未來大數(shù)據(jù)云計(jì)算專業(yè)培訓(xùn)講義

1、 數(shù)字圖書館“數(shù)字圖書館從概念上講可以理解為兩個(gè)范疇：數(shù)字化圖書館和數(shù)字圖書館系統(tǒng)，涉及到兩個(gè)工作內(nèi)容： 一是將紙質(zhì)圖書轉(zhuǎn)化為電子版的數(shù)字圖書； 二是電子幅員書的存儲(chǔ)，交換，流通。 數(shù)據(jù)中心效勞器大量增長問題、效勞器管理每年要采購多少臺(tái)效勞器？珍貴的機(jī)房空間是否越來越?。窟€有電源、網(wǎng)絡(luò)、空調(diào)。在需要的時(shí)候卻沒有空閑的效勞器可用，這種狀況經(jīng)常發(fā)生嗎？效勞器維護(hù)、管理時(shí)間太長，經(jīng)常需要加班軟硬件采購時(shí)間、環(huán)境準(zhǔn)備時(shí)間、軟件部署時(shí)間、應(yīng)用配置調(diào)試時(shí)間。效勞器運(yùn)行本錢越來越高TCO如何降低硬件本錢、宕機(jī)費(fèi)用、管理本錢以及運(yùn)維本錢？對效勞器運(yùn)行的平安性、穩(wěn)定性、可靠性擔(dān)憂效勞器意外停機(jī)、操作系統(tǒng)崩潰造成

2、的平安性如何防范，如何快速復(fù)原？桌面PC的大量管理、維護(hù)工作、性能、平安性問題如何保證桌面PC的的管理、維護(hù)、運(yùn)行、可靠性、平安性問題教育行業(yè)、數(shù)字圖書館遇到的問題？教育行業(yè) 、數(shù)字圖書館應(yīng)用現(xiàn)狀I(lǐng)T運(yùn)營本錢IT架構(gòu)隨著業(yè)務(wù)增長效勞器數(shù)量不斷增加，本錢線性上升PC效勞器采用傳統(tǒng)備份保護(hù)，無法快速恢復(fù)失效的操作系統(tǒng)管理復(fù)雜度PC效勞器數(shù)量眾多，品牌眾多，分散管理，管理復(fù)雜度高增加新應(yīng)用時(shí)需要增加新效勞器，采購、實(shí)施、上架復(fù)雜當(dāng)業(yè)務(wù)越來越多時(shí)，機(jī)房空間和要求不斷提高，復(fù)雜度延伸到架構(gòu)交付一個(gè)新業(yè)務(wù)系統(tǒng)至少3-15天，恢復(fù)一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)至少1-2天時(shí)間效勞器使用效率、靈活度PC效勞器平均利用率不超過1

3、0-15%，存儲(chǔ)利用率不超過50%當(dāng)業(yè)務(wù)需求發(fā)生變化時(shí)，效勞器性能無法快速適應(yīng)需求教育行業(yè) 、數(shù)字圖書館應(yīng)用現(xiàn)狀I(lǐng)T運(yùn)營可靠 性隨著業(yè)務(wù)電子化程度及業(yè)務(wù)對IT依賴程度不斷提高，可靠性越來越重要普通PC效勞器存在單點(diǎn)故障隱患，無法保證業(yè)務(wù)連續(xù)性PC效勞器采用傳統(tǒng)備份保護(hù)，無法快速恢復(fù)失效的操作系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)如何滿足業(yè)務(wù)部門對可靠性的要求？IT架構(gòu)如何既保證可靠性，又希望架構(gòu)不要過于復(fù)雜、龐大？IT架構(gòu)在保證可靠性的同時(shí)，如何使本錢更低？IT架構(gòu)在保證可靠性的同時(shí)，如何保證可控性、易管理性？IT部門如何能快速響應(yīng)，快速恢復(fù)業(yè)務(wù)部門應(yīng)用效勞器？IT部門如何制定平安防范，保證可靠性的具體流程？公司業(yè)務(wù)跨

4、多個(gè)時(shí)區(qū)，如何保證業(yè)務(wù)能24*7全天候無間斷運(yùn)行？新時(shí)代的興起大型機(jī)PC/客戶端-效勞器Web云云計(jì)算將轉(zhuǎn)變 IT 效勞的交付方式要想實(shí)現(xiàn)云首先必須虛擬化云計(jì)算概念云計(jì)算：用信息和用水用電一樣用水沒必要建水井或壓水機(jī)用電沒必要建柴油發(fā)電機(jī)用信息也沒必要有電腦“主機(jī)為什么需要云計(jì)算今天信息中心面臨的挑戰(zhàn)性能/Performance空間/Room Space功耗/Power & Watt安全/Security管理/Management部署/Deployment云計(jì)算的特點(diǎn)超大規(guī)模高可擴(kuò)展性虛擬化Everything按需效勞高可靠性通用性云計(jì)算對于數(shù)據(jù)中心意味著什么？快速部署縮小主機(jī)規(guī)模提高資源利用

5、率提高管理效率降低運(yùn)維本錢根底設(shè)施可以放置在低土地和能源本錢的地區(qū)提供商業(yè)連續(xù)性效勞提高效勞水平復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)商業(yè)模式和理念的轉(zhuǎn)變云計(jì)算對于最終用戶意味著什么？用戶端負(fù)載降低降低總體擁有本錢可能將應(yīng)用的開發(fā)與根底設(shè)施維護(hù)相對別離可能將程序代碼與物理資源別離不需要為一次性任務(wù)或罕見的負(fù)載狀況準(zhǔn)備大量設(shè)備按需擴(kuò)展資源使應(yīng)用具有高可用性快速部署應(yīng)用按使用付費(fèi)云計(jì)算的核心計(jì)算效勞化資源虛擬化管理智能化降低本錢 提升效率云計(jì)算的前提是虛擬化虛擬化Virtualization技術(shù)是云計(jì)算系統(tǒng)的核心組成局部之一，是將各種計(jì)算及存儲(chǔ)資源充分整合和高效利用的關(guān)鍵技術(shù)。虛擬化的定義是為某些對象創(chuàng)造的虛擬相對于真實(shí)

6、版本，比方操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)資源等。它是表示計(jì)算機(jī)資源的抽象方法。通過虛擬化可以用與訪問抽象前資源一致的方法訪問抽象后的資源，可以為一組類似資源提供一個(gè)通用的抽象接口集，從而隱藏屬性和操作之間的差異，并允許通過一種通用的方式來查看和維護(hù)資源。虛擬化的作用虛擬化技術(shù)始終如一的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)對IT資源的充分利用。它將應(yīng)用系統(tǒng)的不同層面-硬件、軟件、數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)等一一隔離起來，從而打破數(shù)據(jù)中心、效勞器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和應(yīng)用的物理設(shè)備之間的劃分，實(shí)現(xiàn)架構(gòu)動(dòng)態(tài)化，并到達(dá)集中管理和動(dòng)態(tài)使用物理資源及虛擬資源，以提高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的彈性和靈活性，降低本錢、改進(jìn)效勞、減少管理風(fēng)險(xiǎn)等目標(biāo)。計(jì)算機(jī)的虛擬

7、化使多臺(tái)計(jì)算機(jī)看起來像一臺(tái)計(jì)算機(jī)以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、調(diào)配和監(jiān)控。現(xiàn)在，整個(gè)IT環(huán)境已逐步向云計(jì)算時(shí)代邁進(jìn)，虛擬化技術(shù)也從最初的側(cè)重于整合數(shù)據(jù)中心內(nèi)的資源開展到可以跨越IT架構(gòu)實(shí)現(xiàn)包括資源、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和桌面在內(nèi)的全系統(tǒng)虛擬化，進(jìn)而提高靈活性。開放、靈活的云云計(jì)算效勞提供商企業(yè)、學(xué)校架起橋梁私有云專為某一組織運(yùn)營，一般在防火墻內(nèi)總體擁有成本低更好地控制安全性、遵從性和服務(wù)質(zhì)量更容易集成支持現(xiàn)有應(yīng)用程序混合云由 2 個(gè)或更多互操作云構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的移動(dòng)性公共云可以通過 Internet 進(jìn)行訪問，供公眾使用購置成本低減輕管理負(fù)擔(dān)按需分配容量服務(wù)有限什么是效勞器虛擬化? 就是將物理效勞器、操作

8、系統(tǒng)、及其應(yīng)用程序 “打包為一個(gè)檔案-可移動(dòng)的虛擬機(jī)(VM)效勞器虛擬化的根底概念虛擬機(jī)物理效勞器實(shí)現(xiàn)私有云的第一步-物理效勞器整合整合在一臺(tái)效勞器上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用使新的硬件支持老的應(yīng)用數(shù)據(jù)中心撤退舊的硬件抑制用虛擬架構(gòu)預(yù)備新的工程推遲購置新的物理硬件通過虛擬架構(gòu)整合效勞器，控制x86效勞器的蔓延操作系統(tǒng)Exchange操作系統(tǒng)虛擬層操作系統(tǒng)VPN操作系統(tǒng)虛擬層操作系統(tǒng)File/Print操作系統(tǒng)虛擬層操作系統(tǒng)CRM操作系統(tǒng)虛擬層虛擬架構(gòu)連接部件池CPU池內(nèi)存池存儲(chǔ)池傳統(tǒng)架構(gòu)視圖虛擬效勞架構(gòu)面向云的虛擬化桌面動(dòng)態(tài)適應(yīng)用戶需求變化，為用戶提供高效、平安、易用的云資源訪問的桌面環(huán)境按需動(dòng)態(tài)

9、構(gòu)建虛擬化桌面環(huán)境與客戶端現(xiàn)有OS無差異的人機(jī)接口計(jì)算、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程部署的平安可信環(huán)境無限延展、動(dòng)態(tài)調(diào)配的云中計(jì)算資源調(diào)研的6個(gè)行業(yè)，每個(gè)桌面系統(tǒng)維護(hù)人員平均負(fù)責(zé)維護(hù)的桌面系統(tǒng)數(shù)量為93臺(tái)教育培訓(xùn)業(yè)的平均維護(hù)數(shù)量為562臺(tái)，十分突出桌面管理工作量驚人教育行業(yè)的桌面管理工作量突出人均維護(hù)的桌面系統(tǒng)數(shù)量圖傳統(tǒng)公用機(jī)房，計(jì)算機(jī)損耗率大，一般2年更新一次，投資回報(bào)率低如果學(xué)生需要多個(gè)系統(tǒng)開發(fā)，那么需要占多臺(tái)物理硬件，利用效率更低設(shè)備投資回報(bào)率低機(jī)房管理中常用技術(shù)手段及優(yōu)缺點(diǎn)Ghost優(yōu)點(diǎn) 所有系統(tǒng)恢復(fù)手段中Ghost最快,且支持網(wǎng)絡(luò)克隆缺點(diǎn)在課時(shí)安排很滿，課程安排很雜的情況下，存在課間休息時(shí)間實(shí)現(xiàn)多種桌面

10、環(huán)境快速改變和切換的難題受制網(wǎng)絡(luò)和效勞器速度，并發(fā)網(wǎng)絡(luò)克隆的客戶端數(shù)量有限制需要客戶端配合，老師要耐心指導(dǎo)復(fù)原卡優(yōu)點(diǎn)每次重啟就恢復(fù)，每天恢復(fù)，手動(dòng)恢復(fù)等，實(shí)現(xiàn)機(jī)房半自動(dòng)的維護(hù)。缺點(diǎn)使用效果不好，很多因素都會(huì)導(dǎo)致復(fù)原卡失效不穩(wěn)定，經(jīng)常出現(xiàn)藍(lán)屏不支持Ghost，不能保存病毒定義碼升級(jí)或者補(bǔ)丁升級(jí)有時(shí)候重啟會(huì)進(jìn)入復(fù)原卡設(shè)置菜單，需當(dāng)著學(xué)生面輸入密碼桌面災(zāi)備 電腦系統(tǒng)平安穩(wěn)定單點(diǎn)維護(hù) 不占用老師時(shí)間精力集中管理 中央控制和管理電腦部署虛擬環(huán)境 桌面環(huán)境改變彈性、靈活保證效能 性能、功能沒有改變充分使用 非教學(xué)時(shí)間完全利用桌面簡潔 更多的桌面空間，不再擁擠安靜涼爽 機(jī)房噪音降低，降溫節(jié)能我們需要的22桌

11、面虛擬化將使用和運(yùn)行分開 桌面 設(shè)備虛擬化桌面關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)態(tài)資源管理效勞端關(guān)鍵技術(shù)高性能可靠遷移虛擬環(huán)境節(jié)能管理虛擬環(huán)境網(wǎng)絡(luò)配置虛擬環(huán)境分布式存儲(chǔ)虛擬環(huán)境容錯(cuò)與恢復(fù)多桌面原語翻譯與聚合機(jī)制桌面端關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用間互操作機(jī)制移動(dòng)設(shè)備的桌面端虛擬桌面自動(dòng)配置與部署本地資源使用策略桌面間交互機(jī)制虛擬機(jī)域間通信及優(yōu)化桌面虛擬化使用遠(yuǎn)程計(jì)算與存儲(chǔ)的能力任何設(shè)備、任何系統(tǒng)均可以按需接入高性能網(wǎng)絡(luò)傳輸，允許您透過任何鏈路、在任何地方接入鼠標(biāo)點(diǎn)擊和鍵盤信息傳遞到數(shù)據(jù)中心端應(yīng)用執(zhí)行100%在效勞器屏幕變化傳送到客戶端設(shè)備革新的管理方式 桌面被集中托管到實(shí)訓(xùn)機(jī)房效勞器上 角色應(yīng)用程序操作系統(tǒng)集中式管理桌面交付革新桌面對

12、前端設(shè)備要求降低，端點(diǎn)設(shè)備變得更加靈活桌面 PC/筆記本電腦Windows、Mac 操作系統(tǒng)或重新調(diào)整用途的 PC移動(dòng)設(shè)備iPad/iPhoneAndroid*瘦客戶端/零客戶端廣泛的行業(yè)支持2828桌面虛擬化使得老師更容易應(yīng)對學(xué)生機(jī)房內(nèi)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)鎖定的桌面操作系統(tǒng)快速部署快速恢復(fù)綠色校園Thin Computing中央的管理傳統(tǒng)的終端計(jì)算模式?jīng)]有針對這些挑戰(zhàn)做優(yōu)化不同地點(diǎn)接入SecurityAvailabilityManageabilityFlexibilityDesigned with the environment in mind平安環(huán)保型設(shè)計(jì)理念靈活性易于管理可用性強(qiáng)桌面虛擬化可快速擴(kuò)

13、展：能夠很好地支持未來教室的增加、系統(tǒng)升級(jí)專為最大的桌面環(huán)境構(gòu)建針對桌面工作負(fù)載進(jìn)行優(yōu)化經(jīng)過調(diào)整和優(yōu)化，可支持?jǐn)?shù)千個(gè)用戶根據(jù)需要和優(yōu)先級(jí)壓縮和增加桌面動(dòng)態(tài)資源規(guī)模調(diào)整按需添加資源 熱添加資源、設(shè)備、存儲(chǔ)更新桌面環(huán)境也更容易升級(jí)母版操作系統(tǒng)，升級(jí)補(bǔ)丁，更新預(yù)裝軟件后，只需執(zhí)行一下Recompose動(dòng)作即可提高設(shè)備利用率，將學(xué)生自有PC和圖書館配合使用桌面漫游虛擬桌面簽出到本地端點(diǎn)并加密無論網(wǎng)絡(luò)是否可用，都可以訪問桌面、應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)在聯(lián)機(jī)時(shí)將更改簽入到數(shù)據(jù)中心將 IT 平安策略擴(kuò)展到本地桌面 View ManagerData center教室 家庭教職員辦公室 圖書館電腦輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室機(jī)房、實(shí)驗(yàn)

14、室 數(shù)據(jù)中心 云桌面虛擬化在校園內(nèi)的其他應(yīng)用場景桌面虛擬化在教育行業(yè)應(yīng)用圖書館/閱覽室自動(dòng)查詢終端鎖定的工作環(huán)境定時(shí)系統(tǒng)重置學(xué)校實(shí)驗(yàn)室/機(jī)房快速更新系統(tǒng)環(huán)境高平安/易管理用戶數(shù)據(jù)永久保存綠色校園節(jié)能減排綠色I(xiàn)T遠(yuǎn)程教學(xué)/遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室便捷訪問托管桌面遠(yuǎn)程訪問機(jī)房環(huán)境校園云將計(jì)算、存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)資源作為效勞，通過網(wǎng)絡(luò)提供給教師和學(xué)生，鼓勵(lì)校園內(nèi)的各種形式的創(chuàng)新教師在不同教室間漫游遠(yuǎn)程備課在不同多媒體教室間漫游永久工作環(huán)境云計(jì)算的最核心問題云平安Gartner在2021年關(guān)于云平安的報(bào)告中所指出的：云平臺(tái)最大的平安威脅來自于平臺(tái)提供商員工對于租戶隱私數(shù)據(jù)的非法訪問2021年9月份Google解雇了兩名對

15、租戶的Google Voice, Gtalk等帳戶進(jìn)行侵入以獲取隱私數(shù)據(jù)的員工Gartner于2021年4月給出的調(diào)查報(bào)告指出：平安與隱私成為了人們對云計(jì)算最為擔(dān)憂的問題2007年，華盛頓郵報(bào)就披露了客戶關(guān)系管理領(lǐng)域的著名云提供商Saleforce 由于平安攻擊而導(dǎo)致大量租戶數(shù)據(jù)的泄漏與喪失主流云提供商為租戶提供的平安與隱私保護(hù)手段還非常有限著名的Amazon 云效勞AWS(Amazon Web Services)的2021年租戶協(xié)議就明確指出Amazon并不能保證租戶數(shù)據(jù)的平安性云計(jì)算平安問題分析云計(jì)算平安問題主要源于云計(jì)算平臺(tái)的效勞外包特征、多租戶資源共享特征，以及平臺(tái)的開放特征在云計(jì)算環(huán)

16、境下，租戶數(shù)據(jù)的計(jì)算和存儲(chǔ)都交由云端處理，云平臺(tái)的這種效勞外包特征使得云效勞提供商員工可能會(huì)竊取租戶的隱私數(shù)據(jù)不同租戶乃至競爭對手的數(shù)據(jù)經(jīng)常存放于云端同一存儲(chǔ)設(shè)備或在同一主機(jī)上進(jìn)行處理，云平臺(tái)的這種多租戶資源共享特征使得平臺(tái)中一個(gè)租戶可能試圖攻擊同平臺(tái)的其他租戶，惡意租戶可通過占用大量資源的方式導(dǎo)致其他租戶的效勞不可用，或使用旁道方法探測運(yùn)行在同一主機(jī)上其他租戶的隱私數(shù)據(jù)由于云平臺(tái)的開放性以及常采用存在較多平安漏洞與缺陷的開放性軟件構(gòu)建平臺(tái)，導(dǎo)致平臺(tái)的平安風(fēng)險(xiǎn)大大增加，攻擊者更容易竊取或破壞租戶數(shù)據(jù)云計(jì)算平安挑戰(zhàn)任務(wù)可信執(zhí)行問題資源隔離問題云效勞的可靠性問題監(jiān)控和管理問題云平安效勞虛擬化技術(shù)提

17、高了云平臺(tái)資源使用的效率，但需要在物理節(jié)點(diǎn)上的多虛擬機(jī)之間進(jìn)行有效隔離由于云平臺(tái)同時(shí)為很多用戶提供效勞，云平臺(tái)必須對用戶行為進(jìn)行有效監(jiān)控，防止云平臺(tái)上的攻擊云為了保證為云用戶提供不間斷效勞，云平臺(tái)必須保證效勞軟件的可靠性及云平臺(tái)中數(shù)據(jù)備份問題用戶失去了對云端資源的控制，如何保證云端用戶任務(wù)的平安執(zhí)行以及用戶數(shù)據(jù)的平安性36VMware介紹VMWare (Virtual Machine ware)是一個(gè)“虛擬PC軟件公司.它的產(chǎn)品可以使你在一臺(tái)機(jī)器上同時(shí)運(yùn)行二個(gè)或更多Windows、DOS、LINUX系統(tǒng)。與“多啟動(dòng)系統(tǒng)相比，VMWare采用了完全不同的概念。多啟動(dòng)系統(tǒng)在一個(gè)時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)

18、，在系統(tǒng)切換時(shí)需要重新啟動(dòng)機(jī)器。VMWare是真正“同時(shí)運(yùn)行，多個(gè)操作系統(tǒng)在主系統(tǒng)的平臺(tái)上，就象標(biāo)準(zhǔn)Windows應(yīng)用程序那樣切換。而且每個(gè)操作系統(tǒng)你都可以進(jìn)行虛擬的分區(qū)、配置而不影響真實(shí)硬盤的數(shù)據(jù)，你甚至可以通過網(wǎng)卡將幾臺(tái)虛擬機(jī)用網(wǎng)卡連接為一個(gè)局域網(wǎng)，極其方便。安裝在VMware操作系統(tǒng)性能上比直接安裝在硬盤上的系統(tǒng)低不少，因此，比較適合學(xué)習(xí)和測試。 利用VMware HA確保系統(tǒng)高可用VMware HA是什么?VMware HA就是發(fā)生效勞器故障時(shí)在其他的物理效勞器上自動(dòng)重啟虛擬機(jī)客戶優(yōu)勢對所有的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了高可用性，并且本錢很低不需要完全一致的重復(fù)硬件比傳統(tǒng)的集群有更高的本錢優(yōu)勢，同時(shí)易于

19、使用和操作通過VMware HA可以方便地提高任何應(yīng)用的高可用性資源池XVMware HA確保系統(tǒng)高可用虛擬機(jī)ESX物理主機(jī)虛擬機(jī)ESX物理主機(jī)虛擬機(jī)ESX物理主機(jī)VMwareHAIP SANVirtualCenterESX Server確保了系統(tǒng)的高可用性虛擬機(jī)ESX物理主機(jī)虛擬機(jī)ESX物理主機(jī)虛擬機(jī)ESX物理主機(jī)VMwareHA本地或遠(yuǎn)程復(fù)制IP SAN使用VMware DRS進(jìn)行資源優(yōu)化DRS是什么?分布式資源調(diào)度程序 跨資源池動(dòng)態(tài)平衡計(jì)算資源基于預(yù)先設(shè)定的規(guī)那么智能分配資源對客戶的優(yōu)勢基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)分配IT資源簡化運(yùn)行，大幅度提高系統(tǒng)管理員的生產(chǎn)率動(dòng)態(tài)添加硬件資源而防止在繁忙時(shí)段效勞器的過載動(dòng)態(tài)硬件維護(hù)能力動(dòng)態(tài)、智能地分配硬件資源來滿足業(yè)務(wù)部門和IT的不同需求資源池業(yè)務(wù)需求圍繞業(yè)務(wù)進(jìn)行組織和規(guī)劃而不是您的硬件!ESX Server 1ESX Server 2ESX Server 3SAPCitrixDNS/DHCPOracleSQL ServerApacheExch ServerDRS發(fā)生SAN存儲(chǔ)DRS發(fā)生時(shí)的情形演示X 自動(dòng)資源保證