云计算技术与架构前瞻张福波

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1、会计学1云计算技术与架构前瞻张福波云计算技术与架构前瞻张福波31979: CFD Contributions to the 767High-Speed WingDesignCab DesignEngine/Airframe IntegrationInlet DesignWing-BodyFairing DesignNacelle DesignMuch CFD penetration.Opportunities exist for higheraccuracy and expanded complexitySome CFD penetration.Opportunities exist for

2、large increases in design process speed and applicationCFD penetration opportunity42005: CFD Contributions to the 787High-Speed WingDesignCab DesignEngine/Airframe IntegrationInlet DesignInlet CertificationExhaustSystem DesignCabinNoiseCommunity NoiseWing-BodyFairing DesignVertical Tail and Aft Body

3、 DesignDesign ForStability &ControlHigh-Lift Wing DesignAPU InletAnd DuctingECS Inlet DesignAPU and PropulsionFire SuppressionNacelle DesignThrust ReverserDesignDesign for FODPreventionAeroelasticsMuch CFD penetration.Opportunities exist for higheraccuracy and expanded complexitySome CFD penetration

4、.Opportunities exist for large increases in design process speed and applicationIcingAir Data System LocationConnexion AntennaVortex Generator PlacementPlanform DesignBuffet BoundaryWake Vortex AlleviationReynolds Number Corrections for Loads and S&CFlutterControl Failure AnalysisWind Tunnel Correct

5、ionsDesign ForLoadsWing Tip DesignWing ControlsAvionics CoolingInterior Air QualityEngine Bay Thermal AnalysisCFD penetration opportunity可升可升级级的的共享共享自自动动化化弹弹性性计计算算管理管理自自动动化化安全安全存存储储TimeScope of sharing200320152009Client/ServerSilosWorkgroup/ LOBVM Cluster同构服务器的整合有限的应用基于VM的管理功能网格静态资源、动态调度基于策略的调度Enter

6、prisePublic & Private Cloud9ESXVirtual MachineVirtual MachineVirtual MachineVirtual MachineVirtual MachineVirtual Machine物理机PC cloud 手机 移动上网 3G 上网机 Internet 接入上网 Workstation VIP 接入10虚拟机11PC cloud1.上网笔记本等终端设备2.台式电脑、笔记本将会被淘汰3.虚拟PC服务运营商将会替代MS和google Data Bank1.解决数据、信息安全的最终解决方案2.衍生许多种数据服务， 比如医疗健康，个人企业信用

7、征询，个人数据银行Many SPs1.PC SP2.Storage SP3.Game SP4.Many SAAS SPs5.Many other SPsPlatform ISFHPC AppsTest & DevAnalyticsLSF, Symphony, LSF, Symphony, Private cloud management softwareJavaJBoss, Tomcat, 地理上分布的用户地理上分布的用户根据应用静态分配根据应用静态分配IT资源资源Supply and Demand Not AlignedWebeCommerceIntranetERPCRMBIDev/QAEm

8、ail今天IDC 数据中心的挑战云计算（虚拟化）带来的好处1.资源虚拟化，从而实现全局共享 节省投资2.SOA 框架使得IT能对业务需求提供快速部署， 时间从原来的几个月缩短到半天 提高了业务支撑能力3.一体化管理打破了原来IT烟囱式业务系统管理，使得系统维护人员的效率大大提高 运维效率提高4.消除单点故障造成的稳定、可靠性问题 提高系统稳定性和可靠性5.帮助IT投资风险和决策 Smart IT6.节能减排 绿色IT实现云计算（虚拟化）的困难1.没有成熟的产品和方案让运营商有直观的理解。2.各个厂商都在推、强调自己的云计算概念和产品，像盲人摸象，无法让用户有个全局的认识。3.现有IT系统的改动

9、成本和风险4.传统业务系统虚拟化改造5.少有成功案例可以借鉴6.组织管理和人们的认识需要提高Platform在实现云计算方面的优势1.Platform已经有了自己的云计算产品ISF - IAAS2.Platform的云计算产品是建立在许多用户的需求上的， 如 JP Morgen, CityBank, Amazon, Alatum3.我们帮助用户实现小步快跑的策略， 降低IT系统的改动成本和风险4.我们本地有近200名研发团队来协助用户的业务系统虚拟化改造5.Platform已有几个云计算成功案例6.Platform可提供业务培训和成功用户案例考察App 1Platform ISF烟囱式的烟囱式

10、的业务业务系系统导统导致了系致了系统统部署部署时间长时间长， ，资资源利用率低下，源利用率低下，IT管理管理维护维护成本高成本高Virtual ServersSelf-Service Portal100s Java 应应用用软软件运行在件运行在1000s UNIX SMP 服服务务器器App 2App NApp 1App 2App N挑挑战战资资源池方案：源池方案： Linux, Xen/KVM 和和 storage;自服自服务务管理管理, 调调度自度自动动化，管理一体化化，管理一体化 系系统统部署的部署的时间时间从几天从几天缩缩短到几分短到几分钟钟 没有双机没有双机备备份份 低成本低成本解决

11、方案解决方案Benefits环环境境Platform ISFCUST ACUST BCUST CCUST X 由于手由于手动动部署部署业务业务系系统统，无法，无法满满足日益增足日益增长长的的业务业务需求需求 简单简单的用的用户户系系统统配置的改配置的改变变，需要几个小，需要几个小时时乃至几乃至几天天 200 virtual servers in production and test/dev using VMware利用私有云的技利用私有云的技术术Platform ISF自自动动管理和部署系管理和部署系统统 满满足了客足了客户业务扩张户业务扩张的需求的需求 减少了减少了认为认为的中的中间环节间

12、环节，提高了工作效率，提高了工作效率 实现实现了了Service on Demand解决方案解决方案Benefits环环境境挑挑战战在人工操作的方式下， 管理和维护出租的计算机、计算用户使用情况和计费非常的不方便Xen, VMware, Hyper-V, and physical blades on 2,400 cores providing public cloud services挑挑战战利用私有云的技术Platform ISF自动管理和部署系统 多快好省的为用户提供各种服务 通过自动化管理， 降低了维护费用 提升了市场竞争力解决方案解决方案Benefits环环境境系统无法为用户提供灵活的

13、资源配置，系统无法为用户提供灵活的资源配置，需要等待很长的时间需要等待很长的时间 RHEL, KVM, Xen, Hyper-V for widely diverse set of scientific applications on x86 commodity boxes挑挑战战利用私有云的技术Platform ISF自动管理和部署系统 在固有的资源上，在固有的资源上， 开发了更多的服务开发了更多的服务项目项目; 对一些应用系统的运行效率提高对一些应用系统的运行效率提高了一倍多了一倍多 降低成本，降低成本， 提高资源利用率提高资源利用率 通过自动化管理，通过自动化管理， 降低了维护费用降低了

14、维护费用解决方案解决方案Benefits环环境境User BUser AUser AUser BPlatform ISF2022/4/1221Each level provides a higher level of service abstraction & may use lower level(s) 服务器， 网络，存储按需分配e.g., Amazon EC2, S3IaaS(Infrastructure as a Service，基础架构即服务)APIs for developing new Cloud appse.g., Google App WebPaaS(Platform as

15、a Service，平台即服务)应用软件对最终用户按需分配e.g., SSaaS(Software as a Service，软件即服务)服务调度和管理引擎服务调度和管理引擎云计算平台云计算平台VM中间构建中间构建 IAAS 调度分配引擎调度分配引擎资源池资源池IAAS服务管理服务管理SAASPAAS服务系统服务系统IAAS 服务平台服务平台服务应用系统服务应用系统云计算门户云计算门户IDC 服务服务4/12/202223PlacementEngine1) Application TopologyDBAppServerAppServerAppServerWebServerWebServer2)

16、 ResourceHierarchy3) Network Access Cost Matrix (Available Bandwidth / Dynamic Utilization) DCRackGroupRackGroupRackGroupRackRackTier 1Tier 2Tier 3RackRackRackRackDC1DC2DC3DC1DC2DC3Rack1Rack2Rack3R2R2R3Output:- Initial Placement- Run-Time Management- Defragmentations& MigrationOffering 1300Offering

17、2200Offering 3400JanDecContract #123Contract #444Contract #677Contract #677Contract #888Contract # 888#999Contract # 78934Contract # 768689Contract #55Contract # 889DC/4) Previous reservations committed & Account QuotasPacking（填满） 应用程序在尽量少的物理服务器上运行 每个被使用的服务器利用率最大化，减少资源碎片，减少能源消耗。Striping（分散） 应用程序分散在尽

18、可能多的物理服务器上运行 减少机器故障带来的影响，提高应用程序的运行效率Load-Aware（基于负载） 新的应用程序总是运行在负载最轻的物理服务器上 获得更高的应用程序运行效率HA-Aware（基于高可靠性配置） 将支持高可靠性（HA）的服务器资源分配给关键业务 提供更高的资源可用性Energy-Aware（节能） 根据节能指数和数据中心热点运行应用程序 减少能源消耗Affinity-Aware（基于关联程度） 将任务分配到与关键资源关联度最高的服务器上，例如将任务分配到与存储系统直连的服务器上 保证应用程序运行效率Server Model-Aware（基于服务器类型） 根据服务器类型分配资

19、源 尽可能利用性能好的、昂贵的资源，是投资回报最大化Topology-Aware（基于网络拓扑） 尽量使用连接到同一个交换机、背板、刀片中心的服务器运行用户任务 提高应用程序运行效率PTM FrameworkISF MasterApplication OrchestratorKVM HypervisorResource GroupDeploy &Monitor VMsMonitorGet historical usageGrow/ShrinkVmware HypervisorResource GroupPhysicalLinux Resource GroupApplication Perfor

20、manceManagerICMPVMOPTMCall ISF or sendAlert132需求: 动态的调整业务应用对资源的需求改变，而无须修改应用的中间件输入： 1.系统负载参数(cpu, mem) 2.集成的应用软件效率管理系统 3.需求的调度策略AssetDBResourceUpdaterMonitoring DBISFCMDBAPIRateDefinitionUsage Data Reserved Amount & Time On-Demand Amount & Time CPU Usage Mem Usage By Account By Application Def By Use

21、r By Resource GroupPlatform ISFHPC ApplicationReporting AppJBOSS AppExternal Billing SystemOther Data10G10TBStorage Containers5G100G5TB20TB2G10GStorageAdaptorISF Master25G50G 适配器来发现存储的内容和生成存储的资源池用户使用存储资源就如同使用一个服务的定义系统可以预约存储资源 系统启动适配器来生成存储的分配空间 工作流和后置配置步骤用来连接存储服务器 Storage Manager APIs (EMC, NetApp)Hi

22、gh PerformanceMid-range storageLow-end storage网络集成ISFPhysicalDeviceIP Pool ManagementLBAdapterFWAdapterSWAdapterNetwork Device AdapterIP Pool 1IP Pool NPhysicalDevicePhysicalDevicePhysicalDevicePhysicalDeviceExternal PoolRouterAdapterNetwork AdapterWest CoastData CenterEast CoastData CenterEuropeDat

23、a CenterISF Market Place BrokerEnterprise Messaging Infrastructure / JMSEnterprise DB InfrastructureRemote ProxyLeverage EGO capabilities to distribute ISF services across multiple nodes and provide centralized monitoring, troubleshooting, and HAApplicationEnd-UserCloudAdminISF Master NodeP-VMOPorta

24、lICMCESApp ManagerBladeLogicVMwareAmazonTivolixCATISF Master NodeP-VMOPortalICMCESBladeLogicVMwareCitrixRedHatOpswarexCATVMwarexCATNagiosRemote ProxyVMwarexCATNagiosThe leader in cluster, grid and cloud management software:o17 years of profitable growtho2,000 of the worlds most demanding client orga

25、nizationso5,000,000 CPUs under managemento500 professionals working across 13 global centersoMany Strategic relationships including Dell, Intel, Microsoft, Red Hat and SASPlatformClusters, Grids, Clouds, WhateverComputingWorkload ManagementPlatform ComputingResource ManagementClustersPlatform Cluste

26、r Platform MPIGridsPlatform LSF Platform SymphonyCloudsPlatform ISFESXVirtual MachineVirtual MachineVirtual MachineVirtual MachineVirtual MachineVirtual Machine物理机PC cloud 手机 移动上网 3G 上网机 Internet 接入上网 Workstation VIP 接入34虚拟机35PC cloud1.上网笔记本等终端设备2.台式电脑、笔记本将会被淘汰3.虚拟PC服务运营商将会替代MS和google Data Bank1.解决数

27、据、信息安全的最终解决方案2.衍生许多种数据服务， 比如医疗健康，个人企业信用征询，个人数据银行Many SPs1.PC SP2.Storage SP3.Game SP4.Many SAAS SPs5.Many other SPs在人工操作的方式下， 管理和维护出租的计算机、计算用户使用情况和计费非常的不方便Xen, VMware, Hyper-V, and physical blades on 2,400 cores providing public cloud services挑挑战战利用私有云的技术Platform ISF自动管理和部署系统 多快好省的为用户提供各种服务 通过自动化管理，

28、 降低了维护费用 提升了市场竞争力解决方案解决方案Benefits环环境境2022/4/1237Each level provides a higher level of service abstraction & may use lower level(s) 服务器， 网络，存储按需分配e.g., Amazon EC2, S3IaaS(Infrastructure as a Service，基础架构即服务)APIs for developing new Cloud appse.g., Google App WebPaaS(Platform as a Service，平台即服务)应用软件对最终

29、用户按需分配e.g., SSaaS(Software as a Service，软件即服务)网络集成ISFPhysicalDeviceIP Pool ManagementLBAdapterFWAdapterSWAdapterNetwork Device AdapterIP Pool 1IP Pool NPhysicalDevicePhysicalDevicePhysicalDevicePhysicalDeviceExternal PoolRouterAdapterNetwork AdapterWorkload ManagementPlatform ComputingResource ManagementClustersPlatform Cluster Platform MPIGridsPlatform LSF Platform SymphonyCloudsPlatform ISF