李振华 lizhenhua1983@gmail.com 云计算、数据中心与虚拟化 李振华 lizhenhua1983@gmail.com.

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1 李振华 lizhenhua1983@gmail.com
云计算、数据中心与虚拟化 李振华

2 提纲 云计算 数据中心 虚拟化 Dropbox:一个综合实例 QQ旋风:一个本土实例 结束语

3 忽如一夜春风来,全球遍地云计算 EC2, S3, SQS, RDS Azure, Office365
GFS, BigTable, MapReduce CloudServers, OpenStack 蓝云, 智慧地球 iCloud, iTunes 第一个商业系统:2006年3月,Amazon EC2 (Elastic Compute Cloud) 第一次正式命名:2006年8月,Google 101教学项目

4 云计算渗透到各行各业、各种应用 云计算 云存储 云数据库 (大数据)

5 续上 云视频 云游戏 云安全 云商务 云物联

6 云计算的三个不同层面 IaaS 偏重硬件 PaaS 偏重平台 SaaS 偏重服务

7 云计算其实老早就有了…… 1946年,世界第一台计算机ENIAC 计算机老贵了,只能大家合着用一台
1961年,MIT开发出CTSS (Compatible Time-Sharing System),可谓最早的“云计算”系统 1973年,Ken Thompson和Dennis Ritchie开发出UNIX,也是为分时计算系统服务的

8 那么为什么没有流行、后来成了个人电脑(PC)的时代?
因为多媒体应用成为主流, 但是网速不给力啊! 个人电脑上场:

9 Internet骨干网带宽以及用户接入带宽不断提升
15年前,Modem,56 Kbps 10年前,ADSL,200 Kbps 5年前,ADSL+,1-4 Mbps 现在,十二五规划,中国电信“光纤入户”计划投资6000亿人民币,实现 Mbps

10 用不掉就租! 带宽足够了,还差一个契机! 2004年,Amazon网站估计其业务量会面临一个“暴增”,于是IT部门买进大量服务器
然而,这个“暴增”出现之后又很快回潮,于是多出了很多很多的空闲服务器 用不掉就租!

11 我们都不是网络专家,不会自己组网、调度。
租有租的问题 :你们家服务器很好、但太贵!我只需要一台普通配置的就行了。 :你们家服务器太烂!我需要一台超强配置的。 :我时而需要一台普通配置的,时而需要一台超强配置的…… 我们都不是网络专家,不会自己组网、调度。

12 面对高度复杂的用户需求,怎么办?  资源池 数据中心 构建虚拟化的数据中心! 1、一台物理机变多台虚拟机 2、多台物理机变一台虚拟机
3、虚拟机配置可动态调整 数据中心

13 于是,Amazon EC2横空出世! 云计算从EC2开始! EC2 EC2 弹性计算云 S3 简单存储云 SimpleDB 简单数据库
RDS 关系数据库 SQS 简单队列服务 CloudFront 内容推送服务 …… 云计算从EC2开始!

14 数据中心 用一组路由器/交换机把一堆服务器连接起来构成一个联通的网络、提供/对外出租一套统一的服务。 数据中心老早就有了,但
“云”是虚拟化的数据中心!

15 虚拟化:一个简单的比喻 拆厂房、 卸桌椅分?
一个公司有很多资产(土地、厂房、设备、桌椅、等等),也有很多人,如何把资产合理分配给每个人(衡量其贡献)? 拆厂房、 卸桌椅分? 当然不行! 咱们把资产虚拟化成股票!想怎么分就怎么分

16 虚拟化:资源的统一调度 把所有的硬件设备抽象成“虚拟机”: * 对于提供方来说——便于即时配置、统一调度;
* 对于用户来说——便于自适应扩展、按需付费。 服务器虚拟化 桌面虚拟化

17 虚拟化:两个身边的实例 “爱奇艺”视频网采用Vmware + vSphere 进行服务器虚拟化
建设银行采用Citrix桌面虚拟化产品XenDesktop替换所有员工电脑

18 Dropbox:一个综合实例 近年来云存储服务快速流行 Google、微软、苹果、百度、…… 真正胜出的是一个小公司——Dropbox
创始人Drew Houston 1983年生于美国 14岁开始编程 在MIT读大学时由于经常忘带U盘、跑回实验室拷文件 觉得太麻烦! 于是休学创办Dropbox 多地点、多系统、多平台同步存储文件

19 Dropbox:如何脱颖而出? 在强手如云的云存储领域,小小的Dropbox何以如此流行、稳居第一?
策略上:租用Amazon S3存放文件内容,便于廉价、简单、快速地扩展 商业上:不花钱市场推广、不做广告,利用95%的免费用户进行“病毒式营销”、赚剩下5%的付费用户钱 技术上:文件差分同步 + 同步前数据压缩  非常节流!

20 Dropbox系统架构 自建“Dropbox云”:存放核心用户信息和文件索引信息,仅使用数百台商品化服务器

21 QQ旋风:一个本土实例 云下载 普通下载 流行的视频下载速度很高,但问题是那些不流行视频,特别是P2P方式的(BT、电驴、磁链)
不仅下载巨慢、很不稳定,就连能不能下完都成问题…… 云下载,又称离线下载 云下载 普通下载

22 云下载的解决方案 构造一个集中的云为用户所复用 用户提交完下载请求即可离线 云下载完成即告知用户 云保证用户高速下载且一定成功 Cloud
High data rate !

23 云下载的广告视频

24 云下载的系统实现 663台服务器、73 Gbps带宽 (2011年)

25 QQ旋风:云转码 移动设备数量庞大、远超PC 互联网视频多为面向PC 给移动设备带来的问题 - 格式单一、解析度高、尺寸大
- 无法支付视频流量(GPRS/3G/4G) - 视频太大没空间保存 - 强迫本地转码以适应屏幕 - CPU和电池都不够解码大视频

26 云转码的基本原理 移动用户仅提交视频链接和转码需求 云代替用户去互联网下载并按需转码 云保证高速传送给移动用户
只有一个原则:最小化移动用户的资源消耗!

27 云转码的广告视频

28 和移动互联网、物联网、广电网等等深度融合
云计算四大优势 云计算 凝固的硬件  灵活的“资源” 极大地缩减了企业IT支出 极大地降低了创业门槛 和移动互联网、物联网、广电网等等深度融合 易扩展、自适应! 按需付费,用多少资源花多少钱! 让创业者把心思放在内容和商业模式上,无需担心技术架构! 成为它们坚实可靠的后台!

29 结束语 云计算还处在起步阶段, 核心技术都在美国企业, 国内技术前景大大地有!

30 附1:课件相关论文 Above the Clouds: A Berkeley View of Cloud Computing
- Berkeley TechReport’09 MapReduce: Simplified Data Processing on Large Clusters - OSDI’04 A Scalable, Commodity Data Center Network Architecture - SIGCOMM’08

31 附2:课后阅读论文 Xen and the Art of Virtualization - SOSP’03
Dynamo: Amazon’s Highly Available Key-value Store - SOSP’07 Cloud Computing and Emerging IT Platforms: Vision, Hype, and Reality for Delivering Computing as the 5th Utility -《Computer Communications》’09


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