云計(jì)算及物聯(lián)網(wǎng)2015計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)

1、云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng),云計(jì)算的概念,云計(jì)算cloud computing是一種基于因特網(wǎng)的超級(jí)計(jì)算模式，在遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)中心里，成千上萬臺(tái)電腦和服務(wù)器連接成一片電腦云。因此，云計(jì)算甚至可以讓你體驗(yàn)每秒超過10萬億次的運(yùn)算能力，擁有這么強(qiáng)大的計(jì)算能力可以模擬核爆炸、預(yù)測(cè)氣候變化和市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。用戶通過電腦、筆記本、手機(jī)等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。,云計(jì)算六種服務(wù)方式,- 4 -,SAAS（ Software as a Service

2、 ） ；PAAS（ Platform as a Service ） ；IAAS（ Infrastructure as a Service ）；云存儲(chǔ)；MSP（管理服務(wù)提供）；商業(yè)服務(wù)平臺(tái) 。,云計(jì)算的三種服務(wù)模式,IaaS：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（Infrastructure as a Service，IaaS）是消費(fèi)者使用處理、儲(chǔ)存、網(wǎng)絡(luò)以及各種基礎(chǔ)運(yùn)算資源，部署與執(zhí)行操作系統(tǒng)或應(yīng)用程式等各種軟件。PaaS ：PaaS是Platf

3、orm-as-a-Service的縮寫，意思是平臺(tái)即服務(wù)。SaaS：軟件即服務(wù)（Software-as-a-service，簡(jiǎn)稱SaaS）是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用軟件的成熟，而在21世紀(jì)開始興起的一種完全創(chuàng)新的軟件應(yīng)用模式。,優(yōu)勢(shì)用戶花費(fèi)低減少底層管理職責(zé)允許意想不到的資源裝載業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)迅速,風(fēng)險(xiǎn)安全性宕機(jī)問題接入問題獨(dú)立性協(xié)同互動(dòng)問題,IaaS、PaaS & SaaS共性無浪費(fèi)費(fèi)用即時(shí)擴(kuò)展安全

4、可靠APIs,,一、技術(shù)前景,如：基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)(IaaS),IaaS即把廠商的由多臺(tái)服務(wù)器組成的“云端”基礎(chǔ)設(shè)施，作為計(jì)量服務(wù)提供給客戶。它將內(nèi)存、I/O設(shè)備、存儲(chǔ)和計(jì)算能力整合成一個(gè)虛擬的資源池為整個(gè)業(yè)界提供所需要的存儲(chǔ)資源和虛擬化服務(wù)器等服務(wù).,云計(jì)算的目的,云計(jì)算的最終目標(biāo)是將計(jì)算、服務(wù)和應(yīng)用作為一種公共設(shè)施提供給公眾，使人們能夠像使用水、電、煤氣和電話那樣使用計(jì)算機(jī)資源。,云計(jì)算體系邏輯結(jié)構(gòu),- 11 -,云計(jì)算體系結(jié)構(gòu),-

5、 12 -,云計(jì)算的基本原理是通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而非本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。,云計(jì)算體系特點(diǎn),- 13 -,通過Internet接入不需要自身具有IT技術(shù)來實(shí)施第三方提供資源共享無多余功能開發(fā)無多余費(fèi)用系統(tǒng)延續(xù)性好,Cloud Applications(“Software-as-a-Serv

6、ice”),Cloud Platforms(“Platform-as-a-Service”),Cloud Collaboration,Cloud Storage,Cloud Servers/Processing,Cloud MSP,未來10年集成了云計(jì)算應(yīng)用的動(dòng)態(tài)IT架構(gòu),- 14 -,集成&開發(fā),用戶界面 & 接口,,虛擬應(yīng)用,強(qiáng)化:減少費(fèi)用& 提高質(zhì)量,虛擬化:簡(jiǎn)單接入,提高終端用戶管

7、理& 使用最大化,自動(dòng)化:提高速度和預(yù)言性 & 減少勞動(dòng)力,云計(jì)算對(duì)未來動(dòng)態(tài)IT架構(gòu)的支撐,- 15 -,Integration, Event & Deployment,,協(xié)作消息,,集成&開發(fā),,,,,Cloud Platforms(“Platform-as-a-Service”),商業(yè)流程,用戶界面 & 接口,虛擬應(yīng)用,虛擬信息,底層結(jié)構(gòu)虛擬,虛擬存儲(chǔ),虛擬進(jìn)程,云計(jì)算領(lǐng)跑者,-

8、 16 -,企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)肯最終會(huì)把高級(jí)別的計(jì)算任務(wù)交給全球運(yùn)行的服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)，也就是云。以下領(lǐng)先者在這一領(lǐng)域占據(jù)著主導(dǎo)位置：,Google唯一以硬件起家的搜索公司。每年在數(shù)據(jù)中心的投入超過20億美元。成為云計(jì)算領(lǐng)域難以超越的領(lǐng)跑者和極力推動(dòng)者。,Yahoo規(guī)模和資金比Google稍遜一籌，開發(fā)的軟件與云計(jì)算兼容不夠。但是作為Hadoop的首要資助方，可能后來居上。,IBM商業(yè)數(shù)據(jù)計(jì)算的龍頭和傳統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)的絕對(duì)領(lǐng)導(dǎo)者。與Goog

9、le合作后立足云計(jì)算一方。為越南政府開發(fā)了飛行員‘云’系統(tǒng)試點(diǎn)。并在無錫成立了數(shù)據(jù)中心。,Microsoft現(xiàn)在只能與自身開發(fā)的軟件結(jié)合，這可能成為它的軟肋。但是在‘云’科學(xué)基礎(chǔ)理論中扮演重要的角色。正在伊利諾伊州和西伯利亞建立大型數(shù)據(jù)中心。,Amazon第一個(gè)將云計(jì)算作為服務(wù)出售的公司。規(guī)模小于其他競(jìng)爭(zhēng)者，但是在該領(lǐng)域的專業(yè)性為這家零售商在下一代網(wǎng)絡(luò)服務(wù)方面從零售到傳媒業(yè)的轉(zhuǎn)型助了一臂之力。,云計(jì)算和下一代IT應(yīng)用,- 17 -

10、,Service/Resource Mgmt & Security,,,協(xié)作/消息,商業(yè)流程,用戶界面 & 接口,,,虛擬應(yīng)用,Virtualized Information,,,,,底層虛擬結(jié)構(gòu),,虛擬進(jìn)程,,虛擬儲(chǔ)存,集成 & 開發(fā),,,,,虛擬信息,18,互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)的演進(jìn),連接萬億個(gè)設(shè)備， M2M，對(duì)象互聯(lián)網(wǎng) 融合物理和虛擬世界; 網(wǎng)絡(luò)成為數(shù)據(jù)庫從信息到知識(shí)，推理和解決問題(服務(wù)互聯(lián)網(wǎng))地理位

11、置成為嵌入能力 多重服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，多重網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，云計(jì)算,云計(jì)算技術(shù),云計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)提供支撐平臺(tái),我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)況,RFID（無線識(shí)別技術(shù)）發(fā)展已經(jīng)有一定規(guī)模，2009年110億元傳感器網(wǎng)絡(luò)尚處于發(fā)展初期 零散地應(yīng)用于獨(dú)立于核心網(wǎng)絡(luò)的領(lǐng)域 依托科研項(xiàng)目，科研成果示范應(yīng)用 采用私有協(xié)議、部分基于IEEE 802.15、ISA等標(biāo)準(zhǔn) 尚無完善的標(biāo)準(zhǔn)體系， 標(biāo)準(zhǔn)缺乏，制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展

12、運(yùn)營商開始提供M2M業(yè)務(wù)-物聯(lián)網(wǎng)初期 運(yùn)營商在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中定位最終實(shí)現(xiàn)無處不在的傳感器網(wǎng)絡(luò)尚需解決大量問題： 依賴于傳統(tǒng)行業(yè)、社會(huì)的信息化、核心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展 傳感器網(wǎng)絡(luò)多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)尚需突破 現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)存在升級(jí)換代的問題,物聯(lián)網(wǎng)概念發(fā)展演進(jìn),1999年，EPC global（原 MITAuto-ID）提出“ Internet of Things”構(gòu)想： 物品上裝置的電子標(biāo)

13、簽存儲(chǔ)唯一的EPC碼，利用RFID技術(shù)連接互聯(lián)網(wǎng)上服務(wù)器提供該物品信息——物品信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)2005年，ITU《Internet of Things》的技術(shù)報(bào)告：“物聯(lián)網(wǎng)”是信息和通信技術(shù)（ICTs）中的新維度2008年，IBM提出“智慧的地球：Smart Planet”，得到了美國政府的首肯，被奧巴馬總統(tǒng)列為振興經(jīng)濟(jì)、確立優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵戰(zhàn)略2009年8月，溫家寶總理在考察無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術(shù)研發(fā)中心時(shí)指出，要積極創(chuàng)造條件，在無錫

14、，建立中國的傳感網(wǎng)中心（“感知中國”中心）發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。11月在首都科技界大會(huì)再次提出發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)寫入2010年人民代表大會(huì)政府工作報(bào)告,提高能源效率和減少溫室氣體排放量到2020年有可能推動(dòng)全球能源節(jié)省一萬億美元 $1000B,智能物流,智能建筑 $341B,工業(yè)自動(dòng)化 $107B,智能電網(wǎng) $125B,$442B,結(jié)束語,物聯(lián)網(wǎng)有著廣闊的發(fā)展前景，但目前還僅僅是開始，可以說是方興未艾。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)一方面

15、要高屋建瓴積極促進(jìn)，另一方面要保持平和的心態(tài)，穩(wěn)健地發(fā)展，且不可急功近利一哄而上。關(guān)鍵是要應(yīng)用驅(qū)動(dòng)，重在效益。只要有應(yīng)用效益就有需求，才能帶動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。云計(jì)算為物聯(lián)網(wǎng)提供了支撐平臺(tái) 云計(jì)算模式必定能大大提高我國科學(xué)計(jì)算機(jī)和商業(yè)計(jì)算能力，使得我國經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力大大提升。任何技術(shù)安全手段在互聯(lián)網(wǎng)上面對(duì)強(qiáng)大的具有創(chuàng)造性的人來說都是浮云，唯一能夠保證安全的還是人類的道德和法律的威懾。然而市場(chǎng)的培育需要無數(shù)的開拓者和犧牲者，就好比幾年前云計(jì)