云计算分类剖析 孙卫 2009.12.11-北京 2017/3/12.

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1 云计算分类剖析 孙卫 北京 2017/3/12

2 标 题 一、云是计算机应用发展的必然 二、专有所长 三、云的小结 四、图书馆云的思考 五、结束语 2017/3/12

3 一、云是计算机 应用发展的必然 2017/3/12

4 形象化的说云 在2008年美国旧金山参加美国太阳微系统公司的教育与科研大会(ERC)上,该公司总裁对于云计算进行了通俗解释是:什么是天?连接全世界的漫无边界,无限可延伸的互联网络基础就是天;什么是云?就是互联网上已经存在的一组一组的应用,就像一朵一朵的云彩;那么什么是云计算呢?就是互联网为IT平台的,虚拟化的,计算机网络磁盘产品化的,各种应用是标准化的,以在线服务为支撑的,以开放源代码为支撑的计算平台。 2017/3/12

5 计算机体系演变基础 半导体器件技术的演变(高性能计算机,服务器,台式机(微机,个人计算机),笔记本,移动终端等)
网络连接技术的演变(哑终端,粗缆(75欧),细缆(50欧),局域网(RJ45),光缆等) 通信技术的演变(通信技术耦合到网络中) 2017/3/12

6 互联网的演变 通信技术的演变(时分,频分,码分) 组网技术的演变(点对点,点对点中继,分组交换)
网络协议的演变(X.500协议,令牌网协议,TCP/IP协议,以太网协议) 研发-军用-民用的演变(通信备份网、军用、民用、互联网) 2017/3/12

7 联网计算机组合变化 大型计算需求——大型计算机+哑终端(厂家驱动+计算业务为主) 计算机+远程电话线+终端计算机
集中海量处理能力的需求——紧密联结型的集群(机群)、大并发、高性能(厂家驱动+计算业务+信息处理业务+模拟仿真业务(图形图像计算为主)) 分布式处理和资源共享的需求——分散联结型的网格体系(机构之间的)(机构空闲资源驱动+厂家驱动+资源共享) 2017/3/12

8 问题 都是计算机生产厂商的结构并推广 机构利用率低下,大部分的服务器利用率很低 机构维护保养不专业,无法保证可靠性
资金有限,无法应付突发负载和临时性的工作 应用搭载——云的概念产生 2017/3/12

9 云的雏形 主机托管(IDC )业务(机房专业化、主机业主化) 虚拟主机业务(机房专业化、物理主机专业化、虚拟空间(业务业主化)
专业化的互联网应用形成——搜索引擎(发现业务专业化,利用分散化)、电子邮件系统等(电子邮件服务专业化、用户搭载业务化、域名公众化 ) 2017/3/12

10 互联网观看火星车带来的启示 NASA第一次火星车模式,应用搭载在不同的互联网服务器上,利用虚拟计算机提供相同的服务
2017/3/12

11 大型主机与人国际象棋对弈带来的启示 美国IBM的人机大战,应用主要是可视化(全球实际观看、分时观看、演绎过程等)、计算能力(模拟的棋谱的数量、推算每步棋走法对胜率的影响、确定最佳的机器出棋)。 考验IBM的主机能力、网络能力、测试在互联网时代信息应用的压力。 2017/3/12

12 二、专有所长 2017/3/12

13 专业云——资源复用型 亚马逊基础结构云(Amazon ,Infrastructure Cloud )。提供可以选择基础架构内容提供服务:弹性云计算(EC2)、简单存储服务(S3)、简单序列服务(SQS)、简单数据库服务(DB)。主要的特点:随时可以使用、与亚马逊公司共享基础结构、现收现付的电子商务模型可以使用、标准的Web Services接口、与语言无关。 流程基础、结算基础、辅助工具基础 2017/3/12

14 简单存储S3 简单存储服务(S3)提供了一个存储和检索数据的Web服务界面。 数据以任何形式存储,互联网上的任何地方可以访问。 每个存储对象的大小从1至5 GB的字节范围。 可以选择自己的对象封装,和操作系统的文件夹概念相类似。提供的是增强性的全球网络的电子商贸网站数据存储基础设施,保障数据存储安全。 确保存储的文件的高可用性。 服务水平协议提供的S3承诺到百分之九十九点九的正常运行时间。 S3准入限制到指定的每个对象,可以用简单的HTTP请求访问,也可以使用BitTorrent协议下载。 2017/3/12

15 弹性计算EC2 EC2是一个Web服务,您可以利用提供的虚拟机在几分钟之内,轻松扩展自己的计算能力。 基于Linux ®和可以运行任何应用程序或软件。利用Xen管理程序,建立每个实例的控制,也可以利用亚马逊的实例模板。最近,开放Solaris的支持亚马逊宣布与Sun公司建立合作关系。 收费建立计算。 弹性的IP,动态分配,以实例的地址的概念。 2017/3/12

16 简单队列服务(SQS) SQS提供了访问基础设施的可靠消息队列服务。可以使用简单的基于REST的HTTP请求消息发送和检索。
亚马逊管理S3和EC2时,需要利用这个SQS机制保证大并发的客户租借和每个客户的可靠。 2017/3/12

17 简单数据库(SimpleDB) SimpleDB是一个用于存储,处理Web服务和查询结构化数据集。 不是关系数据库,是一个高度可用的模式,以较少的结构化数据存储在云,哪些可以用来存储和检索键控值。 每个键控价值观,需要一个独特的项目名称,项目本身到域分区。每个项目最多可容纳256个关键的数据值对。 目前不支持跨域查询,提供关系数据库的大多数功能,数据将自动索引,能够在运行中插入数据和增加新的列的等。是亚马逊基础设施的一部分,自动在后台。 支付使用数据集资源的费用。 2017/3/12

18 亚马逊提供了什么? 数据或者文件的存储服务 虚拟机的租借服务 为存储和虚拟机租借提供的队列服务 为存储和租借计算提供的简单数据服务
直接商业价值关系构成的云业务模式之一。 数据或者文件的存储服务 虚拟机的租借服务 为存储和虚拟机租借提供的队列服务 为存储和租借计算提供的简单数据服务 为需要商业结算的应用提供结算服务 收钱 付钱者目标实现、支出节省 付钱 主机、软件 业务流程与目标 2017/3/12

19 亚马逊的云 存储服务 互 文件数据 联 网 接 入 简单数据库服务 计算 任务 队列 服务 虚拟机/计算服务 商业 系统 支付清算服务
2017/3/12

20 专业云——应用归一型(租场型) 淘宝网销售服务型云 (1)专用客户端 (2)流程不可更改 (3)支付宝
间接商业价值关系构成的云业务模式之一。 淘宝网销售服务型云 (1)专用客户端 (2)流程不可更改 (3)支付宝 收钱 支付宝——利息、支付回扣 商家的广告投放 卖东西者 业务流程与目标 主机、软件 20 2017/3/12

21 直接商业价值,并有品牌的云业务模式之一。
专业云——应用归一型(挂牌型) CRM租借平台,可以挂企业的品脾 直接商业价值,并有品牌的云业务模式之一。 收钱 客户关系数据仓库资源 租座位 主机、软件 2017/3/12

22 奉献型,可能组织者是收费的,参加者没有得到利益,只是提高了计算机的利用率。
虚拟云——主机空闲参与型 网络计算机的具体应用 Linux操作系统的计算机、服务器 有空闲就参加计算任务 奉献型,可能组织者是收费的,参加者没有得到利益,只是提高了计算机的利用率。 空闲计算能力 任务分配器、结果收集器 计算需求 2017/3/12

23 云层理念 提供硬件资源的层,虚拟主机和存储层(A) 提供基础支撑软件层,操作系统和数据库队列管理(B) 提供软件暨服务的应用层(C)
提供特定应用流程的应用层(D) 2017/3/12

24 虚拟云——单机虚拟多应用 计算机的利用率太低 每个应用占用的操作系统和数据库不同
让一个物理计算机利用虚拟层,可以建立多个操作系统、多个数据库、支持多个应用。 2017/3/12

25 云层及其对应的提供商举例 A B C D 亚马逊 谷歌 IBM 微软 销售团队 虚拟机 淘宝网 2017/3/12

26 2017/3/12 1

27 三、云的小结 2017/3/12

28 云的构成 相对稳定的基础技术、系统架构、高性能的网络环境,有助于提高硬件的利用率。节省能源,减少热量,有利于环保。
利用虚拟技术,在一个主机上搭载不同的操作系统,适应不同的应用;在一种应用软件上,租借搭载更多的用户;有利于应用软件的优化(功能、性能、稳定性)。灵活的各种应用搭载,最大限度的提高支撑环境的利用率。 2017/3/12

29 云的构成(续) 让一组专业人士维护系统,减少系统故障,减少故障恢复时间,更专业化的管理系统,减少每个机构的专业维护队伍,而保证服务水平一致。(减少机构维护成本) 每个云团的组合合理,可以节省进入云团的机构的成本。 每个云团的利用合理,可以吸引广告投放,形成完整的商业价值链并正常的运维。 2017/3/12

30 云的适用性 时效性要求不高 安全性要求不高 利用率比较低 维护水平比较低 临时应对高峰负载 搭载型的应用 2017/3/12

31 时效性 干线网络的时效性 (1)干线网络相对稳定性比较好 (2)干线网的繁忙程度决定了时效性 (3)跨网和多跳节点影响时效性 接入网的时效性
(1)本地网的病毒影响接入网的时效性 (2)接入网的带宽对于峰值负载的无平滑能力 (3)局域网业务对于互联网接入的干扰 2017/3/12

32 安全性 使用者信息的总集中 (1)独立的用户信息集中在一个基础架构中,如何切实保障这些集中的各个机构的用户信息的安全与不泄漏
(2)清算与电子支付手段的信息集中在一个基础架构中,如何保障安全 数据和文件的总集中 (1)防范病毒 (2)防范盗取 (3)防范竞争性攻击和破坏 2017/3/12

33 云的商业模式 ①以商业销售硬件、软件帮助别人建立云计算环境的商业产品的模式。以IBM、SUN、微软为典型代表。
②以互联网运营商提供免费服务获得更多广告,获得广告费的云的支撑模式。以谷歌、亚马逊、微软为代表。 ③为有商业价值的传统行业专门服务收费的云的支撑模式。以销售网为代表的。 2017/3/12

34 四、图书馆云时代的思考 2017/3/12

35 利用虚拟机技术 减少碳排放的图书馆的可能的作为之一,提高计算机、磁盘的利用率,节省电力、提高效率/投资比值,从图书馆做起
提高主机,存储的利用率,多个应用搭载在一个主机系统上,节省能源 贡献时间段的空闲主机资源参加到虚拟云中去 2017/3/12

36 混搭云系统 需求 (1)书目记录及其OPAC (2)检索和资源链接 (3)物理资源借阅 2017/3/12

37 混搭模式 bbs WanFang ftp OCLC书目 检索系统 本地借阅 馆藏系统 CNKI 亚马逊 Office software
本地读者 信息系统 Google学术 检索系统 Blog …… Web Server 2017/3/12

38 混搭功能 本地储藏读者信息和馆藏/借阅信息 网络有问题时,本地开架借阅可以保证 Web Serve最好是本地 独立的域名、IP、品牌
峰值、时间域值资源调度 检索利用外面,必须通过本地来控制链接到购买资源,便于集中流量统计和管理 2017/3/12

39 混搭功能(续) 门户功能 各个云的独立可再利用 接泊各种个性化应用 指标体系统计 镜像保存功能 利用云设定镜像保存功能 2017/3/12

40 混搭功能(续) 多种云的结合与利用 按照功能、租用性价比等决定采用混合云及其本地混搭模式 数据、文件的安全性 云价格问题 2017/3/12

41 五 结束语 2017/3/12

42 云——今天 虚拟机技术——提高本地服务器资源的利用率。这个是节约能源,行动起来的最可行的一步。
虚拟云——利用虚拟机技术,把空闲的计算资源贡献出去,提高利用率。 混搭云——本地和应用典型性结合 2017/3/12

43 总分馆、独立区域、独立标志、独立域名的图书馆搭载
云——明天 组织联合体,利用大型图书馆资源构造地域型的图书馆专业应用云 WanFang 资源地域性控制在手中 OCLC书目 检索系统 本地借阅 馆藏系统 CNKI 总分馆、独立区域、独立标志、独立域名的图书馆搭载 本地读者 信息系统 Google学术 检索系统 运维好?专业性增强?搭载合适的广告? …… Web Server 2017/3/12 1

44 谢谢! 2017/3/12


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