南京大学：《并行处理技术——分布式与并行计算 Distributed and Parallel computing（并行计算——结构、算法、编程）》课程教学资源（课件讲稿）专题二 云计算的概念、技术与应用

专题2：云计算的概念、技术与应用 谢磊散授 南京大学计算机科学与技术系

专题2：云计算的概念、技术与应用 谢磊 教授 南京大学计算机科学与技术系

纲要 ·云计算概述 ·云计算的关键技术 。虚拟化技术 。云服务技术 。云计算未来 2

纲要 云计算概述 云计算的关键技术 虚拟化技术 云服务技术 云计算未来 2

新技术、新模式正在改变我们的生活 一辆车也没有的 一间房也没有的 没有网络的即时 没有网点的网上、 没有店面的购物 掌上阅读 车辆服务公司 住宿服务公司 通信服务公司 手机支付公司 心 Viber 控 支的 amazon 淘宝网 Alipay.com Taobao.com iReader 发非法处卡 出租车行业 旅馆行业 电信语音、短信 银行业 零售行业 出版业

新技术、新模式正在改变我们的生活

不断涌现的新需求促进了云计算的出现 软件即服务 SaaS 使用方式 网格计算 Grid Computing/SOA 云计算 Cloud Computing 集群计算 技术基础 Cluster Computing 多台点拟一台，提高计算能力 虚拟化 Virtualization 分区计算 Partition Computing 基础设施 一台点拟多台，提高资产利用率 ■摩尔定律： 硬件能力大约每经过18个月便会增加一倍。 谷歌利用软件重新定义硬件一一用烂机器堆出了强大计算 和存储能力，避开摩尔定律困扰

n 摩尔定律：硬件能力大约每经过18个月便会增加一倍。 n 谷歌利用软件重新定义硬件——用烂机器堆出了强大计算 和存储能力，避开摩尔定律困扰 不断涌现的新需求促进了云计算的出现

云计算的先行者 Microsoft 需求推动 Google 技术进步 云计算 HUAWEI 十 amazon 商业模式 webservices 转变 vmware 云计算产生是需求推动、技术进步、商业模式转变共同促进的结果。 5

云计算的先行者 5

什么是云计算？ ■美国国家标准与技术研究院(NIST) 云计算是一种模型(XaaS),它可以实现随 时随地，便捷地，随需应变地从可配置计算资源 2 Plotrmr (PouS] 共享池中获取所需的资源（例如，网络、服务器、 存储、应用、及服务)，资源能够快速供应并释 CLOUD COMPUTING 放，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互 写事oyie 减小到最低限度。 ■维基百科(Wiki) 云计算是一种基于互联网的计算方式，通过 这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需 求提供给计算机和其他设备。云计算依赖资源 的共享以达成规模经济，类似基础设施（如电 力网)

n 美国国家标准与技术研究院（NIST） 云计算是一种模型（XaaS），它可以实现随 时随地，便捷地，随需应变地从可配置计算资源 共享池中获取所需的资源（例如，网络、服务器、 存储、应用、及服务），资源能够快速供应并释 放，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互 减小到最低限度。 n 维基百科（Wiki） 云计算是一种基于互联网的计算方式，通过 这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需 求提供给计算机和其他设备。云计算依赖资源 的共享以达成规模经济，类似基础设施（如电 力网）。 什么是云计算？

狭义云计算与广义云计算 ■狭义云计算一指基础设施的交付和使用模式(IaaS) 。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的 。 随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费 。像水电一样使用T基础设施 ■广义云计算一指服务的交付和使用模式(XaaS) 云计算将所有的资源集中起来：包括软件、硬件，也包 括其他服务。 ·应用提供者无需关注细节，更专注于业务 7

狭义云计算与广义云计算 n 狭义云计算—指基础设施的交付和使用模式（IaaS） “云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的 随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费 像水电一样使用IT基础设施 n 广义云计算—指服务的交付和使用模式（XaaS） 云计算将所有的资源集中起来：包括软件、硬件，也包 括其他服务。 应用提供者无需关注细节，更专注于业务 7

云计算的演进历程 并行计算 分布式计算 云计算 网格计算

云计算的演进历程

并行计算(Parallel Computing) 同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，其主 要目的是快速解决大型且复杂的计算问题 。 ·特点：把计算任务分派给系统内的多个运算单元 ·大型机的多CPU和多存储器 ·多指令流所数据流MIMD:流水线+多处理器并发 。优势： ·将工作分离成离散部分，有助于同时解决 ·随时并及时地执行多个程序指令（多条线同时运行) 多计算资源下解决问题的耗时要少于单个计算资源下 的耗时 9

并行计算(Parallel Computing) 同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，其主 要目的是快速解决大型且复杂的计算问题。 特点：把计算任务分派给系统内的多个运算单元 大型机的多CPU和多存储器 多指令流所数据流MIMD：流水线+多处理器并发 优势： 将工作分离成离散部分，有助于同时解决 随时并及时地执行多个程序指令（多条线同时运行） 多计算资源下解决问题的耗时要少于单个计算资源下 的耗时 9

分布式计算(Distributed Computing) 研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决 的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给 许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起 来得到最终的结果。 ·特点：把计算任务分派给网络中的多台独立的机器 ·优势： ·稀有资源可以共享 ·通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载 ·可以把程序放在最适合运行它的计算机上 10

分布式计算(Distributed Computing) 研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决 的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给 许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起 来得到最终的结果。 特点：把计算任务分派给网络中的多台独立的机器 优势： 稀有资源可以共享 通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载 可以把程序放在最适合运行它的计算机上 10