第7章新应用.ppt
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1、第7章 Internet的新技术及应用2010.12Internet的新技术及应用 o1 网格技术网格技术o2 云计算云计算 o3 P2P技术技术o4 Web2.0 技术技术o5 流媒体技术流媒体技术o6 博客、维基、播客和网络视频博客、维基、播客和网络视频21 网格技术1.1.概述概述o网格计算之父网格计算之父 Ian Foster Ian Foster 的的定义定义:网格是构筑在互联:网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、网上的一组新兴技术,它将高速互联网、高性能计算机、大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为人们提大型数据库、传感器、远程设备等融为一体,为人
2、们提供更多的资源、功能和服务供更多的资源、功能和服务oIBM(IBM(developerworksdeveloperworks):有了网格计算技术,用户可以:有了网格计算技术,用户可以将服务器、存储系统和网络联合在一起,组成一个大的将服务器、存储系统和网络联合在一起,组成一个大的系统,从而为用户提供功能强大的多系统资源来处理特系统,从而为用户提供功能强大的多系统资源来处理特定的任务定的任务3一、网格技术2.2.网格的特点网格的特点 网格作为一种集成的计算机资源环境,具有以下特点:网格作为一种集成的计算机资源环境,具有以下特点:系统多层次的异构性系统多层次的异构性扩展性扩展性可适应性可适应性动态
3、和不可预测的系统行为动态和不可预测的系统行为多级管理域多级管理域4一、网格技术3.Why Grid?3.Why Grid?o网格计算会把许多计算机(虚拟化的设备)联合到一起网格计算会把许多计算机(虚拟化的设备)联合到一起工作工作o几乎所有机构都存在大量的闲置计算资源,广泛分布在几乎所有机构都存在大量的闲置计算资源,广泛分布在各个地方。各个地方。UNIX UNIX 服务器只有少于服务器只有少于10%10%的时间在真正的时间在真正“执行执行”任务,几乎所有的任务,几乎所有的 PC PC 每天有每天有 95%95%的时间什么的时间什么都不做都不做5一、网格技术4.4.网格的种类网格的种类o计算网格,
4、具有部分预留资源的计算机,可以处理关键计算网格,具有部分预留资源的计算机,可以处理关键数据,或是为其他负载较重的计算机分担任务数据,或是为其他负载较重的计算机分担任务o拾遗网格(拾遗网格(Scavenging grid),从空闲的服务器和),从空闲的服务器和桌面计算机中回收桌面计算机中回收 CPU 周期,用于处理资源消耗量大周期,用于处理资源消耗量大的任务的任务o数据网格,为同一机构中的所有数据存储库提供统一界数据网格,为同一机构中的所有数据存储库提供统一界面,通过这个界面可以实现对数据的查询、管理和保护面,通过这个界面可以实现对数据的查询、管理和保护6一、网格技术5.5.虚拟化技术虚拟化技术
5、o使用空闲的计算机资源加速业务处理过程使用空闲的计算机资源加速业务处理过程o加速应用程序的执行,可以缩短处理时间,从而可以快加速应用程序的执行,可以缩短处理时间,从而可以快速对市场作出响应速对市场作出响应o开发更新的、生产效率更高的应用程序开发更新的、生产效率更高的应用程序o降低开发新应用程序的成本降低开发新应用程序的成本o提高协作能力和生产能力提高协作能力和生产能力o最大化用户可以使用的资源最大化用户可以使用的资源o提高提高 IT IT 环境的弹性和利用率环境的弹性和利用率7一、网格技术6.6.网格的应用意义网格的应用意义o对于系统管理员和开发人员:对于系统管理员和开发人员:n优化基础设施来
6、平衡任务负载,并为高需求的应用优化基础设施来平衡任务负载,并为高需求的应用程序提供额外的处理能力。程序提供额外的处理能力。n提高对数据的访问,支持不同学科、组织和业务之提高对数据的访问,支持不同学科、组织和业务之间的协作。间的协作。n提供弹性更好的基础架构提供弹性更好的基础架构8一、网格技术o对于业务而言:对于业务而言:n提高生产效率,这是通过为用户提供需要的资源而提高生产效率,这是通过为用户提供需要的资源而实现的实现的n更有效地使用现有的资源更有效地使用现有的资源n快速响应业务和市场需求的变化快速响应业务和市场需求的变化n可以在不同实体之间进行协作可以在不同实体之间进行协作n创建一些可以共享
7、资源和数据的虚拟组织创建一些可以共享资源和数据的虚拟组织9二、云计算 云计算是一种商业计算模型。它将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。10云计算的定义用户角度:提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源对用户来说是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施11云计算的定义资源角度:“云”可视为一个虚拟化的存储与计算资源池,这个资源池基于网络平台为用户提供数据存储和网络计算服务。互联网是最大的“云”,其上各种计算机资源共同组成了若干个庞大的数据中心及计算中心12
8、云计算的定义技术角度:“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。云计算将所有的计算资源集中,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过多关注繁琐的细节,能够更加专注于自己的业务,有利于创新和降低成本13云计算的技术背景 云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现 云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility Computing
9、)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。14云计算工作原理 用户通过终端接入网络,向“云”提出需求;“云”接受请求后组织资源,通过网络为“端”提供服务。用户终端功能可大大简化,复杂的计算与处理都将转移到“云”上完成。用户所需的应用程序运行在互联网的大规模服务器集群中,而不必运行在用户个人电脑、手机等终端上;用户的数据保存在互联网上的数据中心。提供云计算服务的企业负责这些数据中心和服务器正常运转的管理维护。在任何时间和地点,用户只要接入互联网,就可实现随需随用15云计算的关键技术 云计算是随着处理器技术、虚拟化技术、分布式存储技术
10、、宽带互联网技术和自动化管理技术的发展而产生的。从技术层面上讲,云计算基本功能的实现取决于两个关键的因素,一个是数据的存储能力,另一个是分布式的计算能力。因此,云计算的“云”可以再细分为“存储云”和“计算云”,也即:云计算=存储云+计算云 存储云:大规模的分布式存储系统 计算云:资源虚拟化+并行计算16云计算的关键技术 并行计算的作用是首先将大型计算任务拆分,然后派发到云中节点进行分布式并行计算,最终将结果收集后统一整理,如排序、合并等 虚拟化最主要的意义是用更少的资源做更多的事。在计算云中引入虚拟化技术,就是力求能够在较少的服务器上运行更多的并行计算,对云计算中所应用到的资源进行快速而优化的
11、配置等17云计算的特点具有“作为服务”交付的能力以高度可扩展的弹性方式交付服务利用因特网技术和方法来开发和交付服务资源虚拟化及资源的自动管理与配置可实现海量数据的分布式并行处理低成本并对用户透明18云计算的优点更低的成本,包括用户终端、IT 基础设施和软件更高的性能,包括增强的计算能力、无限的存储容量和增强的数据安全改进操作系统和文件格式之间的兼容性即时的软件更新,更少的维护问题消除了对特定设备的依赖更容易的群组协作对文档的普适访问以及最新文档版本的可用性19云计算的不足需要持久的因特网连接低速连接时效果差可能是缓慢的功能可能是有限的可能存在不兼容的情况存储的数据可能不安全甚至莫名其妙丢失20
12、云计算的应用场合协作工具:个人、家庭、组织、社会通过“云”协同工作、实现同步处理或接续服务平台:为需要大规模计算或存储时的各种应用或开发提供虚拟化的资源服务,不同的使用者可以实现资源的共享创新基地:为用户提供 API,鼓励用户进行创新尝试,不断涌现新的应用或服务21云计算的应用场合 “云”可分为基于因特网的公共云、基于组织内部网络的私有云,以及兼具公共云与私有云特点的混合云。目前的研究主要集中于公共云。组织可将内部的资源进行整合为“云”,为组织内的成员提供服务,这就是私有云;将来则可以通过一定的机制对外部开放,成为公共云的一部分。未来,我们将看到各式的“云”,从不同的云中享受所需的各式服务22
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