高级软件工程 云计算 主讲：李祥 QQ:100756 Tom_lx@126.com 2017年12月.

Presentation on theme: "高级软件工程 云计算 主讲：李祥 QQ:100756 Tom_lx@126.com 2017年12月."— Presentation transcript:

1 高级软件工程 云计算 主讲：李祥 QQ:100756 2017年12月

2 主要内容 第1节 云计算的概念 第2节 云计算的体系结构 第3节 云计算的特点与好处 第4节 云计算的应用 第5节 云计算应用案例

3 第一节 云计算的概念

4 什么是云计算 云计算（cloud computing）是分布式计算技术的一种，其最基本的概念是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。

5 什么是云计算 最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见，例如搜寻引擎、网络信箱等，使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。
未来如手机、GPS等行动装置都可以透过云计算技术，发展出更多的应用服务。 进一步的云计算不仅只做资料搜寻、分析的功能，未来如分析DNA结构、基因图谱定序、解析癌症细胞等，都可以透过这项技术轻易达成。 稍早之前的大规模分布式计算技术即为“云计算”的概念起源… 云计算时代，可以抛弃U盘等移动设备，只需要进入Google Docs页面，新建文档，编辑内容，然后，直接将文档的URL分享给你的朋友或者上司，他可以直接打开浏览器访问URL。我们再也不用担心因PC硬盘的损坏而发生资料丢失事件。

6 什么是云计算 狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；

7 电网 电站 水坝 矿山 油井 我们回顾一下工业社会对利用的自然资源，以能源为例

8 什么是云计算 广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。 这种提供服务的 “云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。

9 什么是云计算 云计算（Cloud Computing）是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、实用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。 它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助先进的商业模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。Cloud Computing的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力！

10 什么是云计算 云计算的核心思想，是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。

11 什么是云计算 这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

12 业界趋势：云计算时代的到来 （3）无所不在的云计算 （1）数据在云端 任何设备 不怕丢失 不必备份 登录后就是你的 （2）软件在云端
不必下载 自动升级 （3）无所不在的云计算 任何设备 登录后就是你的 （4）无限强大的云计算 无限空间 无限速度 picture source:

13 云计算的三个服务模式 ——IaaS、PaaS、SaaS
IaaS(Infrastructure-as-a-Service)：基础设施即服务。消费者通过Internet可以从完善的计算机基础设施（包括网络、服务器和存储等）获得服务。世纪互联集团旗下的云快线公司号称要开拓新的IT基础设施业务，但究其本质，它只能实现主机托管业务的延伸，很难与亚马逊等企业相媲美。 PaaS(Platform-as-a-Service)：平台即服务。PaaS实际上是指将软件研发的平台作为一种服务，以SaaS的模式提交给用户。因此，PaaS也是SaaS模式的一种应用。但是，PaaS的出现可以加快SaaS的发展，尤其是加快SaaS应用的开发速度。国内的八百客拥有PaaS平台技术。 SaaS(Software-as-a-Service)：软件即服务。它是一种通过Internet提供软件的模式，用户无需购买软件，而是向提供商租用基于Web的软件，来管理企业经营活动。相对于传统的软件，SaaS解决方案有明显的优势，包括较低的前期成本，便于维护，快速展开使用等。比如红麦软件的舆情监测系统。

14 IBM云计算的体系架构

15 IBM Blue Cloud …… Developer
User …… Application Server Tivoli Monitoring Agent Open Source Linux with Xen Monitoring Provisioning Manager Hadoop 是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架，由Apache基金会开发。 Xen 是一个开放源代码虚拟机监视器，由剑桥大学开发。 15

16 互联网搜索：云计算的例子 2. 分布式预处理数据以便为搜索提供服务:
Google Infrastructure (thousands of commodity servers around the world) MapReduce for mass data processing Google File System 3. 返回搜索结果 Cloud Computing 1. 用户输入查询关键字

17 第二节 云计算的体系结构

18 云计算体系结构 云计算是全新的基于互联网的超级计算理念和模式，实现云计算需要多种技术结合，并且需要用软件实现将硬件资源进行虚拟化管理和调度，形成一个巨大的虚拟化资源池，把存储于个人电脑、移动设备和其他设备上的大量信息和处理器资源集中在一起，协同工作。 按照最大众化、最通俗理解云计算就是把计算资源都放到互联网上，互联网即是云计算时代的云。计算资源则包括了计算机硬件资源（如计算机设备、存储设备、服务器集群、硬件服务等）和软件资源（如应用软件、集成开发环境、软件服务）。 云计算平台是一个强大的“云”网络，连接了大量并发的网络计算和服务，可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力，将各自的资源通过云计算平台结合起来，提供超级计算和存储能力。通用的云计算体系结构如下图所示：

19 云计算体系结构 云用户端：提供云用户请求服务的交互界面，也是用户使用云的入口，用户通过Web浏览器可以注册、登录及定制服务、配置和管理用户。打开应用实例与本地操作桌面系统一样。 服务目录：云用户在取得相应权限（付费或其他限制）后可以选择或定制的服务列表，也可以对已有服务进行退订的操作，在云用户端界面生成相应的图标或列表的形式展示相关的服务。

20 云计算体系结构 管理系统和部署工具：提供管理和服务，能管理云用户，能对用户授权、认证、登录进行管理，并可以管理可用计算资源和服务，接收用户发送的请求，根据用户请求并转发到相应的相应程序，调度资源智能地部署资源和应用，动态地部署、配置和回收资源。 资源监控：监控和计量云系统资源的使用情况，以便做出迅速反应，完成节点同步配置、负载均衡配置和资源监控，确保资源能顺利分配给合适的用户。 服务器集群：虚拟的或物理的服务器，由管理系统管理，负责高并发量的用户请求处理、大运算量计算处理、用户Web应用服务，云数据存储时采用相应数据切割算法采用并行方式上传和下载大容量数据。 用户可通过云用户端从列表中选择所需的服务，其请求通过管理系统调度相应的资源，并通过部署工具分发请求、配置Web应用。

21 云计算体系结构 云计算服务层次 在云计算中，根据其服务集合所提供的服务类型，整个云计算服务集合被划分成4个层次：应用层、平台层、基础设施层和虚拟化层。这4个层次每一层都对应着一个子服务集合，为云计算服务层次如下图所示：

22 云计算体系结构 云计算的服务层次是根据服务类型即服务集合来划分，与大家熟悉的计算机网络体系结构中层次的划分不同。在计算机网络中每个层次都实现一定的功能，层与层之间有一定关联。而云计算体系结构中的层次是可以分割的，即某一层次可以单独完成一项用户的请求而不需要其他层次为其提供必要的服务和支持。 在云计算服务体系结构中各层次与相关云产品对应: 应用层对应SaaS(软件即服务)如：Google APPS、SoftWare+Services； 平台层对应PaaS(平台即服务)如：IBM IT Factory、Google APPEngine、Force.com； 基础设施层对应IaaS(基础设施即服务)如：Amazon Ec2、IBM Blue Cloud、Sun Grid； 虚拟化层对应硬件即服务结合PaaS提供硬件服务，包括服务器集群及硬件检测等服务。

23 云计算体系结构 云计算技术层次: 云计算技术层次和云计算服务层次不是一个概念，后者从服务的角度来划分云的层次，主要突出了云服务能给我带来什么。而云计算的技术层次主要从系统属性和设计思想角度来说明云，是对软硬件资源在云计算技术中所充当角色的说明。 从云计算技术角度来分，云计算大约有4部分构成： 物理资源 虚拟化资源 中间件管理部分 服务接口

24 云计算体系结构

25 云计算体系结构 服务接口：统一规定了在云计算时代使用计算机的各种规范、云计算服务的各种标准等，用户端与云端交互操作的入口，可以完成用户或服务注册，对服务的定制和使用。 服务管理中间件：在云计算技术中，中间件位于服务和服务器集群之间，提供管理和服务即云计算体系结构中的管理系统。对标识、认证、授权、目录、安全性等服务进行标准化和操作，为应用提供统一的标准化程序接口和协议，隐藏底层硬件、操作系统和网络的异构性，统一管理网络资源。其用户管理包括用户身份验证、用户许可、用户定制管理；资源管理包括负载均衡、资源监控、故障检测等；安全管理包括身份验证、访问授权、安全审计、综合防护等；映像管理包括映像创建、部署、管理等。

26 云计算体系结构 虚拟化资源：指一些可以实现一定操作具有一定功能，但其本身是虚拟而不是真实的资源，如计算池，存储池和网络池、数据库资源等，通过软件技术来实现相关的虚拟化功能包括虚拟环境、虚拟系统、虚拟平台。 物理资源：主要指能支持计算机正常运行的一些硬件设备及技术，可以是价格低廉的PC，也可以是价格昂贵的服务器及磁盘阵列等设备，可以通过现有网络技术和并行技术、分布式技术将分散的计算机组成一个能提供超强功能的集群用于计算和存储等云计算操作。在云计算时代，本地计算机可能不再像传统计算机那样需要空间足够的硬盘、大功率的处理器和大容量的内存，只需要一些必要的硬件设备如网络设备和基本的输入输出设备等。

27 云计算体系结构 典型云计算平台: 云计算的研究吸引了不同技术领域巨头，因此对云计算理论及实现架构也有所不同。
亚马逊利用虚拟化技术提供云计算服务，推出S3（Simple Storage Service）提供可靠、快速、可扩展的网络存储服务，而弹性可扩展的云计算服务器EC2（Elastic Compute Cloud）采用Xen虚拟化技术，提供一个虚拟的执行环境（虚拟机器），让用户通过互联网来执行自己的应用程序。 IBM将包括Xen和PowerVM虚拟的Linux 操作系统镜像与Hadoop并行工作负载调度。 下面以Google公司的云计算核心技术和架构作基本讲解。 云计算的先行者Google的云计算平台能实现大规模分布式计算和应用服务程序，平台包括： MapReduce分布式处理技术、 Hadoop框架 分布式的文件系统GFS 结构化的BigTable存储系统 以及Google其他的云计算支撑要素。

28 云计算体系结构 MapReduce分布式处理技术:
MapReduce是Google开发的Java、Python、C++编程工具，用于大规模数据集（大于1TB）的并行运算，也是云计算的核心技术，一种分布式运算技术，也是简化的分布式编程模式，适合用来处理大量数据的分布式运算，用于解决问题的程序开发模型，也是开发人员拆解问题的方法。 MapReduce模式的思想是将要执行的问题拆解成Map（映射）和Reduce（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运算的效果，再通过Reduce程序将结果汇整，输出开发者需要的结果。 MapReduce的软件实现是指定一个Map（映射）函数，把键值对（key/value）映射成新的键值对（key/value），形成一系列中间形式的key/value对，然后把它们传给Reduce（化简）函数，把具有相同中间形式key的value合并在一起.

29 云计算体系结构 MapReduce分布式处理技术:(续) map和reduce函数具有一定的关联性
1. map (k1,v1) -> list(k2,v2)   2. reduce (k2,list(v2)) ->list(v2)  其中v1、v2可以是简单数据，也可以是一组数据，对应不同的映射函数规则。在 Map过程中将数据并行，即把数据用映射函数规则分开，而Reduce则把分开的数据用化简函数规则合在一起，也就是说Map是一个分的过程，Reduce则对应着合。MapReduce应用广泛，包括简单计算任务、海量输入数据、集群计算环境等，如分布grep、分布排序、单词计数、Web连接图反转、每台机器的词矢量、Web访问日志分析、反向索引构建、文档聚类、机器学习、基于统计的机器翻译等。

30 云计算体系结构 Hadoop架构： 在Google发表MapReduce后，2004年开源社群用Java搭建出一套Hadoop框架，用于实现MapReduce 算法，能够把应用程序分割成许多很小的工作单元，每个单元可以在任何集群节点上执行或重复执行。 此外，Hadoop 还提供一个分布式文件系统GFS（Google file system），是一个可扩展、结构化、具备日志的分布式文件系统，支持大型、分布式大数据量的读写操作，其容错性较强。 而分布式数据库（BigTable）是一个有序、稀疏、多维度的映射表，有良好的伸缩性和高可用性，用来将数据存储或部署到各个计算节点上。 Hadoop 框架具有高容错性及对数据读写的高吞吐率，能自动处理失败节点，如图3-5所示为Google Hadoop架构。 在架构中MapReduce API提供Map和Reduce处理、GFS分布式文件系统和BigTable分布式数据库提供数据存取。基于Hadoop可以非常轻松和方便完成处理海量数据的分布式并行程序，并运行于大规模集群上。

31 云计算体系结构 Google云计算执行过程：
云计算服务方式多种多样，通过对Google云计算架构及技术的理解，在此我们给出用户将要执行的程序或处理的问题提交云计算的平台Hadoop，其执行过程如下图所示：

32 云计算体系结构 如图所示的Google云计算执行过程包括以下步骤。 （1）将要执行的Map Reduce API程序复制到Hadoop框架中的Master和每一台Worker机器中。 （2）Master选择由哪些Worker机器来执行Map程序与Reduce程序。 （3）分配所有的数据区块到执行Map程序的Worker机器中进行Map（切割成小块数据）。 （4）将Map后的结果存入Worker机器。 （5）执行Reduce程序的Worker机器，远程读取每一份Map结果，进行混合、汇整与排序，同时执行Reduce程序。 （6）将结果输出给用户（开发者）。 在云计算中为了保证计算和存储等操作的完整性，充分利用MapReduce的分布和可靠特性，在数据上传和下载过程中根据各Worker节点在指定时间内反馈的信息判断节点的状态是正常还是死亡，若节点死亡则将其负责的任务分配给别的节点，确保文件数据的完整性。

33 第三节 云计算的特点与好处

34 云计算的特点 超大规模 虚拟化 高可靠性 通用性 高可扩展性 按需服务 廉价性 潜在的危险性

35 云计算的特点 超大规模： 具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器， Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云”能赋予用户前所未有的计算能力。 虚拟化： 云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。

36

37 常用的主机虚拟化软件 Citrix XenServer 微软 Windows Server 2008 Hyper-V
VMware ESX Server RedHat KVM 开源的OpenStack 方物vServer 华为Galax

38 云计算的特点 高可靠性： “云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。
通用性： 云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。 高可扩展性： “云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。 按需服务： “云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水、电、煤气那样计费。

39 云计算的特点 廉价性： 由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。 云计算可以彻底改变人们未来的生活，但同时也要重视环境问题，这样才能真正为人类进步做贡献,而不是简单的技术提升。

40 云计算的特点 潜在的危险性： 云计算服务除了提供计算服务外，还必然提供了存储服务。但是云计算服务当前垄断在私人机构（企业）手中，而他们仅仅能够提供商业信用。对于政府机构、商业机构（特别象银行这样持有敏感数据的商业机构）对于选择云计算服务应保持足够的警惕。一旦商业用户大规模使用私人机构提供的云计算服务，无论其技术优势有多强，都不可避免地让这些私人机构以“数据（信息）”的重要性挟制整个社会。对于信息社会而言，“信息”是至关重要的。另一方面，云计算中的数据对于数据所有者以外的其他用户云计算用户是保密的，但是对于提供云计算的商业机构而言确实毫无秘密可言。这就象常人不能监听别人的电话，但是在电讯公司内部，他们可以随时监听任何电话。所有这些潜在的危险，是商业机构和政府机构选择云计算服务、特别是国外机构提供的云计算服务时，不得不考虑的一个重要的前提。

41 云计算的好处 数据安全可靠 客户端需求低 轻松共享数据 使网络无所不能

42 数据安全可靠 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、病毒入侵等麻烦。
很多人觉得数据只有保存在自己看得见、摸得着的电脑里才最安全，其实不然。你的电脑可能会因为自己不小心而被损坏，或者被病毒攻击，导致硬盘上的数据无法恢复，而有机会接触你的电脑的不法之徒则可能利用各种机会窃取你的数据。此前轰动一时的“艳照门”事件据报道不也是因为电脑送修而造成个人数据外泄的吗？ 反之，当你的文档保存在类似 Google Docs 的网络服务上，当你把自己的照片上传到类似 Google Picasa Web 的网络相册里，你就再也不用担心数据的丢失或损坏。因为在“云”的另一端，有全世界最专业的团队来帮你管理信息，有全世界最先进的数据中心来帮你保存数据。同时，严格的权限管理策略可以帮助你放心地与你指定的人共享数据。这样，你不用花钱就可以享受到最好、最安全的服务，甚至比在银行里存钱还方便。

43 客户端需求低 云计算对用户端的设备要求最低，使用起来也最方便。
大家都有过维护个人电脑上种类繁多的应用软件的经历。为了使用某个最新的操作系统，或使用某个软件的最新版本，我们必须不断升级自己的电脑硬件。为了打开朋友发来的某种格式的文档，我们不得不疯狂寻找并下载某个应用软件。 为了防止在下载时引入病毒，我们不得不反复安装杀毒和防火墙软件。所有这些麻烦事加在一起，对于一个刚刚接触计算机，刚刚接触网络的新手来说不啻一场噩梦！如果你再也无法忍受这样的电脑使用体验，云计算也许是你的最好选择。你只要有一台可以上网的电脑，有一个你喜欢的浏览器，你要做的就是在浏览器中键入 URL ，然后尽情享受云计算带给你的无限乐趣。 你可以在浏览器中直接编辑存储在“云”的另一端的文档，你可以随时与朋友分享信息，再也不用担心你的软件是否是最新版本，再也不用为软件或文档染上病毒而发愁。因为在“云”的另一端，有专业的 IT 人员帮你维护硬件，帮你安装和升级软件，帮你防范病毒和各类网络攻击，帮你做你以前在个人电脑上所做的一切。

44 轻松共享数据 云计算可以轻松实现不同设备间的数据与应用共享。
大家不妨回想一下，你自己的联系人信息是如何保存的。一个最常见的情形是，你的手机里存储了几百个联系人的电话号码，你的个人电脑或笔记本电脑里则存储了几百个电子邮件地址。为了方便在出差时发邮件，你不得不在个人电脑和笔记本电脑之间定期同步联系人信息。买了新的手机后，你不得不在旧手机和新手机之间同步电话号码。 对了，还有你的 PDA 以及你办公室里的电脑。考虑到不同设备的数据同步方法种类繁多，操作复杂，要在这许多不同的设备之间保存和维护最新的一份联系人信息，你必须为此付出难以计数的时间和精力。这时，你需要用云计算来让一切都变得更简单。在云计算的网络应用模式中，数据只有一份，保存在“云”的另一端，你的所有电子设备只需要连接互联网，就可以同时访问和使用同一份数据。 仍然以联系人信息的管理为例，当你使用网络服务来管理所有联系人的信息后，你可以在任何地方用任何一台电脑找到某个朋友的电子邮件地址，可以在任何一部手机上直接拨通朋友的电话号码，也可以把某个联系人的电子名片快速分享给好几个朋友。当然，这一切都是在严格的安全管理机制下进行的，只有对数据拥有访问权限的人，才可以使用或与他人分享这份数据。

45 使网络无所不能 云计算为我们使用网络提供了几乎无限多的可能
为存储和管理数据提供了几乎无限多的空间，也为我们完成各类应用提供了几乎无限强大的计算能力。想像一下，当你驾车出游的时候，只要用手机连入网络，就可以直接看到自己所在地区的卫星地图和实时的交通状况，可以快速查询自己预设的行车路线，可以请网络上的好友推荐附近最好的景区和餐馆，可以快速预订目的地的宾馆，还可以把自己刚刚拍摄的照片或视频剪辑分享给远方的亲友…… 离开了云计算，单单使用个人电脑或手机上的客户端应用，我们是无法享受这些便捷的。个人电脑或其他电子设备不可能提供无限量的存储空间和计算能力，但在“云”的另一端，由数千台、数万台甚至更多服务器组成的庞大的集群却可以轻易地做到这一点。个人和单个设备的能力是有限的，但云计算的潜力却几乎是无限的。当你把最常用的数据和最重要的功能都放在“云”上时，我们相信，你对电脑、应用软件乃至网络的认识会有翻天覆地的变化，你的生活也会因此而改变。 互联网的精神实质是自由、平等和分享。作为一种最能体现互联网精神的计算模型，云计算必将在不远的将来展示出强大的生命力，并将从多个方面改变我们的工作和生活。无论是普通网络用户，还是企业员工，无论是IT管理者，还是软件开发人员，他们都能亲身体验到这种改变。

46 第四节 云计算的应用

47 云计算的应用 云计算的表现形式多种多样，简单的云计算在人们日常网络应用中随处可见，如腾讯QQ空间提供在线制作Flash图片，彩字秀提供的个性文字图片的处理，Google Doc和Google Apps、zoho、用远程软件进行Office处理。 对于众多的服务，可以将云计算提供的服务细分为以下7个类型： SaaS（软件即服务） PaaS（平台即服务） 按需计算（Utility Computing） MSP（管理服务提供商） 商业服务平台 网络集成 云端网络服务

48 云计算的应用 SaaS（软件即服务）： 软件厂商将应用软件统一部署在服务器或服务器集群上，通过互联网提供软件给用户。用户也可以根据自己实际需要向软件厂商定制或租用适合自己的应用软件，通过租用方式使用基于Web的软件来管理企业经营活动。软件厂商负责管理和维护软件，对于许多小型企业来说，SaaS是采用先进技术的最好途径，它消除了企业购买、构建和维护基础设施和应用程序的需要，近年来，SaaS的兴起已经给传统软件企业带来强劲的压力。 在这种模式下，客户不再像传统模式那样花费大量投资用于硬件、软件、人员，而只需要支出一定的租赁服务费用，通过互联网便可以享受到相应的硬件、软件和维护服务，享有软件使用权和不断升级，这是网络应用最具效益的营运模式。

49 SaaS（软件即服务）：（续） 云计算的应用
SaaS通常被用在企业管理软件领域、产品技术和市场，国内的厂商以八百客、沃利森为主，主要开发CRM、ERP等在线应用。用友、金蝶等老牌管理软件厂商也推出在线财务SaaS产品。国际上其他大型软件企业中，微软提出了Software+SaaS的模式，谷歌推出了与微软Office竞争的Google Apps，Oracle在收购Sieble升级Sieble on-demand后推出Oracle On-demand，SAP推出了传统和SaaS的杂交（Hybrid）模式。

50 云计算的应用 平台即服务： 平台即服务PaaS（Platform as a service）是提供开发环境、服务器平台、硬件资源等服务给用户，用户可以在服务提供商的基础架构基础上开发开发程序并通过互联网和其服务器传给其他用户。PaaS能够提供企业或个人定制研发的中间件平台，提供应用软件开发、数据库、应用服务器、试验、托管及应用服务，为个人用户或企业的团队协作。在云计算服务中，平台即服务包括以下类型服务： 提供集成开发环境： 云服务提供商开发、测试、部署、维护应用程序等服务，满足不同用户需要的不同开发周期和集成开发环境，多用户互动测试，版本控制，部署和回滚。 集成Web服务和数据库： 支持SOAP和REST的接口，组成多个网络服务，支持多用户使用不同数据库的平台，协作用户实现云计算设计。

51 云计算的应用 平台即服务：（续） 支持团队协作：
平台服务通过共享代码和预定义方式，可以界定、更新和跟踪设计人员，开发、测试、质量控制完成团队协作。 提供实用设备： 以租用方式提供相应设备（如大型集群系统，存储系统等）以端到端方式给用户。 平台系统比应用软件系统复杂，是一系列的软件硬件协议的系统集合。把平台独立于软件之外来另立为单独的服务项目，能够让服务更具有目的化，易于管理和维护。PaaS能给客户带来更高性能、更个性化的服务，也是SaaS今后发展的趋势，一个SaaS软件也能给客户在互联网上提供开发（自定义）、测试、在线部署应用程序的功能，那么这就叫提供平台服务PaaS。Salesforce的force.com平台和八百客的800APP是PaaS的代表产品。PaaS厂商也吸引软件开发商在PaaS平台上开发、运行并销售在线软件。

52 云计算的应用 按需计算（Utility Computing）：
按需计算，是将多台服务器组成的"云端"计算资源包括计算和存储，作为计量服务提供给用户，由IT领域巨头如IBM的蓝云、Amazon的AWS及提供存储服务的虚拟技术厂商的参与应用与云计算结合的一种商业模式，它将内存、I/O设备、存储和计算能力整合成一个虚拟的资源池为整个业界提供所需要的存储资源和虚拟化服务器等服务。 按需计算用于提供数据中心创建的解决方案，帮助企业用户创建虚拟的数据中心，诸如3Tera的AppLogic，Cohesive Flexible Technologies的按需实现弹性扩展的服务器。Liquid Computing公司的LiquidQ提供类似的服务，能帮助企业将内存、I/0、存储和计算容量通过网络集成为一个虚拟的资源池提供服务。 按需计算方式的优点在于用户只需要低成本硬件，按需租用相应计算能力或存储能力，大大降低了用户在硬件上的开销。 MSP（管理服务提供商）： 管理服务是面向IT厂商的一种应用软件，常用于应用程序监控服务、桌面管理系统、邮件病毒扫描、反垃圾邮件服务等。目前瑞星杀毒软件早已推出云杀毒的方式，而SecureWorks、IBM提供的管理安全服务属于应用软件监控服务类。

53 云计算的应用 商业服务平台： 商业服务平台是SaaS和MSP的混合应用，提供一种与用户结合的服务采集器，是用户和提供商之间的互动平台，如费用管理系统中用户可以订购其设定范围的服务与价格相符的产品或服务。 网络集成： 网络集成是云计算的基础服务的集成，采用通用的"云计算总线"，整合互联网服务类似的云计算公司，方便用户对服务供应商的比较和选择，为客户提供完整的服务。软件服务供应商OpSource推出了OpSource Services Bus，使用的就是被成为Boomi的云集成技术。 云端网络服务： 网络服务供应商提供API能帮助开发者开发基于互联网的应用，通过网络拓展功能性。服务范围从提供分散的商业服务（诸如Strike Iron和Xignite）到涉及Google Maps、ADP薪资处理流程、美国邮电服务、Bloomberg和常规的信用卡处理服务等的全套API服务。 云计算在工作和生活中最重要的体现就是计算、存储与服务，当然计算和存储从某种意义上讲同属于云计算提供的服务，因此也印证了云计算即是提供的一种服务，是一种网络服务。

54 第五节 云计算应用案例

55 当今社会，PC依然是我们日常工作生活中的核心工具——我们用PC处理文档、存储资料，通过电子邮件或U盘与他人分享信息。如果PC硬盘坏了，我们会因为资料丢失而束手无策。
而在“云计算”时代，“云”会替我们做存储和计算的工作。“云”就是计算机群，每一群包括了几十万台、甚至上百万台计算机。“云”的好处还在于，其中的计算机可以随时更新，保证“云”长生不老。Google就有好几个这样的“云”，其他IT巨头，如微软、雅虎、亚马逊（Amazon）也有或正在建设这样的“云”。届时，我们只需要一台能上网的电脑，不需关心存储或计算发生在哪朵“云”上，但一旦有需要，我们可以在任何地点用任何设备，如电脑、手机等，快速地计算和找到这些资料。我们再也不用担心资料丢失。己的服务供应商。

56 云计算应用案例 亚马逊网站（Amazon.com）
亚马逊网站是以在线书店和电子零售业起家的，如今已在业界享有盛誉，不过它最新的业务却与云计算有关。两年多以前，亚马逊作为首批进军云计算新兴市场的厂商之一，为尝试进入该领域的企业开创了良好的开端。 亚马逊的云名为亚马逊网络服务（Amazon WebServices，下称AWS），目前主要由4块核心服务组成：简单存储服务（Simple Storage Service，S3）；弹性计算云（Elastic Compute Cloud，EC2）；简单排列服务（Simple Queuing Service）以及尚处于测试阶段的SimpleDB。换句话说，亚马逊现在提供的是可以通过网络访问的存储、计算机处理、信息排队和数据库管理系统接入式服务。

57 云计算应用案例 谷歌公司（Google.com）
围绕因特网搜索创建了一种超动力商业模式。如今，他们又以应用托管、企业搜索以及其他更多形式向企业开放了他们的“云”。 2010年4月，谷歌推出了谷歌应用软件引擎（Google AppEngine，下称GAE），这种服务让开发人员可以编译基于Python的应用程序，并可免费使用谷歌的基础设施来进行托管（最高存储空间达 500MB）。对于超过此上限的存储空间，谷歌按“每CPU内核每小时”10至12美分及1GB空间15至18美分的标准进行收费。最近，谷歌还公布了提供可由企业自定义的托管企业搜索服务计划。

58 Amazon Elastic Computing Cloud
EBS EC2 SimpleDB SQS User Developer SQS: Simple Queue Service EC2: Running Instance of Virtual Machines EBS: Elastic Block Service, Providing the Block Interface, Storing Virtual Machine Images S3: Simple Storage Service, SOAP, Object Interface SimpleDB: Simplified Database 58

59 云计算应用案例 Salesforce 是软件即服务厂商的先驱，它一开始提供的是可通过网络访问的销售力量自动化应用软件。在该公司的带动下，其他软件即服务厂商已如雨后春笋般蓬勃而起。Salesforce的下一目标是：平台即服务。 该公司正在建造自己的网络应用软件平台Force.com，这一平台可作为其他企业自身软件服务的基础。Force.com包括关系数据库、用户界面选项、企业逻辑以及一个名为Apex的集成开发环境。程序员可以在平台的Sandbox上对他们利用Apex开发出的应用软件进行测试，然后在Salesforce的AppExchange目录上提交完成后的代码。

60 云计算应用案例 微软公司(Microsoft.com)
在云计算的起步阶段，微软曾经历过不少周折。经过几年的磨合调整之后，这个软件巨头的云计算战略终于走上了正轨。 根据有些厂商的预想，未来绝大部分的IT资源都将来自云计算，但微软却并不这么认为。几个月前，微软首席软件架构师（CSA）雷;奥兹（Ray Ozzie）曾表示，微软的宏伟计划是“提供均衡搭配的企业级软件、合作伙伴托管服务以及云服务”。简而言之，微软将其称为“软件加服务 ”（software plus services）。 微软将在今年推出的首批软件即服务产品包括Dynamics CRM Online、Exchange Online、Office Communications Online以及Share Point Online。每种产品都具有多客户共享版本，其主要服务对象是中小型企业。单客户版本的授权费用在5,000美元以上。针对普通用户，微软的在线服务还包括Windows Live、Office Live和Xbox Live等。

61 Microsoft Azure Platform
Azure™ Services Platform 61

62 云计算应用案例 中国移动 云计算作为中国移动蓝海战略的一个重要部分，于2007年由移动研究院组织力量，联合中科院计算所，着手起步了一个叫做“大云”的项目。 中移动的大云建设包括两个方向：一是基础架构建设。第二部分是平台及服务的建设。基于这两方面之上，中国移动将推出“软件即服务”，以便中小企业减少IT投入成本和IT运营复杂性，同时提供办公自动化解决方案。 大云1.0版于2010年正式发布。以此为基础，中国移动将逐步展开云计算的商业化步伐。

63 Saas服务新概念 随着技术发展和商业模式创新，SaaS领定义范围会更宽泛，不仅仅包括在线企业管理软件如CRM/ERP/SCM/人力资源等管理软件，而且还包括在线办公系统、在线营销系统、在线客服系统、在线调研系统等等，只是满足客户的需求不同而已，在线管理软件偏重于满足客户的管理需求，而其他在线软件偏重于满足客户的办公需求、市场推广与市场营销、客户沟通等需求。 开发或购买 应用软件 购买服务器 和基础软件 支持与维护 使用Saas服务

64 Saas（一）：向外部发布信息 不同规模的企业想让别人在互联网知道它，首先建个网站，其次通过网络推广服务把网站的品牌做起来。 域名 数商
虚机 LVS 宣传推广加速： 搜索服务 网站内容加速： CDN服务

65 Saas（一）：从外部获取信息 中小企业需要了解更多的行业政策信息、技术走势、产品价格、销售机会等等 垂直B2B网站 综合的B2B网站

66 Saas（二）：沟通需求 + 电子邮箱、 在线客服、IM等

67 Saas（三）：管理需求 内部OLTP 外部OLTP 不同规模的企业都需要通过各种在线信息系统提高管理水平、提升核心竞争力 供应链管理
客户关系管理 内部资源管理 CRM ERP SCM 内部OLTP OA系统 …… 财务管 理系统 人力资 源系统 外部OLTP

68 Saas（四）：科学决策需求 日志分析系统 EDM系统 在线调研系统
企业不仅希望通过在线数据分析系统（OLAP）了解网站的用户来源及用户访问行为，而且也希望通过在线调研系统准确把握客户需求和精细化营销系统降低运营成本。 日志分析系统 EDM系统 在线调研系统

69 Saas（五）：个性化服务需求 咨询人员针对企业处于不同发展阶段、规模差异、行业特点量身定做Saas服务解决方案，帮助企业快速、健康、稳定地发展。 咨询服务

70 Paas平台：线下模式 统一平台 传统营销模式 客户统一营销模式
国美、苏宁超市卖的是家电；神州数码卖的是IT产品；未来的云计算服务超市卖的是各种互联网信息服务，为客户提供一站式服务。 中企动力 新网 ….. 一大把 中企动力 新网 ….. 一大把 统一平台 客户 1 客户 2 …. 客户 A 客户 1 客户 2 …. 客户 A 传统营销模式 客户统一营销模式

71 Iaas平台架构 －灵活定制不同服务级别的池化资源 utility controller 访问层 网络池化 web层 服务器池化 应用层
internet internet internet 访问层 edge routers routing switches authentication, DNS, intrusion detect, VPN web cache switching pool 1st level firewall 网络池化 web层 load balancing switches web servers load balancer pool web page storage (NAS) firewall pool 2nd level firewall utility controller 服务器池化 应用层 switches server pool application servers files (NAS) NAS pool switches switching pool 数据库层 database SQL servers 存储池化 storage area network (SAN) storage pool

72 Iaas平台--网络池化 中企开源不仅通过动态双链路、共享带宽等技术实现网络池化，而且在多个IDC机房之间实现互联互通，从而保证了网络通信的高可用。

73 Iaas平台--计算池化 基础架构 虚拟化层次 业务模式
中企开源通过应用层池化技术、操作系统分隔技术、操作系统与硬件之间虚拟化技术来满足客户的多层次需求，越往下成本越高，但是对业务灵活性的支持能力越强。 基础架构 虚拟化层次 业务模式 应用层池化 虚机业务 VPS租机业务 操作系统分割 硬件与操作系统之间 进行虚拟化 专业化运营服务 硬件虚拟化 …………. 73

74 Iaas平台--存储池化 IT应用 金融 远程教育 传媒
中企开源与NETAPP公司进行战略合作，根据信息生命周期模型，将目前现有设备以及业内主流的存储设备整合实现存储池化。 IT应用 金融 远程教育 传媒 逻辑可以做为一块进行分配共享,而不是物理上实际的一块大的硬盘. 存储设备群

75 Iaas平台--存储池化方案 VM1 VM2 Internet/内网 部门级NAS、SAN、分布式存储 异构存储 主机资源 工作组服务器
UNIX 服务器 Window服务器 工作组服务器、web服务器 VM1 VM2 主中心 灾备中心 iSCSI FC IP HTTP FTP NFS CIFS 数据中心级 二级存储 近线存储 归档应用 数据中心级 主存储设备集群 WORM、受控、保密数据，数据服务级别管理 复制 WORM 、受控、保密数据复制 数据中心级 灾备系统

76 Iaas平台--存储池化服务 中企开源为客户提供不同服务级别的在线存储服务、近线存储服务、离线存储服务和归档存储服务。 在线存储
近线一级存储 近线二级存储 逻辑可以做为一块进行分配共享,而不是物理上实际的一块大的硬盘.