物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)報(bào)告.ppt

物聯(lián)網(wǎng) 云計(jì)算技術(shù)概述 山東大學(xué) 1 70 問題的提出什么是 物聯(lián)網(wǎng) 云計(jì)算 互聯(lián)網(wǎng) 他們之間有怎樣的關(guān)系 今天他們?yōu)槭裁慈绱藷嶙h v我將以問題開始今天的報(bào)告 并以問題結(jié)束 開始的問題 在我報(bào)告的最后回答 結(jié)束時(shí)的問題留給企業(yè)回答 山東大學(xué) 2 70 目錄 山東大學(xué) 一二三 物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算結(jié)束語 3 70 目錄 山東大學(xué) 一二三 物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算結(jié)束語 4 70 1 2 3 目錄 山東大學(xué) 一 4 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)定義和意義物聯(lián)網(wǎng)背景與現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 5 70 Otntfhg 物聯(lián)網(wǎng)定義物聯(lián)網(wǎng) IT InereoTinsv基本定義 將各種信息傳感設(shè)備 如射頻識別 RFID 裝置 紅外感應(yīng)器 全球定位系統(tǒng) 激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò) v歐盟定義 將現(xiàn)有的互聯(lián)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到互聯(lián)的物品網(wǎng)絡(luò) vITU定義 fromanytime anyplaceconnectivityforanyone wewillnowhaveconnectivityforanything 山東大學(xué) 6 70 物聯(lián)網(wǎng)定義v技術(shù)理解物聯(lián)網(wǎng)是指物體的信息通過智能感應(yīng)裝置 經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò) 到達(dá)指定的信息處理中心 最終實(shí)現(xiàn)物與物 人與物之間的自動(dòng)化信息交互與處理的智能網(wǎng)絡(luò) v應(yīng)用理解物聯(lián)網(wǎng)是指把世界上所有的物體都聯(lián)接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中 形成 物聯(lián)網(wǎng) 然后 物聯(lián)網(wǎng) 又與現(xiàn)有的 互聯(lián)網(wǎng) 結(jié)合 實(shí)現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合 達(dá)到更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式去管理生產(chǎn)和生活 v通俗理解將RFID 無線射頻識別 和WSN 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 結(jié)合為用戶提供生產(chǎn)生活的監(jiān)控 指揮調(diào)度 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集和測量 遠(yuǎn)程診斷等方面的服務(wù) 山東大學(xué) 7 70 物聯(lián)網(wǎng)三大特征v全面感知 利用RFID 傳感器 二維碼等隨時(shí)隨地獲取物體的信息 v可靠傳遞 通過無線網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合 將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞給用戶 v智能處理 利用云計(jì)算 數(shù)據(jù)挖掘以及模糊識別等人工智能技術(shù) 對海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理 對物體實(shí)施智能化的控制 山東大學(xué) 8 70 物聯(lián)網(wǎng)的意義v物聯(lián)網(wǎng)使得世界萬物充滿智能 智慧無處不在 山東大學(xué) 9 70 1 2 3 目錄 山東大學(xué) 一 4 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)定義和意義物聯(lián)網(wǎng)背景與現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 10 70 5 5 98 國際關(guān)注v未來之路 早在199年 比爾蓋茨在 未來之路 一書中就提及過 物聯(lián)網(wǎng) 限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件 這個(gè)新概念并沒引起關(guān)注 v十年成長 200年 國際電信聯(lián)盟 ITU 在信息社會世界峰會上發(fā)布了 互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005 物聯(lián)網(wǎng) 正式提出 物聯(lián)網(wǎng) 概念 v智慧地球 200年1月2日 美國總統(tǒng)奧巴馬就職后不久 對IBM提出的 智慧地球 建議政府投資新一代的智慧型基礎(chǔ)設(shè)施 概念給予積極回應(yīng) 并上升至美國國家戰(zhàn)略 由此引發(fā)了世界各國對物聯(lián)網(wǎng)的廣泛關(guān)注 山東大學(xué) 11 70 9 D 9 總理重視v200年8月7日 國務(wù)院總理溫家寶來到中科院無錫研發(fā)中心考察 指出關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)可以盡快去做三件事情 一是把傳感系統(tǒng)和3G中的T技術(shù)結(jié)合起來 二是在國家重大科技專項(xiàng)中 加快推進(jìn)傳感網(wǎng)發(fā)展 三是盡快建立中國的傳感信息中心 或者叫 感知中國 中心 v200年1月3日溫家寶在北京人民大會堂發(fā)表題為 讓科技引領(lǐng)中國可持續(xù)發(fā)展 的講話 指出要著力突破傳感網(wǎng) 物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù) 及早部署后IP時(shí)代相關(guān)技術(shù)研發(fā) 山東大學(xué) 12 70 物聯(lián)網(wǎng)成為焦點(diǎn)v經(jīng)濟(jì)危機(jī)下經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的動(dòng)力 過去的10年間 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得巨大成功 推動(dòng)經(jīng)濟(jì)快速增長 目前的經(jīng)濟(jì)危機(jī)讓人們再次尋找技術(shù)手段 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)作為當(dāng)前推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的特別重要的推手成為各國關(guān)注的焦點(diǎn) v傳感技術(shù)的發(fā)展成熟 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展 涉及人類生活 生產(chǎn) 管理等方方面面的各種傳感器已經(jīng)比較成熟 例如常見的無線傳感器 WSN RFID 電子標(biāo)簽等 v網(wǎng)絡(luò)接入和信息處理能力大幅提高 目前 隨著網(wǎng)絡(luò)接入多樣化 IP寬帶化和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的飛躍發(fā)展 基于海量信息收集合分類處理的能力大大提高 云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展將為物聯(lián)網(wǎng)提供強(qiáng)大的計(jì)算能力 山東大學(xué) 13 70 2 S 國內(nèi)研究狀況v1999年 中科院啟動(dòng)了傳感網(wǎng)研究 目前 已擁有從材料 技術(shù) 器件 系統(tǒng)到網(wǎng)絡(luò)的完整產(chǎn)業(yè)鏈 v2009年11月1日 中科院 江蘇省政府 無錫市政府在無錫宣布共建中國物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心 共建 感知中國 創(chuàng)新基地 v在世界傳感網(wǎng)領(lǐng)域 中國與德國 美國 韓國等一起 成為國際標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)國之一 v2004年以來 山東大學(xué)信息學(xué)院先后成立了無線射頻技術(shù) RFID 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) WN 云計(jì)算 數(shù)據(jù)挖掘等專項(xiàng)研究小組 力圖使用云計(jì)算技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)與人工智能技術(shù)相結(jié)合 推進(jìn)中國信息化進(jìn)程 山東大學(xué) 14 70 0 0 物聯(lián)網(wǎng)的前景v2009年 僅浦東機(jī)場直接采購傳感網(wǎng)產(chǎn)品金額為4000多萬元 加上配件共5000萬元 業(yè)內(nèi)專家稱 若全國近20家民用機(jī)場如果都加裝防入侵系統(tǒng) 將產(chǎn)生了上百億的市場規(guī)模 v美國權(quán)威咨詢機(jī)構(gòu)FORRESTER預(yù)測 到220年 世界上物物互聯(lián)的業(yè)務(wù) 跟人與人通信的業(yè)務(wù)相比 將達(dá)到30比 物聯(lián)網(wǎng) 是下一個(gè)萬億級的通信業(yè)務(wù) 山東大學(xué) 15 70 1 2 3 目錄 山東大學(xué) 一 4 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)定義和意義物聯(lián)網(wǎng)背景與現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 16 70 物聯(lián)網(wǎng)連接示意圖 山東大學(xué) 17 70 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示意圖 山東大學(xué) 18 70 物聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)v感知層 承擔(dān)信息的采集 通過智能卡 RFID電子標(biāo)簽 各種物理量傳感器等 v網(wǎng)絡(luò)層 承擔(dān)信息的傳輸 無線傳感網(wǎng) 移動(dòng)網(wǎng) 固網(wǎng) 互聯(lián)網(wǎng) 廣電網(wǎng)等 v應(yīng)用層 完成信息的分析處理和決策 以及實(shí)現(xiàn)或完成特定的智能化應(yīng)用和服務(wù)任務(wù) 以實(shí)現(xiàn)物 物 人 物之間的識別與感知 發(fā)揮智能作用 山東大學(xué) 19 70 IFD 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)RFIDRFD技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)中讓物品 開口說話 的關(guān)鍵技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng)中 RI標(biāo)簽上存儲著規(guī)范而具有互用性的信息 通過無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)把它們自動(dòng)采集到中央信息系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)物品 商品 的識別 傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中 傳感技術(shù)主要負(fù)責(zé)接收物品 講話 的內(nèi)容 傳感技術(shù)是關(guān)于從自然信源獲取信息 并對之進(jìn)行處理 變換和識別的一門多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù) 它涉及傳感器 信息處理和識別的規(guī)劃設(shè)計(jì) 開發(fā) 制造 測試 應(yīng)用及評價(jià)改進(jìn)等活動(dòng) 無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)中 物品與人的無障礙交流 必然離不開高速 可進(jìn)行大批量數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò) 無線網(wǎng)絡(luò)既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 也包括為近距離的藍(lán)牙技術(shù)和紅外技術(shù) 山東大學(xué) 20 70 物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)人工智能技術(shù)人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來模擬人的某些思維過程和智能行為 如學(xué)習(xí) 推理 思考 規(guī)劃等 的技術(shù) 在物聯(lián)網(wǎng)中 人工智能技術(shù)主要負(fù)責(zé)將物品 講話 的內(nèi)容進(jìn)行分析 從而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理 云計(jì)算平臺物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開云計(jì)算技術(shù)的支持 物聯(lián)網(wǎng)中的終端的計(jì)算和存儲能力有限 云計(jì)算平臺可以作為物聯(lián)網(wǎng)的 大腦 實(shí)現(xiàn)對海量數(shù)據(jù)的存儲 計(jì)算 山東大學(xué) 21 70 9 2 3 4GG 78 6 x0P4 6 物聯(lián)網(wǎng)的四個(gè)主要難點(diǎn)v技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題 世界各國存在不同標(biāo)準(zhǔn) 中國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于2006年成立了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目組 200年9月 傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作組正式成立了PG1國際標(biāo)準(zhǔn)化 PG標(biāo)準(zhǔn)體系與系統(tǒng)架構(gòu) PG 通信與信息交互 PG 協(xié)同信息處理 P5 標(biāo)識 P6安全 PG 接口 和PG 電力行業(yè)應(yīng)用調(diào)研 等8個(gè)專項(xiàng)組 開展具體的國家標(biāo)準(zhǔn)的制定工作 v數(shù)據(jù)安全問題 信息采集頻繁 其數(shù)據(jù)安全必須重點(diǎn)考慮 vIP地址問題 每個(gè)物品都需要在物聯(lián)網(wǎng)中被尋址 就需要一個(gè)地址 物聯(lián)網(wǎng)需要更多的IP地址 Iv資源即將耗盡 那就需要IPv 67123個(gè) 平方米 來支撐 IPv協(xié)議已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室走向了應(yīng)用階段 v終端問題 物聯(lián)網(wǎng)終端除具有本身功能外還擁有傳感器和網(wǎng)絡(luò)接入等功能 且不同行業(yè)需求千差萬別 如何滿足終端產(chǎn)品的多樣化需求 對運(yùn)營商來說是一大挑戰(zhàn) 山東大學(xué) 22 70 1 2 3 目錄 山東大學(xué) 一 4 物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)定義和意義物聯(lián)網(wǎng)背景與現(xiàn)狀物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與難點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用 23 70 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示例 食品安全v給放養(yǎng)的牲畜中的每一只動(dòng)物都貼上一個(gè)二維碼 這個(gè)二維碼會一直保持到超市出售的肉品上 消費(fèi)者可通過手機(jī)閱讀二維碼 知道牲畜的成長歷史 確保食品安全 我國已有10億存欄動(dòng)物貼上了這種二維碼 種類 山羊產(chǎn)地 寧夏香山出欄時(shí)間 09年9月因特網(wǎng)羊肉的種類 產(chǎn)地 出欄時(shí)間 山東大學(xué) 24 70 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示例 人體健康v人身上可以安裝不同的傳感器 對人的健康參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控 并且實(shí)時(shí)傳送到相關(guān)的醫(yī)療保健中心 如果有異常 保健中心通過手機(jī) 提醒您去醫(yī)院檢查身體 山東大學(xué) 25 70 攝像機(jī)及云臺 含可移動(dòng)攝像機(jī) 攝像機(jī)及云臺 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示例 平安城市建設(shè)v利用部署在大街小巷的傳感器 實(shí)現(xiàn)圖像敏感性智能分析并與110 119 120等交互 實(shí)現(xiàn)探頭與探頭之間 探頭與人 探頭與報(bào)警系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng) 從而構(gòu)建和諧安全的城市生活環(huán)境 山東大學(xué) 26 70 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示例 智能家庭v智能家庭是各類消費(fèi)電子產(chǎn)品 通信產(chǎn)品 信息家電及智能家居等通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信及數(shù)據(jù)交換 實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各類電子產(chǎn)品之間的 互聯(lián)互通 并實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地對智能設(shè)備的控制 信息通信山東大學(xué) 數(shù)字家庭 娛樂生活27 70 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示例v機(jī)場安全 上海浦東國際機(jī)場防入侵系統(tǒng)鋪設(shè)了3萬多個(gè)傳感節(jié)點(diǎn) 覆蓋了地面 柵欄和低空探測 多種傳感手段組成一個(gè)協(xié)同系統(tǒng)后 可以防止人員的翻越 偷渡 恐怖襲擊等攻擊性入侵 v智能公交 上海移動(dòng)的 車務(wù)通 將在2010年世博會期間全面運(yùn)用于上海公共交通系統(tǒng) 以最先進(jìn)的技術(shù)保障世博園區(qū)周邊大流量交通的順暢 v電力管理 江西省電網(wǎng)對分布在全省范圍內(nèi)的2萬臺配電變壓器安裝傳感裝置 對運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測 實(shí)現(xiàn)用電檢查 電能質(zhì)量監(jiān)測 負(fù)荷管理 線損管理 需求側(cè)管理等高效一體化管理 一年來降低電損1 2億千瓦時(shí) 山東大學(xué) 28 70 信息學(xué)院 車輛傳感網(wǎng)絡(luò)v車輛傳感器網(wǎng)絡(luò)由移動(dòng)車輛節(jié)點(diǎn)與固定的路側(cè)基礎(chǔ)設(shè)施 RFID路標(biāo)或基站 組成 通過車載無線通信設(shè)備 車輛節(jié)點(diǎn)具有無線通信能力 可以對車輛進(jìn)行定位 可以智能誘導(dǎo)交通 避免交通擁塞現(xiàn)象 可以為車輛選擇泊車位置 山東大學(xué) 29 70 1 農(nóng)村信息化二期 智慧農(nóng)村 實(shí)現(xiàn) 精細(xì)農(nóng)業(yè) v智能灌溉 施肥 傳感器檢測土壤的濕度以及營養(yǎng)元素濃度 把數(shù)據(jù)發(fā)送到云計(jì)算平臺 云計(jì)算平臺分析是否應(yīng)該灌溉或施肥 如果需要 則啟動(dòng)自動(dòng)營養(yǎng)系統(tǒng)進(jìn)行灌溉和施肥 山東大學(xué) 30 70 2 農(nóng)村信息化二期 智慧農(nóng)村 實(shí)現(xiàn) 精細(xì)農(nóng)業(yè) v病蟲害防治 放在田間的傳感器通過害蟲聲音 葉子狀態(tài)等信息傳到云計(jì)算平臺 云集算平臺分析處理之后控制田間自動(dòng)管理系統(tǒng)或者提醒農(nóng)民采取措施進(jìn)行病蟲害防治 山東大學(xué) 31 70 3 農(nóng)村信息化二期 智慧農(nóng)村 實(shí)現(xiàn) 精細(xì)農(nóng)業(yè) v種子農(nóng)藥化肥標(biāo)記卡 農(nóng)民買了種子農(nóng)藥化肥的時(shí)候 可以利用其上的標(biāo)簽查詢它們的真?zhèn)我约罢_的使用方法 既可以避免上當(dāng)受騙 又可以使得農(nóng)民了解種植中的注意事項(xiàng) 提高作物質(zhì)量 產(chǎn)量 山東大學(xué) 32 70 農(nóng)村信息化二期 智能農(nóng)業(yè)分析平臺自動(dòng)除蟲施肥系統(tǒng)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)云計(jì)算平臺牲畜免疫跟蹤平臺 山東大學(xué) 溫濕度檢測 病蟲害檢測 33 70 目錄 山東大學(xué) 一二三 物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算結(jié)束語 34 70 1 2 3 4 5 目錄 山東大學(xué) 二 云計(jì)算云計(jì)算時(shí)代來臨云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算服務(wù)層次云計(jì)算應(yīng)用實(shí)例開源云計(jì)算平臺及云架構(gòu) 35 70 云計(jì)算概念v服務(wù)模式角度 云計(jì)算是一種全新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模式 將傳統(tǒng)的以桌面為核心的任務(wù)處理轉(zhuǎn)變?yōu)橐跃W(wǎng)絡(luò)為核心的任務(wù)處理 利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自己想完成的一切處理任務(wù) 使網(wǎng)絡(luò)成為傳遞服務(wù) 計(jì)算力和信息的綜合媒介 真正實(shí)現(xiàn)按需計(jì)算 網(wǎng)絡(luò)協(xié)作 v技術(shù)角度 云計(jì)算 CloudComputing 是對并行計(jì)算 ParallelComputing 分布式計(jì)算 DistributedComputing 和網(wǎng)格計(jì)算 GridComputing 的發(fā)展或商業(yè)實(shí)現(xiàn) 山東大學(xué) 36 70 云計(jì)算的特點(diǎn) 超大規(guī)模 高可擴(kuò)展性 虛擬化按需服務(wù)高可靠性極其廉價(jià)通用性 山東大學(xué) 37 70 云計(jì)算時(shí)代來臨v數(shù)據(jù)在云端 不怕丟失 不必備份 可以任意點(diǎn)的恢復(fù) v軟件在云端 不必下載自動(dòng)升級 v無所不在的計(jì)算 在任何時(shí)間 任意地點(diǎn) 任何設(shè)備登錄后就可以進(jìn)行計(jì)算服務(wù) v無限強(qiáng)大的計(jì)算 具有無限空間 無限速度 40多億的移動(dòng)電話 山東大學(xué) PDA 個(gè)人電腦和筆記本電腦 企業(yè)電腦和服務(wù)器38 70 云計(jì)算前景輝煌GoogleTrends統(tǒng)計(jì)顯示 在2007年末云計(jì)算才被該系統(tǒng)統(tǒng)計(jì) 并且一直處于升趨勢 而同時(shí) 網(wǎng)格計(jì)算 集群計(jì)算 分布式計(jì)算等概念呈現(xiàn)下降趨勢 美林預(yù)測 到2011年 云計(jì)算銷售收入將達(dá)到1600億美元 CloudComputingClusterComputingGridComputing 山東大學(xué) 39 70 1 2 3 4 5 目錄 山東大學(xué) 二 云計(jì)算云計(jì)算時(shí)代來臨云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算服務(wù)層次云計(jì)算應(yīng)用實(shí)例開源云計(jì)算平臺及云架構(gòu) 40 70 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 并行計(jì)算山東大學(xué) 分布式計(jì)算云計(jì)算 網(wǎng)格計(jì)算 41 70 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 并行計(jì)算v并行計(jì)算是通過高速網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接的兩個(gè)以上的處理機(jī)相互協(xié)調(diào) 同時(shí)計(jì)算同一個(gè)任務(wù)的不同部分 從而提高問題求解速度 或者求解單機(jī)無法求解的大規(guī)模問題 ParallelAlgorithm山東大學(xué) network ParallelProgramming42 70 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 分布式計(jì)算v分布式計(jì)算是利用互聯(lián)網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)的CPU的閑置處理能力來解決大型計(jì)算問題的一種計(jì)算科學(xué) 一個(gè)工作被分成多個(gè)任務(wù)包 同時(shí)在通過網(wǎng)絡(luò)連接起來的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行 山東大學(xué) 43 70 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 網(wǎng)格計(jì)算v網(wǎng)格計(jì)算是指分布式計(jì)算中比較廣泛使用的子類型 這種計(jì)算模式是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè) 虛擬的超級計(jì)算機(jī) 其中每一臺參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè) 節(jié)點(diǎn) 而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬個(gè) 節(jié)點(diǎn) 組成的 一張網(wǎng)格 所以這種計(jì)算方式叫網(wǎng)格計(jì)算 它可以分析來自外太空的電訊號 尋找隱蔽的黑洞 并探索可能存在的外星智慧生命 可以尋找最大的質(zhì)數(shù) 破解數(shù)學(xué)難題 可以分析氣候的變化 應(yīng)對環(huán)境問題 山東大學(xué) 44 70 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 效用計(jì)算v效用計(jì)算 UtilityComputing 是一種提供計(jì)算資源的商業(yè)模式 用戶從計(jì)算資源供應(yīng)商獲取和使用計(jì)算資源并基于實(shí)際使用的資源付費(fèi) 簡單說 是一種基于資源使用量的付費(fèi)模式 效用計(jì)算主要給用戶帶來經(jīng)濟(jì)效益 山東大學(xué) 45 70 云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù) 虛擬化v云計(jì)算中心使用虛擬化技術(shù)管理服務(wù)器資源 虛擬化指對計(jì)算資源進(jìn)行抽象的一個(gè)廣義概念 虛擬化對上層應(yīng)用或用戶隱藏了計(jì)算資源的底層屬性 它既包括使單個(gè)的資源 比如一個(gè)服務(wù)器 一個(gè)操作系統(tǒng) 一個(gè)應(yīng)用程序 一個(gè)存儲設(shè)備 劃分成多個(gè)虛擬資源 也包括將多個(gè)資源 比如存儲設(shè)備或服務(wù)器 整合成一個(gè)虛擬資源 山東大學(xué) 46 70 云計(jì)算技術(shù)難點(diǎn)v高可靠的系統(tǒng)技術(shù) 支撐云計(jì)算的是大規(guī)模的集群計(jì)算系統(tǒng) 當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模增大后 可靠性和穩(wěn)定性就成為最大的挑戰(zhàn)之一 v可擴(kuò)展的并行計(jì)算技術(shù) 并行計(jì)算技術(shù)是云計(jì)算的核心技術(shù) 也是最具挑戰(zhàn)性的技術(shù)之一 多核處理器的出現(xiàn)增加了并行的層次性能使得并行程序的開發(fā)比以往更難 v海量數(shù)據(jù)的挖掘技術(shù) 云計(jì)算面對的是TB乃至PB級的海量數(shù)據(jù) 如何從數(shù)據(jù)中獲取有效的信息 這將是決定云計(jì)算應(yīng)用成敗的關(guān)鍵 v數(shù)據(jù)安全技術(shù) 云安全技術(shù) 將原本保存在本地 為自己所掌控的數(shù)據(jù)交給一個(gè)外部的云計(jì)算服務(wù)中心 這樣一個(gè)改變并不容易 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 使得帶寬將不會成為主要障礙 安全性依舊是最重要的顧慮 山東大學(xué) 47 70 1 2 3 4 5 目錄 山東大學(xué) 二 云計(jì)算云計(jì)算時(shí)代來臨云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算服務(wù)層次云計(jì)算應(yīng)用實(shí)例開源云計(jì)算平臺及云架構(gòu) 48 70 云計(jì)算服務(wù)層次SaaSSoftwareasaServicePaaSPlatformasaServiceIaaSInfrastructureasaService 山東大學(xué) 49 70 oeogt ne o o 云計(jì)算服務(wù)層次v軟件即服務(wù) SaaS 使用基于web的軟件提供在線軟件服務(wù) 例如 國內(nèi)廠商八百客 沃利森的CRM ERP的在線應(yīng)用 用友 金蝶的在線財(cái)務(wù)軟件 國外的Salesfrc cm RihNow提供的CRM在線應(yīng)用 v平臺即服務(wù) PaaS 提供集成開發(fā)環(huán)境 服務(wù)器平臺等服務(wù) 用戶使用PaaS開發(fā)應(yīng)用程序并通過互聯(lián)網(wǎng)和其服務(wù)器傳給其他用戶 例如 GoogleApEngie讓用戶可以Googl的基礎(chǔ)架構(gòu)上運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序 AmaznS3提供簡單存儲服務(wù) v基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù) IaaS IaaS服務(wù)向用戶提供基本的計(jì)算 存儲和網(wǎng)絡(luò)資源 用戶基于這些資源 可安裝任意的操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件以完成計(jì)算 例如AmaznEC2為用戶提供彈性云計(jì)算服務(wù) 山東大學(xué) 50 70 1 2 3 4 5 目錄 山東大學(xué) 二 云計(jì)算云計(jì)算時(shí)代來臨云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算服務(wù)層次云計(jì)算應(yīng)用實(shí)例開源云計(jì)算平臺及云架構(gòu) 51 70 E GOOGL的云計(jì)算平臺Google最早提出了 云計(jì)算 的概念 Google提出了一整套基于分布式并行集群方式的基礎(chǔ)架構(gòu) 利用軟件來處理集群中經(jīng)常發(fā)生的節(jié)點(diǎn)失效問題 山東大學(xué) 52 70 B IM的 藍(lán)云 計(jì)劃Apache VirtualMachine VirtualMachine VirtualMachine VirtualMachine TivoliMonitoringAgentOpenSourceLinuxwithXen DataCenter Systemx VirtualizedInfrastructurebasedonOpenSourceLinux Xen Monitoring ProvisioningBaremetal XenVM IBM通過將Tivoli DB2 WebSphere IBMMonitoringv 6 DB2 ProvisioningManagerv 5 1 WebSphereApplicationServer 與硬件產(chǎn)品 目前是x86刀片服務(wù)器 集成 為企業(yè)架設(shè)一個(gè)分布式 可 ProvisioningManagementStack山東大學(xué) 全球訪問的資源結(jié)構(gòu) 53 70 微軟的云計(jì)算平臺v微軟推出了名為 AzureServicesPlatform 的云計(jì)算平臺 我們可以把WindowsAzure理解云計(jì)算中心的操作系統(tǒng) 它的底層是數(shù)據(jù)中心中數(shù)量龐大的Windows64位服務(wù)器 WindowsAzure通過底層的結(jié)構(gòu)控制器 FabricController 有效的將這些服務(wù)器組織起來 給前端的應(yīng)用提供計(jì)算和存儲能力 并保證其可靠性 山東大學(xué) 54 70 o Amazn的彈性計(jì)算云平臺EC2vEC2是Amazon所開發(fā)的云端運(yùn)算服務(wù)環(huán)境 它提供客戶租賃虛擬執(zhí)行環(huán)境 以供企業(yè)開發(fā) 測試或執(zhí)行自己的應(yīng)用程序 客戶可以選擇每個(gè)執(zhí)行環(huán)境的規(guī)格 自己定義需要的內(nèi)存空間 運(yùn)算單位及儲存空間等 山東大學(xué) 55 70 百度的框計(jì)算v框計(jì)算為用戶提供基于互聯(lián)網(wǎng)的一站式服務(wù) 是一種簡單可依賴的互聯(lián)網(wǎng)需求交互模式 用戶只要在框中輸入服務(wù)需求 系統(tǒng)就能明確識別這種需求 并將該需求分配給最優(yōu)的應(yīng)用或內(nèi)容資源提供商處理 最終返回給用戶相匹配的結(jié)果 未來 打開電腦或其他任何終端 桌面上只有一個(gè)簡單的框 你往框里輸入你想要什么 框就會自動(dòng)識別你的需求 山東大學(xué) 56 70 阿里電子商務(wù)云阿里巴巴目標(biāo) 用云計(jì)算的兩大核心 海量存儲和海量計(jì)算 為中小企業(yè)信息化服務(wù) 山東大學(xué) 57 70 瑞星云安全2009年1月至11月 云安全 收集的病毒樣本 經(jīng)過去重 驗(yàn)證后共計(jì) 15 306 914個(gè) 其中 軟件上報(bào) 可疑文件掃描 主動(dòng)防御 啟發(fā)掃描 卡卡 11 939 393個(gè) 主動(dòng)挖掘3 367 521個(gè) 山東大學(xué) 58 70 1 2 3 4 5 目錄 山東大學(xué) 二 云計(jì)算云計(jì)算時(shí)代來臨云計(jì)算關(guān)鍵技術(shù)云計(jì)算服務(wù)層次云計(jì)算應(yīng)用實(shí)例開源云計(jì)算平臺及云架構(gòu) 59 70 io AbClud企業(yè)級開源云計(jì)算平臺vAbiquo公司推出的一款開源的云計(jì)算平臺 abiCloud 使公司能夠以快速 簡單和可擴(kuò)展的方式創(chuàng)建和管理大型 復(fù)雜的IT基礎(chǔ)設(shè)施 包括虛擬服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用 存儲設(shè)備等等 AbiCloud的主要特點(diǎn)在于其強(qiáng)大的Web界面管理 你可以通過拖拽一個(gè)虛擬機(jī)來部署一個(gè)新的服務(wù) 山東大學(xué) 60 70 yus Eucalpt開源云計(jì)算平臺vEucalyptus項(xiàng)目 ElasticUtilityComputingArchitectureforLinkingYourProgramsToUsefulSystems 是AmazonEC2 IaaS 的一個(gè)開源實(shí)現(xiàn) 它的實(shí)現(xiàn)依賴于Linux和Xen進(jìn)行操作系統(tǒng)虛擬化 Eucalyptus是加利福尼亞大學(xué) SantaBarbara 為進(jìn)行云計(jì)算研究而開發(fā)的 山東大學(xué) 61 70 10genMongoDB開源云計(jì)算平臺v10gen是一項(xiàng)新的PaaS的技術(shù) 旨在幫助開發(fā)者快速 輕松地建立動(dòng)態(tài)的 可擴(kuò)展的網(wǎng)站和應(yīng)用 并可以保證網(wǎng)站具有海量伸縮性 10gen的開源項(xiàng)目是MongoDB 它是一個(gè)基于分布式文件存儲的數(shù)據(jù)庫開源項(xiàng)目 旨在為WEB應(yīng)用提供可擴(kuò)展 高性能的數(shù)據(jù)存儲解決方案 山東大學(xué) 62 70 is Enomalm彈性計(jì)算平臺vEnomaly sElasticComputingPlatform ECP 是一個(gè)可編程的虛擬云架構(gòu) ECP平臺可以簡化在云架構(gòu)中發(fā)布應(yīng)用的操作 Enomalism云計(jì)算平臺是一個(gè)EC2風(fēng)格的IaaS平臺 它提供了一個(gè)功能類似于AmazonEC2的云計(jì)算框架 山東大學(xué) 63 70 云計(jì)算平臺的架構(gòu)v目前 云計(jì)算平臺架構(gòu)并沒有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 各大公司依據(jù)自己公司的特點(diǎn)推出自己的云計(jì)算服務(wù) 他們的平臺架構(gòu)也尚未公開 v縱觀各大公司的云計(jì)算服務(wù) 例如Yahoo IBM Amazon 他們的云計(jì)算服務(wù)主要建立在Hadoop分布式計(jì)算平臺之上 世界上最大的Hadoop集群在Yahoo 擁有6000個(gè)結(jié)點(diǎn) 3200個(gè)內(nèi)核 16TB的硬盤 vHadoop分布式計(jì)算平臺是Google云計(jì)算平臺的開源實(shí)現(xiàn) 成為當(dāng)前各大云計(jì)算平臺的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 山東大學(xué) 64 70 Hadoop分布式計(jì)算平臺的組成vMap Reduce編程框架 Map Reduce是一種高效的分布式編程模型 同時(shí)是一種用于處理和生成大規(guī)模數(shù)據(jù)集的實(shí)現(xiàn)方式 其思想是 先分解 后匯總 vHDFS高分布式文件系統(tǒng) HDFS是一個(gè)高度容錯(cuò)性的文件系統(tǒng) 適合部署在廉價(jià)的機(jī)器上 HDFS能提供高吞吐量的數(shù)據(jù)訪問 非常適合大規(guī)模數(shù)據(jù)集上的應(yīng)用 HDFS的主要目標(biāo)就是即使在出錯(cuò)的情況下也要保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性 vHbase分布式數(shù)據(jù)庫 與目前典型的DB2 Access MySql的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫不同 Hbase是一個(gè)分布式開源數(shù)據(jù)庫 基于Hadoop分布式文件系統(tǒng) 其目標(biāo)是處理非常龐大的數(shù)據(jù)表 用普通的計(jì)算機(jī)處理超過10億行的數(shù)據(jù) 山東大學(xué) 65 70 信息學(xué)院 針對農(nóng)村信息化的云服務(wù)架構(gòu)通過物聯(lián)網(wǎng)控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 山東大學(xué) 66 70 云服務(wù)器硬件虛擬化低廉的價(jià)格節(jié)能 山東大學(xué) 67 70 目錄 山東大學(xué) 一二三 物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算結(jié)束語 68 70 v v v 結(jié)束語2010年1月19日 省發(fā)改委專家企業(yè)座談會 討論制定IT領(lǐng)域 十二五 發(fā)展規(guī)劃 vvv 信息化新高度農(nóng)村信息化網(wǎng)絡(luò)信息化 WSN USN 引入產(chǎn)業(yè)鏈云計(jì)算cloudcomputing物聯(lián)網(wǎng) 向前端推 RFID ASIC軟件轉(zhuǎn)變增長方式 嵌入式軟件 包括COS 工業(yè)化軟件集于系統(tǒng)的 systembased 中國軟件各城市如南京成都三網(wǎng)合一 國家政策已理順集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用大發(fā)展 同時(shí)帶動(dòng)硬件 芯片 和嵌入式軟件制定政策保證 產(chǎn)學(xué)研 結(jié)合 國家重大專項(xiàng)運(yùn)作的形式 山東大學(xué) 69 70 結(jié)束語v2009年1月25日省經(jīng)信委專家座談會 討論 傳感器 產(chǎn)業(yè)v已確定組織 物聯(lián)網(wǎng) 重大專項(xiàng) 下設(shè)三個(gè)子課題 并開始做相應(yīng)規(guī)劃 1傳感器產(chǎn)業(yè)子專項(xiàng)規(guī)劃 2集成電路設(shè)計(jì)子專項(xiàng)規(guī)劃 3RFID子專項(xiàng)規(guī)劃 山東大學(xué) 70 70 v v v v v 結(jié)束語物聯(lián)網(wǎng) 云計(jì)算 互聯(lián)網(wǎng)三者間的關(guān)系 無線傳感網(wǎng) 云計(jì)算 互聯(lián)網(wǎng) 智慧地球 它可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益 是目前獨(dú)一無二的 無可比擬的產(chǎn)業(yè)鏈 可以預(yù)計(jì) 在 十二五 期間 在IT信息技術(shù)領(lǐng)域 會產(chǎn)生一系列的革命性變革 很可能發(fā)生在 無線通信領(lǐng)域 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) IPv6 4G 跨層結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)與服務(wù)器 瘦客戶端 高速寬帶網(wǎng)絡(luò) 與計(jì)算服務(wù)器 智慧地球 以物聯(lián)網(wǎng) 無線城市 數(shù)字城市為標(biāo)志的 以應(yīng)用驅(qū)動(dòng) 而不是技術(shù)驅(qū)動(dòng) 以物聯(lián)網(wǎng) 云計(jì)算為引擎 以嵌入式和工作化軟件的大發(fā)展為標(biāo)志的一場信息化革命時(shí)代就要到來 在機(jī)遇與挑戰(zhàn)面前 我們準(zhǔn)備好了嗎 山東大學(xué) 71 70 山東大學(xué) 72 70