新一代信息技術(shù)導(dǎo)論第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代新一代信息技術(shù)導(dǎo)論3.1云計(jì)算的基本概念（1課時(shí)）3.1.1云計(jì)算的定義3.1.2云計(jì)算的基本特征3.1.3云計(jì)算的服務(wù)模式3.1.4云計(jì)算的部署模型3.2云計(jì)算的核心技術(shù)（1課時(shí)）3.2.1IaaS的核心技術(shù)3.2.2

PaaS的核心技術(shù)3.2.3

SaaS的核心技術(shù)3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景（1課時(shí)）3.3.1IaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3.2PaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3.3SaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例（1課時(shí)）3.4.1無錫地鐵云計(jì)算實(shí)踐3.4.2云計(jì)算應(yīng)用場景（中國銀聯(lián)OpenStack實(shí)踐之路）（拓展）3.4.3云計(jì)算應(yīng)用場景（京東大規(guī)模高訪問量業(yè)務(wù)下的技術(shù)及架構(gòu)支撐）（拓展）第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代新一代信息技術(shù)導(dǎo)論3.1云計(jì)算的基本概念云計(jì)算時(shí)代PC時(shí)代大型機(jī)時(shí)代云計(jì)算是一種通過Internet以服務(wù)的方式提供動(dòng)態(tài)可伸縮的虛擬化資源的計(jì)算模式，使人們像用電一樣享用信息的應(yīng)用和服務(wù)。3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.1云計(jì)算的定義云計(jì)算正在改變IT基礎(chǔ)架構(gòu)3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代云計(jì)算是怎樣發(fā)展起來的呢？任何一次技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)模化發(fā)展都是漫長的，事實(shí)上在上個(gè)世紀(jì)70年代就有了云計(jì)算的雛形，但直到2007年左右才開始興盛。1963年，美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局向麻省理工學(xué)院提供了約200萬美元的津貼，啟動(dòng)了著名的MAC項(xiàng)目，要求麻省理工開發(fā)“多人可同時(shí)使用的電腦系統(tǒng)”技術(shù)。當(dāng)時(shí)麻省理工就構(gòu)想了“計(jì)算機(jī)公共事業(yè)”，即讓計(jì)算成為像電力一樣供應(yīng)。這個(gè)項(xiàng)目就是“云”和“虛擬化”技術(shù)的雛形。3.1.1云計(jì)算的定義3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代想想容易，但實(shí)現(xiàn)起來困難重重。期間IBM、甲骨文、蘋果、微軟、亞馬遜、谷歌等做出了重要的貢獻(xiàn)，直到2006年左右，谷歌、亞馬遜和IBM先后提出了云端應(yīng)用，才使得云計(jì)算的概念重回人們視野。谷歌：搜索引擎公司轉(zhuǎn)型為線上應(yīng)用軟件提供商亞馬遜：電子商務(wù)公司轉(zhuǎn)型為IT基礎(chǔ)服務(wù)提供商。IBM：計(jì)算機(jī)巨頭轉(zhuǎn)型為企業(yè)整體解決方案供應(yīng)商。3.1.1云計(jì)算的定義3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.1云計(jì)算的定義云計(jì)算作為一個(gè)新的理念、新的融合技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，是由Google于2006年首次提出。在用戶端逐漸不敵谷歌的微軟，正開始慢慢轉(zhuǎn)向企業(yè)級(jí)的云服務(wù)。2014年，微軟新任CEO薩蒂亞·納德拉上任后，轉(zhuǎn)型的企圖越來越明顯，其明確指出，微軟正以“基于云計(jì)算的人工智能業(yè)務(wù)”為引領(lǐng)走向新時(shí)代。從此以后，云計(jì)算市場如火如荼。在國內(nèi)百度、阿里、騰訊、三大運(yùn)營商、華為、浪潮、金山、360等等各路ICT巨頭紛紛涌入，可謂是英豪齊聚戰(zhàn)鼓擂。3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.1云計(jì)算的定義3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代為了避免盲人摸象，在2009年4月，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院在總結(jié)了各種云計(jì)算定義和描述的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)目前唯一得到廣泛認(rèn)同和支持的定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件，服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。3.1.1云計(jì)算的定義3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.1云計(jì)算的定義3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代

不懂沒關(guān)系，因?yàn)榇蠹乙膊欢Ｄ俏覀儞Q個(gè)角度來說說“云計(jì)算”：【1】水龍頭觀點(diǎn)論：當(dāng)需要的時(shí)候，你別管水是怎么來的，電是怎么發(fā)的，扭開水龍頭用水，插上插頭用電，只需要記住按時(shí)繳水電費(fèi)就是了！云計(jì)算，像在每個(gè)不同地區(qū)開設(shè)的自來水公司、電力公司，云計(jì)算服務(wù)商，專門向世界每個(gè)角落提供軟件服務(wù)！3.1.1云計(jì)算的定義3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代

還不懂？我們再打個(gè)比方：【2】共享單車觀點(diǎn)論：出行需要用車，云計(jì)算或者云服務(wù)好提供出租車、專車、共享單車的服務(wù)機(jī)構(gòu)，你可以隨時(shí)按需使用他們的交通工具，只要按約定（如路程、時(shí)間等）付費(fèi)即可。3.1.1云計(jì)算的定義3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代雖然有了較為一致的定義，但每個(gè)人的理解還是有差別。對(duì)于到底什么是云計(jì)算，目前至少可以找到100種解釋。接下來我們了解一下它的工作原理：使用特定的軟件、按照指定的優(yōu)先級(jí)和調(diào)度算法、將數(shù)據(jù)計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分配到云計(jì)算集群中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)上，節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)并行運(yùn)算，處理存儲(chǔ)在本節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，結(jié)果回收合并。3.1.1云計(jì)算的定義3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代1、自助式服務(wù)2、隨時(shí)隨地使用3、可度量的服務(wù)4、快速資源擴(kuò)縮5、資源池化3.1.2云計(jì)算的基本特征3.1云計(jì)算的基本概念I(lǐng)aaSPaaSSaaS基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（InfrastructureasaService，簡稱IaaS）平臺(tái)即服務(wù)（PlatformasaService，簡稱PaaS）軟件即服務(wù)（SoftwareasaService，簡稱SaaS）第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.3云計(jì)算的服務(wù)模式3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.3云計(jì)算的服務(wù)模式3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.3云計(jì)算的服務(wù)模式提供基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.3云計(jì)算的服務(wù)模式PaaS提供軟件開發(fā)與運(yùn)行環(huán)境服務(wù)3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.3云計(jì)算的服務(wù)模式提供軟件使用服務(wù)3.1云計(jì)算的基本概念第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.1.4云計(jì)算的部署模型第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代新一代信息技術(shù)導(dǎo)論3.2云計(jì)算的核心技術(shù)（3）高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（4）超大規(guī)模資源管理技術(shù)（5）云服務(wù)計(jì)費(fèi)技術(shù)（2）分布式存儲(chǔ)技術(shù)（1）虛擬化技術(shù)3.2.1

IaaS的核心技術(shù)3.2云計(jì)算的核心技術(shù)第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.2云計(jì)算的核心技術(shù)第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代以虛擬化技術(shù)為例：那什么是虛擬化？維基百科中是這樣描述的：在計(jì)算機(jī)技術(shù)中，虛擬化（Virtualization）是將計(jì)算機(jī)物理資源如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存及存儲(chǔ)等予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，使用戶可以以比原本的組態(tài)更好的方式來應(yīng)用這些資源。這些資源的新虛擬部分是不受現(xiàn)有資源的架設(shè)方式、地域或物理組態(tài)所限制的。3.2.1.1虛擬化技術(shù)3.2云計(jì)算的核心技術(shù)第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.2.1.1虛擬化技術(shù)3.2云計(jì)算的核心技術(shù)第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代不懂沒關(guān)系，這些技術(shù)本來就是留給專業(yè)人士學(xué)習(xí)與研究的，我們只要知道一臺(tái)電腦當(dāng)做N臺(tái)來用就行了。3.2.1.1虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)服務(wù)器整合3.2云計(jì)算的核心技術(shù)第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.2.1.1虛擬化技術(shù)虛擬化之前的多核服務(wù)器CPU利用率虛擬化之后的多核服務(wù)器CPU利用率虛擬化就是將多臺(tái)低利用率的服務(wù)器上的負(fù)載整合到一臺(tái)服務(wù)器上，使服務(wù)器硬件資源的利用率盡可能提高利用率3.2云計(jì)算的核心技術(shù)第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代再以分布式存儲(chǔ)技術(shù)為例：云計(jì)算不僅能快速計(jì)算，還要能海量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)爆炸的今天，這一點(diǎn)至關(guān)重要。3.2.1.2分布式存儲(chǔ)技術(shù)分布式存儲(chǔ)技術(shù)OPTION

EOPTION

DOPTION

COPTION

BOPTION

A（1）REST技術(shù)（5）分布式緩存技術(shù)（4）應(yīng)用服務(wù)器技術(shù)（2）多租戶技術(shù)（3）并行計(jì)算技術(shù)3.2云計(jì)算的核心技術(shù)3.2.2

PaaS的核心技術(shù)第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代（1）大規(guī)模多

租戶支持它是SaaS模式成為可能的核心技術(shù)，運(yùn)行在應(yīng)用提供商SaaS上的應(yīng)用能夠同時(shí)為多個(gè)組織和用戶使用，能夠保證用戶之間的相互隔離。沒有多租戶技術(shù)的支持，SaaS就不可能實(shí)現(xiàn)。認(rèn)證和安全是多租戶的必要條件。當(dāng)接收到用戶發(fā)出的操作請(qǐng)求時(shí)，其發(fā)出請(qǐng)求的用戶身份需要被認(rèn)證，且操作的安全性需要被監(jiān)控。定價(jià)和計(jì)費(fèi)是SaaS模式的客觀要求。提供合理、靈活、具體而便于用戶選擇的定價(jià)策略是SaaS成功的關(guān)鍵之一。它是SaaS長期發(fā)展的動(dòng)力。SaaS應(yīng)用提供商需要通過與其他產(chǎn)品的整合來提供整套產(chǎn)品的解決方案。開發(fā)和定制是服務(wù)整合的內(nèi)在需要。一般來講，每個(gè)SaaS應(yīng)用都提供了完備的軟件功能，但是為了能夠與其他軟件產(chǎn)品進(jìn)行整合，SaaS應(yīng)用最好具有一定的二次開發(fā)功能，包括公開API，提供沙盒以及腳本運(yùn)行環(huán)境等。（2）認(rèn)證和安全（3）定價(jià)和計(jì)費(fèi)（4）服務(wù)整合（5）開發(fā)和定制3.2云計(jì)算的核心技術(shù)3.2.3

SaaS的核心技術(shù)第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代新一代信息技術(shù)導(dǎo)論3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代亞馬遜（Amazon）公司不僅僅是一家著名的跨境電商，也是當(dāng)前世界上最成功的IaaS服務(wù)提供者，擁有非常成功AWS（AmazonWebServices）云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)，為全世界范圍內(nèi)的客戶提供云解決方案。AWS面向用戶提供包括彈性計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用程序在內(nèi)的一整套云計(jì)算服務(wù)，幫助企業(yè)降低IT投入成本和維護(hù)成本。國內(nèi)類似的有阿里云、騰訊云、華為云等。3.3.1IaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.3.1IaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.3.1IaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.3.1IaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用騰訊云3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.3.1IaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用騰訊云3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代CloudFoundry是最初由VMware設(shè)計(jì)與開發(fā)的業(yè)界第一個(gè)開源PaaS云平臺(tái)，它支持多種框架、語言、運(yùn)行時(shí)環(huán)境，使開發(fā)人員能夠在很方便地進(jìn)行應(yīng)用程序的開發(fā)、部署和擴(kuò)展，無需擔(dān)心任何基礎(chǔ)架構(gòu)的問題。類似的PaaS云平臺(tái)還有谷歌的GAE（GoogleAppEngine），支持Python語言、JAVA語言、Go語言和PHP語言等。國內(nèi)的還有云端軟件開發(fā)協(xié)作平臺(tái)（碼云Gitee）、JEPaaS等。3.3.2PaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.3.2PaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.3.2PaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代GoogleDocs是谷歌公司的完全基于瀏覽器的SaaS云平臺(tái)，它提供在線文檔服務(wù)，允許用戶在線創(chuàng)建文檔，并提供了多種布局模板。用戶不必在本地安裝任何程序，只需要通過瀏覽器登錄服務(wù)器，就可以隨時(shí)隨地獲得自己的工作環(huán)境。在用戶體驗(yàn)上，該服務(wù)做到了盡量符合用戶使用習(xí)慣，不論是頁面布局、按鈕菜單設(shè)置還是操作方法，都與用戶所習(xí)慣的本地文檔處理軟件（如MicrosoftOffice和OpenOffice等）相似。國內(nèi)的還有金山云文檔、用友云財(cái)務(wù)等。3.3.3SaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.3.3SaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.3云計(jì)算的應(yīng)用場景第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代3.3.3SaaS平臺(tái)的典型應(yīng)用3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代2014年7月1日無錫地鐵第一條線路1號(hào)線開通當(dāng)月日均客流僅9萬人次。從2015年2月份開始，1、2號(hào)日均線網(wǎng)客流已維持在19萬人次。2016年2月28日的客流量達(dá)30.66萬人次，為地鐵1、2號(hào)線單日最大客流。隨著地鐵線網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，設(shè)備越來越多，給后期維護(hù)工作也提出了很大的挑戰(zhàn)。具體表現(xiàn)為：1項(xiàng)目背景3.4.1無錫地鐵云計(jì)算實(shí)踐3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代?物理IT資源利用率不均衡，硬件設(shè)備大量堆砌，成本居高不下。?數(shù)據(jù)存放較為分散，缺乏安全可靠性保護(hù)。?業(yè)務(wù)系統(tǒng)擴(kuò)展繁瑣，上線周期長，阻礙業(yè)務(wù)發(fā)展。?軟硬件品牌種類多，運(yùn)維管理難度較大。?IT資源申請(qǐng)流程不清晰，資源回收缺乏有效機(jī)制。3.4.1無錫地鐵云計(jì)算實(shí)踐3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代面對(duì)上述痛點(diǎn)，無錫地鐵決定建設(shè)私有云平臺(tái)，通過應(yīng)用虛擬化技術(shù)和云計(jì)算平臺(tái)來整合內(nèi)部IT系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)籌管理，提升現(xiàn)有資源的可靠性和可用性，大幅度節(jié)約企業(yè)硬件成本和管理成本，提高資源使用率，為應(yīng)用提供動(dòng)態(tài)、靈活、彈性、虛擬、共享和高效的資源服務(wù)，以加快生產(chǎn)和開發(fā)的效率，解決當(dāng)前面臨的痛點(diǎn)。3.4.1無錫地鐵云計(jì)算實(shí)踐3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代（1）建設(shè)目標(biāo)●云數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)云數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)目標(biāo)是滿足未來3至5年新建無錫地鐵IT應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、系統(tǒng)軟件等基礎(chǔ)設(shè)施的需求，以及已建應(yīng)用系統(tǒng)系統(tǒng)遷移到云計(jì)算平臺(tái)的需求。2項(xiàng)目規(guī)劃3.4.1無錫地鐵云計(jì)算實(shí)踐3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代●云數(shù)據(jù)中心安全體系建設(shè)按照國家信息系統(tǒng)安全保護(hù)第三級(jí)的要求，進(jìn)行安全系統(tǒng)建設(shè)。包括建設(shè)高可靠的安全技術(shù)防護(hù)體系和集中的安全管理服務(wù)體系，保障云計(jì)算平臺(tái)的安全。3.4.1無錫地鐵云計(jì)算實(shí)踐3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代●云數(shù)據(jù)中心運(yùn)維體系建設(shè)云數(shù)據(jù)中心運(yùn)維體系建設(shè)包括云資源管理子系統(tǒng)、云服務(wù)管理子系統(tǒng)、云安全管理子系統(tǒng)。云資源管理子系統(tǒng)提供IT基礎(chǔ)架構(gòu)中的物理資源和虛擬資源的管理、設(shè)備管理、故障管理、機(jī)房管理等功能；云服務(wù)管理子系統(tǒng)提供服務(wù)器資源、數(shù)據(jù)庫資源、存儲(chǔ)資源的申請(qǐng)和審批管理；云安全管理子系統(tǒng)提供物理安全、云基礎(chǔ)安全、云平臺(tái)安全、業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全。3.4.1無錫地鐵云計(jì)算實(shí)踐3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代（2）總體架構(gòu)2項(xiàng)目規(guī)劃3.4.1無錫地鐵云計(jì)算實(shí)踐3.4云計(jì)算綜合應(yīng)用案例第三章走進(jìn)云計(jì)算時(shí)代（3）功能結(jié)構(gòu)無錫地鐵云平臺(tái)是提供滿足用戶應(yīng)用場景的IaaS層云計(jì)算能力，從物理設(shè)備管理到虛擬化資源管理，經(jīng)過鏡像的定制，最終提供IT服務(wù)。云平臺(tái)主要