云計算及物聯(lián)網(wǎng)2015計算機科學技術

1、云計算與物聯(lián)網(wǎng),云計算的概念,云計算cloud computing是一種基于因特網(wǎng)的超級計算模式，在遠程的數(shù)據(jù)中心里，成千上萬臺電腦和服務器連接成一片電腦云。因此，云計算甚至可以讓你體驗每秒超過10萬億次的運算能力，擁有這么強大的計算能力可以模擬核爆炸、預測氣候變化和市場發(fā)展趨勢。用戶通過電腦、筆記本、手機等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進行運算。,云計算六種服務方式,- 4 -,SAAS（ Software as a Service

2、 ） ；PAAS（ Platform as a Service ） ；IAAS（ Infrastructure as a Service ）；云存儲；MSP（管理服務提供）；商業(yè)服務平臺 。,云計算的三種服務模式,IaaS：基礎設施即服務（Infrastructure as a Service，IaaS）是消費者使用處理、儲存、網(wǎng)絡以及各種基礎運算資源，部署與執(zhí)行操作系統(tǒng)或應用程式等各種軟件。PaaS ：PaaS是Platf

3、orm-as-a-Service的縮寫，意思是平臺即服務。SaaS：軟件即服務（Software-as-a-service，簡稱SaaS）是隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和應用軟件的成熟，而在21世紀開始興起的一種完全創(chuàng)新的軟件應用模式。,優(yōu)勢用戶花費低減少底層管理職責允許意想不到的資源裝載業(yè)務應用實現(xiàn)迅速,風險安全性宕機問題接入問題獨立性協(xié)同互動問題,IaaS、PaaS & SaaS共性無浪費費用即時擴展安全

4、可靠APIs,,一、技術前景,如：基礎設施服務(IaaS),IaaS即把廠商的由多臺服務器組成的“云端”基礎設施，作為計量服務提供給客戶。它將內存、I/O設備、存儲和計算能力整合成一個虛擬的資源池為整個業(yè)界提供所需要的存儲資源和虛擬化服務器等服務.,云計算的目的,云計算的最終目標是將計算、服務和應用作為一種公共設施提供給公眾，使人們能夠像使用水、電、煤氣和電話那樣使用計算機資源。,云計算體系邏輯結構,- 11 -,云計算體系結構,-

5、 12 -,云計算的基本原理是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運行將更與互聯(lián)網(wǎng)相似。這使得企業(yè)能夠將資源切換到需要的應用上，根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)。,云計算體系特點,- 13 -,通過Internet接入不需要自身具有IT技術來實施第三方提供資源共享無多余功能開發(fā)無多余費用系統(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年集成了云計算應用的動態(tài)IT架構,- 14 -,集成&開發(fā),用戶界面 & 接口,,虛擬應用,強化:減少費用& 提高質量,虛擬化:簡單接入,提高終端用戶管

7、理& 使用最大化,自動化:提高速度和預言性 & 減少勞動力,云計算對未來動態(tài)IT架構的支撐,- 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,虛擬應用,虛擬信息,底層結構虛擬,虛擬存儲,虛擬進程,云計算領跑者,-

8、 16 -,企業(yè)和研究機構肯最終會把高級別的計算任務交給全球運行的服務器網(wǎng)絡，也就是云。以下領先者在這一領域占據(jù)著主導位置：,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。成為云計算領域難以超越的領跑者和極力推動者。,Yahoo規(guī)模和資金比Google稍遜一籌，開發(fā)的軟件與云計算兼容不夠。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)計算的龍頭和傳統(tǒng)超級計算機的絕對領導者。與Goog

9、le合作后立足云計算一方。為越南政府開發(fā)了飛行員‘云’系統(tǒng)試點。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)的軟件結合，這可能成為它的軟肋。但是在‘云’科學基礎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第一個將云計算作為服務出售的公司。規(guī)模小于其他競爭者，但是在該領域的專業(yè)性為這家零售商在下一代網(wǎng)絡服務方面從零售到傳媒業(yè)的轉型助了一臂之力。,云計算和下一代IT應用,- 17 -

10、,Service/Resource Mgmt & Security,,,協(xié)作/消息,商業(yè)流程,用戶界面 & 接口,,,虛擬應用,Virtualized Information,,,,,底層虛擬結構,,虛擬進程,,虛擬儲存,集成 & 開發(fā),,,,,虛擬信息,18,互聯(lián)網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)的演進,連接萬億個設備， M2M，對象互聯(lián)網(wǎng) 融合物理和虛擬世界; 網(wǎng)絡成為數(shù)據(jù)庫從信息到知識，推理和解決問題(服務互聯(lián)網(wǎng))地理位

11、置成為嵌入能力 多重服務網(wǎng)絡，多重網(wǎng)絡服務，云計算,云計算技術,云計算為物聯(lián)網(wǎng)提供支撐平臺,我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)況,RFID（無線識別技術）發(fā)展已經(jīng)有一定規(guī)模，2009年110億元傳感器網(wǎng)絡尚處于發(fā)展初期 零散地應用于獨立于核心網(wǎng)絡的領域 依托科研項目，科研成果示范應用 采用私有協(xié)議、部分基于IEEE 802.15、ISA等標準 尚無完善的標準體系， 標準缺乏，制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展

12、運營商開始提供M2M業(yè)務-物聯(lián)網(wǎng)初期 運營商在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈中定位最終實現(xiàn)無處不在的傳感器網(wǎng)絡尚需解決大量問題： 依賴于傳統(tǒng)行業(yè)、社會的信息化、核心網(wǎng)絡的發(fā)展 傳感器網(wǎng)絡多項關鍵技術尚需突破 現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)存在升級換代的問題,物聯(lián)網(wǎng)概念發(fā)展演進,1999年，EPC global（原 MITAuto-ID）提出“ Internet of Things”構想： 物品上裝置的電子標

13、簽存儲唯一的EPC碼，利用RFID技術連接互聯(lián)網(wǎng)上服務器提供該物品信息——物品信息互聯(lián)網(wǎng)絡2005年，ITU《Internet of Things》的技術報告：“物聯(lián)網(wǎng)”是信息和通信技術（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、確立優(yōu)勢的關鍵戰(zhàn)略2009年8月，溫家寶總理在考察無錫高新微納傳感網(wǎng)工程技術研發(fā)中心時指出，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年人民代表大會政府工作報告,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)自動化 $107B,智能電網(wǎng) $125B,$442B,結束語,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，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。關鍵是要應用驅動，重在效益。只要有應用效益就有需求，才能帶動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。云計算為物聯(lián)網(wǎng)提供了支撐平臺 云計算模式必定能大大提高我國科學計算機和商業(yè)計算能力，使得我國經(jīng)濟競爭力大大提升。任何技術安全手段在互聯(lián)網(wǎng)上面對強大的具有創(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。然而市場的培育需要無數(shù)的開拓者和犧牲者，就好比幾年前云計