的许可证,需要专门的人员维护。当企业的规模扩大时还要继续升级各种软硬件设施以满足需要。对于企业来说,计算机等硬件和软件本身并非他们真正需要的,它们仅仅是完成工作、提供效率的工具而已。对个人来说,我们想正常使用电脑需要安装许多软件,而许多软件是收费的,对不经常使用该软件的用户
5、来说购买是非常不划算的。可不可以有这样的服务,能够提供我们需要的所有软件供我们租用?这样我们只需要在用时付少量“租金”即可“租用”到这些软件服务,为我们节省许多购买软硬件的资金。我们每天都要用电,但我们不是每家自备发电机,它由电厂集中提供;我们每天都要用自来水,但我们不是每家都有井,它由自来水厂集中提供。这种模式极大得节约了资源,方便了我们的生活。面对计算机给我们带来的困扰,我们可不可以像使用水和电一样使用计算机资源?就是这些想法最终导致了云计算的产生。 云计算的最终目标是将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众,使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算机资源。 云计算模式即为电厂集
6、中供电模式。在云计算模式下,用户的计算机会变的十分简单,或许不大的内存、不需要硬盘和各种应用软件,就可以满足我们的需求,因为用户的计算机除了通过浏览器给“云”发送指令和接受数据外基本上什么都不用做便可以使用云服务提供商的计算资源、存储空间和各种应用软件。这就像连接“显示器” 和“主机”的电线无限长,从而可以把显示器放在使用者的面前,而主机放在远到甚至计算机使用者本人也不知道的地方。云计算把连接“显示器”和“主机”的电线变成了网络,把“主机”变成云服务提供商的服务器集群。 在云计算环境下,用户的使用观念也会发生彻底的变化:从“购买产品”到“购买服务”转变,因为他们直接面对的将不再是复杂的硬件和软
7、件,而是最终的服务。用户不需要拥有看得见、摸得着的硬件设施,也不需要为机房支付设备供电、空调制冷、专人维护等等费用,并且不需要等待漫长的供货周期、项目实施等冗长的时间,只需要把钱汇给云计算服务提供商,我们将会马上得到需要的服务。 由此,云计算就产生并迅速发展开来了。1.2 云计算的概念 云计算(Cloud Computing)是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)、网格计算(Grid Computing)发展来的,是一种新兴的商业计算模型。目前,对于云计算的认识在不断的发展变化,云计算没仍没有普遍一致的定义。中国网格计算、
8、云计算专家刘鹏给出如下定义 :“云计算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、存储空间和各种软件服务”。狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机,以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务,比如亚马逊数据仓库出租生意。广义的云计算指厂商通过建立网络服务器集群,向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型,例如国内用友、金蝶等管理软件厂商推出的在线财务软件,谷歌发布的Google应用程序套装等。 通俗的理解是,云
9、计算的“云“就是存在于互联网上的服务器集群上的资源,它包括硬件资源(服务器、存储器、CPU等)和软件资源(如应用软件、集成开发环境等),本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息,远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返回到本地计算机,这样,本地计算机几乎不需要做什么,所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。1.3 云计算的分类 云计算按照服务类型大致可以分为三类:将基础设施作为服务IaaS、将平台作为服务PaaS和将软件作为服务SaaS,IaaS将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用,如Amazon云计算AWS(Amazon Web Services)的弹性计算云E
10、C2和简单存储服务S3。在IaaS环境中,用户相当于在使用裸机和磁盘,既可以让它运行Windows,也可以让它运行Linux,因而几乎可以做任何想做的事情,但用户必须考虑如何才能让多台机器协同工作起来。AWS提供了在节点之间互通消息的接口简单队列服务SQS(Simple Queue Service)。IaaS最大优势在于它允许用户动态申请或释放节点,按使用量计费。运行IaaS的服务器规模达到几十万台之多,用户因而可以认为能够申请的资源几乎是无限的。而IaaS是由公众共享的,因而具有更高的资源使用效率。PaaS对资源的抽象层次更进一层,它提供用户应用程序的运行环境,典型的如Google App
11、Engine。微软的云计算操作系统Microsoft Windows Azure也可大致归入这一类。PaaS自身负责资源的动态扩展和容错管理,用户应用程序不必过多考虑节点间的配合问题。但与此同时,用户的自主权降低,必须使用特定的编程环境并遵照特定的编程模型。这有点像在高性能集群计算机里进行MPI编程,只适用于解决某些特定的计算问题。例如,Google App Engine只允许使用Python和Java语言、基于称作 Django的Web应用框架、调用Google App Engine SDK来开发在线应用服务。SaaS的针对性更强,它将某些特定应用软件功能封装成服务,如Salesforce公
12、司提供的在线客户关系管理CRM(Client Relationship Management)服务。SaaS既不像PaaS一样提供计算或存储资源类型的服务,也不像IaaS一样提供运行用户自定义应用程序的环境,它只提供某些专门用途的服务供应用调用。需要指出的是,随着云计算的深化发展,不同云计算解决方案之间相互渗透融合,同一种产品往往横跨两种以上类型。例如,Amazon Web Services是以PaaS起家的,但新提供的弹性MapReduce服务模仿了Google的MapReduce,简单数据库服务SimpleDB模仿了Google的BigTable,这二者属于PaaS的范畴,而它新提供的电子
13、商务服务FPE和DevPay以及网站访问统计服务Alexa Web服务,则属于SaaS的范畴。二、 云计算的核心技术“云”里乾坤 云计算是以数据为中心的一种数据密集型的超级计算,在数据存储、数据管理、编程模式、并发控制、系统管理等方面具有自身独特的技术。随着云计算的应用,它逐渐的确立了几个核心的技术。2.1编程模型MapReduce是Google开发的java、Python、C+编程模型,它是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce模式的思想是将要执行的问题分解成Map(映射)和Red
14、uce(化简)的方式,先通过Map程序将数据切割成不相关的区块,分配(调度)给大量计算机处理,达到分布式运算的效果,再通过Reduce程序将结果汇整输出。 2.2海量数据分布存储技术 云计算系统由大量服务器组成,同时为大量用户服务,因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据,用冗余存储的方式保证数据的可靠性。云计算系统中广泛使用的数据存储系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。 GFS即Google文件系统(Google File System),是一个可扩展的分布式文件系统,用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系
15、统,是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上,但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。 一个GFS集群由一个主服务器(master)和大量的块服务器(chunkserver)构成,并被许多客户(Client)访问。主服务器存储文件系统所以的元数据,包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动,如块租约(lease)管理,孤儿块的垃圾收集,块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat消息与每一个块服务器通信,给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS中的文件被切分为64MB的块并以冗余存储,
16、每份数据在系统中保存3个以上备份。客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作,所有数据方面的通信都直接和块服务器联系,这大大提高了系统的效率,防止主服务器负载过重。2.3海量数据管理技术 云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析,因此,数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google的BT(BigTable)数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。 BT是建立在GFS, Scheduler, Lock Service和MapReduce之上的一个大型的分布式数据库,与传统的关系数据库不同,它把所有数据都作为对象来处理,形成一个巨大
17、的表格,用来分布存储大规模结构化数据。 Google的很多项目使用BT来存储数据,包括网页查询,Google earth和Google金融。这些应用程序对BT的要求各不相同:数据大小(从URL到网页到卫星图象)不同,反应速度不同(从后端的大批处理到实时数据服务)。对于不同的要求,BT都成功的提供了灵活高效的服务。2.4虚拟化技术 通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离,它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式,也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。 虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等,计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。 2.5云
18、计算平台管理技术 云计算资源规模庞大,服务器数量众多并分布在不同的地点,同时运行着数百种应用,如何有效的管理这些服务器,保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。 云计算系统的平台管理技术能够使大量的服务器协同工作,方便的进行业务部署和开通,快速发现和恢复系统故障,通过自动化、智能化的手段实现大规模系统的可靠运营。三、 云计算技术的应用不是“浮云” 究竟有那些领域适合云计算?丰富多彩的云计算应用又都有哪些呢?下面我们会探究谁才适合使用云计算技术。3.1 云计算技术的优势(1)数据安全可靠首先,云计算提供了最可靠、最安全的数据存储中心,用户不用再担心数据丢失、等麻烦。很多人觉得数据只有保存在自己
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