1、實戰云計算給你改變世界的力量張宏鑫浙江大學CAD&CG國家重點實驗室2012.07工作:浙江大學CAD&CG 國家重點實驗室浙江大學計算機學院副教授學歷:2002年博士畢業于浙江大學應用數學系研究:幾何造型與幾何計算方法云計算教學:計算機圖形學 (本科精品課程數字媒體資源管理 (數字媒體系專業課計算機應用數學 (博士生必修課 me: 張宏鑫釋題求是創新浙江大學校歌大不自多 海納江河 惟學無際 際于天地 形上謂道兮 形下謂器 禮主別異兮 樂主和同知其不二兮 爾聽斯聰國有成均 在浙之濱 昔言求是 實啟爾求真習坎示教 始見經綸 無曰已是 無曰遂真靡革匪因 靡故匪新 何以新之 開物前民嗟爾髦士 尚其有

2、聞念哉典學 思睿觀通 有文有質 有農有工兼總條貫 知至知終 成章乃達 若金之在熔尚亨于野 無吝于宗 樹我邦國 天下來同國學大師馬一浮三年間盡讀四庫全書三萬六千余卷,而過目不忘!講座提綱云計算是什么?云計算為什么?云計算如何用?云計算有前途嗎?形上謂道兮形下謂器何以新之開物前民兼總條貫知至知終樹我邦國天下來同器即器皿,容量有限,終有漫出之時。然而道理是永恒無窮的承載。告訴我們不應拘泥于或者不受限于外在的形式,而是應該注重事物本質,掌握其中的規律和精髓,才能形而上。大象無形。1. 云計算是什么?形上謂道兮形下謂器 大不自多海納江河大數據大計算 云暈? 云計算概念的由來1950年代Large-sca

3、le mainframe became available in academia andcorporations,time sharing.1960年代John McCarthy: computation may someday be organized as apublic utility.1983年網絡即電腦Sun Microsystems:The Network is the Computer2006年3月Amazon 推出彈性計算云服務(Elastic Compute Cloud;EC22006年8月9日Eric Schmidt (Google CEO 在搜索引擎大會(SES San

4、 Jose 2006首次提出“云計算”(Cloud Computing的概念2008年8月3日美國專利商標局網站信息顯示,DELL正在申請“云計算”(Cloud Computing商標2010年7月NASA和Rackspace, AMD, Intel, DELL等: OpenStack飄渺水云間云計算是網格計算(Grid Computing、分布式計算(Distributed Computing、并行計算(Parallel Computing、效用計算(Utility Computing、網絡存儲(Network Storage Technologies、虛擬化(Virtualization、

5、負載均衡(Load Balance等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的產物。是一種形象的比喻說法。云暈! 四大關鍵:Map-Reduce 虛擬機云存儲數據庫 云計算的粗略分層Infrastructure as a Service, IaaS 基礎設施即服務Platform as a Service, PaaS平臺即服務Software as a Service, SaaS 軟件即服務硬件設施終端用戶云計算的粗略分層 IaaS Example:Google Compute Engine Lets businesses and researchers tap into the scalabilit

6、y, power, and efciency of Googles data centers using VM .Institute forSystemsBiology (ISB1250 8-core VMsPaas Example:X App Engine 提供了一組基礎應用服務腳本語言運行環境:python, php, java, .WEB服務環境:apache, nodejs, nginx, .數據庫環境:mysql, MongoDB (非結構, .云存儲隱含的服務安全性保障 域名服務,緩存機制 用戶身份認證,計量計費SaaS Examples Internet based applic

7、ations Search: google, m$, baiduT ranslation servicesBBSVisualization, Rendering . CategoriesB-S: T raditional ., Flash based = HTML5Mobile: Apps in Apple App Store or Google Market .云計算暈計算一對組合: 云計算+移動設備 思考:忽然間冒出這么多互聯網公司做手機控制終端獲取數據云計算暈計算一個錦囊:殺手(互聯網應用 云計算十戒4項關鍵技術3層功能分類2個實踐方面1樣殺手應用部署:公有/私有/社區/混合云2. 云計

8、算為什么?何以新之開物前民 來自IBM公司的一組數據顯示了當前數據中心的現狀:85%的數據中心運算能力或有閑置狀態;50%-60%的IT負載可以采用云技術;70%的IT預算都用于維護現有基礎環境;每年數據中心能耗費用增加18%;75%的CIO期望在5年內集中數據中心基礎設施;近10年來服務器密度增長了20倍,服務器增長6倍。Cloud Render: An exampleWhat is rendering (渲染?Rendering is the process of generating animage from a model(or models in whatcollectively c

9、ould be called a scene le,by means of computer programs. Rendering is timeconsuming!Di ffi culties:1.High resolution2.Global illumination3.Special e ff ects4.Long frame sequence5.Deadline !?! & Editing is nightmare!84 hours! Rendering is expensive!Softwarespecial renderer Hardwarepowerful computers

10、professional storageGPU / Graphics cardRender-farm: the solutionHP BL2220c blades2PB storage 4,000 35,000 Coresinside the Weta Digitaldata center2006Our rst try ZJU Dr. Farm supported by 863 project 2009Our second try ZNAIntegrated into production pipeline Users are very happyGreen softwareControl d

11、ozens of graphicswork stationProblems (I Bottleneck the storageProblems (IICan we control ?1K or 10K computers王堅博士 1500臺服務器集群測試Scene les from ZNA341500 cluster 40 minutes渲染云現場演示 700臺服務器集群開發者之一:朱標We re-dened the rendering! Is Cloud Computing Changing The Film Industry?“電影業已經決定全面擁抱云計算。”Ewan Richardson

12、: “我使用云計算來渲染和轉碼某些特定的項目。對大型的渲染實現硬件成本的零投入”。- CSDN 翻譯Why not?Traditional clusters / Socket, MPI, ACE .缺少通用技術核心,事必躬親Grid computing / HPC 專業硬件,小眾用戶,難以運用Community Computing / SETI - BOINC 時間與任務不可控,效率低Cloud computing 通用硬件,大眾用戶,通用開源Moreover .重用的敏捷性應用編程接口 Rest API 低廉的價格設備和位置獨立性虛擬化多租戶應用環境:中心化、峰值能力、提高效用可靠性按需的可擴展性和彈性穩定可控的性能安全性可維護More importantThe scale size of cluster is the rst thing!3. 云計算如何用?兼總條貫知至知終飛天云平臺架構 Cloud computing An OS over hundreds even or thousands computerskernel: Unix basedle system: ideal storage system scheduling: map-reduceuser inte