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云计算在高校信息化建设和现代化教学中的应用
张国华解决方案架构师
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云计算在其他行业的发展现状
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政府行业云计算
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电信行业云计算
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互联网行业云计算
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1. 王建宙谈互联网发展两大趋势：云计算和移动化
2009年02月05日 09:30 央视《经济信息联播》
2. 云计算就是未来
2009-01-20 商务周刊(北京)
3.李开复：云计算将成主流应用模式 今年成普及年
2009年01月22日 Google （中国）
4. 北京市科委：云计算就是未来
2009年01月27日《北京市科学发展报告》
中国的声音
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“云计算”
云计算带来了什么
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定义：是指IT基础设施的交付和使用模式，通过网络
以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台
、软件）。 提供资源的网络被称为云。
特点：云中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，
并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付
费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施
什么是云计算
技术表现：云计算就是一种利用分布式技术实
现的集中式计算，对于云平台来说，云计算是
分布式构建方式，对于云用户，云计算则是一
个集中式的各种软硬件资源的集合 ，而这种
集合能够为云用户提供便捷、安全的资源访问
。
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云计算的三种表现形式
3种服务模式：
Salesforce.com、网易、800app.com、中国电信商务领航
Google Apps、Microsoft windows Azure
Amazon
云计算=服务？！
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云计算的带来的主要好处
云计算
整合
简单
灵活
节约
Red Hat和云计算
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29/08/07
Red Hat公司
成立于1993年，全球50家分公司,目前正为全球117个国家的10000多家大客户提供全方面的服务
2006年纽约证交所上市
2006年收购JBoss，2007年收购MetaMatrix，2008年收购QuamNet
目前唯一真正的赢利的开源软件公司. 有超过10亿美金的现金储备，2009财年收入超过6亿美金，
中国成立研发中心，中国区人员将近300人
全球No.1开源软件绝对领导厂商,全球超过80％的Linux服务器市场占有率
5次被评选为最有价值的软件供应商
超过1100种软件认证和2500种硬件认证
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Red Hat云计算案例-云深且知处！
• Amazon
是当前市场上拥有“云计算”技术服务最多的公司。第一个推出“云计算”服务的公司，在“云计算”的竞争中处于非常领先的地位。
• 南海云计算- 政府云计算的代表
• 欧唯特云计算
-电子商务的云计算应用
• 中科院云计算平台
• 中国电信云计算实验中心
• …
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Red Hat云计算优势-完善的解决方案和服务体系
认证硬件平台X86
ProcessorAMD Opteron
ProcessorIntel ItaniumProcessor
IBM Power Processor
Intel EM64TIBM S390Servers
IBM zSeriesServers
Global File System
Cluster Suite
SOA-P/EAP/EPP/EWS
DSP
Certificate System
Directory Server
Xen/KVM
管理
监控
布署
升级
全球顾问专家服务
全球培训服务
全球技术支持服务
全球工程服务
存储管理操作系统平台
应用层 RHN/JON
安全管理平台
服务Se
rve
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Clie
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MRG
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Red Hat云计算优势-众多的合作伙伴
• 硬件合作伙伴Cisco Dell Fujitsu Hitachi HP IBM NEC
Compellent …
• 软件合作伙伴Oracle IBM Microsoft Symantec …
• ISV（独立软件开发商）中国有超过100家ISV合作伙伴
“云计算”构建要素
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云计算的构造
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云计算中的角色
硬件供应商
软件供应商
软件开发商
建设方---------------------根据用户和运营方的业务需求，构建符合要求的云计算平台
用户---------------------获得并使用云计算中
的资源的群体
运营方---------------------对云计算平台进行管理、维护和运行保障
的组织或部门
“云计算”在高校
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高校信息化发展现状
• 职能部门划分
信息中心、信息办、网络中心
教研室、实验室
• 业务问题
快速发展
业务变化，快速响应
• 投资回报
投资日渐增大，收益如何？
资金利用效率
绿色IT，低碳生活
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高校云计算的“对象”
• 高校云计算的角色
用户 学生、教师、部门
建设者 信息中心、信息办
运营商 网络中心、信息中心
• 能够用“云”为用户提供什么需要的服务？
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Red Hat高校“云计算”应用
• 高校信息化建设
数字校园“云计算”平台
• 现代化教学
虚拟实验室
高性能计算服务中心
网络应用创新展示平台
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数字校园“云计算”平台
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数字校园传统IT建设示意图
应用服务器
核心应用
采用HA方式实现高可用
小应用
单机运行
大负载应用
负载均衡
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问题和挑战
•高可用性
–只有核心应用被保护
–非核心应用的当机也很大程度影响到业务运行
•资源利用率
–业务的负载峰谷特点明显
学工系统 教务系统 迎新系统 校友系统．．．
“大马”拉小车（偶尔超载）
•可管理性
–业务多达20多种，都对高可用、高负载提出需求
•灵活性
–作为IT运营中心，提供IT资源服务提供IT资源的快速响应能力
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Red Hat 云计算
•Redhat云计算
– 计算资源池
– 资源访问控制组件
– 资源弹性调度组件
资源申请和资源释
放调度
虚拟机负载监
控
电源调度高可用调
度
物理机负载监
控
虚拟机
管理
电源管
理
LVS接口
资源弹性调度组件
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Red Hat 云计算数字校园
• Redhat数字校园“云计算方案”
–有Redhat虚拟化将所有计算资源组成统一的计算资源池，颗粒化CPU、内存等资源
–由LVS组成动态的资源访问控制
–由Redhat云计算调度管理平台实现
•资源按需分配
•闲置资源的回收
•高可用调度
•。。。。
以太网
……
资源访问控制
Xen 虚拟化 云计算资源池
虚拟服务器组A 虚拟服务器组B 虚拟服务器组X
应用A 应用B 应用X
校园网用户
LVS负载均衡(VS-DR)
应用A请求
转发给应用A
资源组
由应组A资源组直接相
应客户请求
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Red Hat 云计算数字校园
•Redhat云计算调度管理组件
资源申请和资源释
放调度
虚拟机负载监
控
电源调度高可用调
度
物理机负载监
控
虚拟机
管理
电源管
理
LVS接口
资源弹性调度组件
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Red Hat 云计算数字校园
•高可用调度
–某一台服务器损坏时
–某个应用组物理服务器数量<2时
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Red Hat 云计算数字校园
•资源均衡调度
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Red Hat 云计算数字校园
电源调度
夜间电源节省
假期电源节省
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Red Hat 云计算数字校园
• 方案效果– 适应业务快速变化
– 节约整体投资
– 部门职能细化
• 上线方法– 数字校园中50%的重要业务系统仍采用原有模式，将剩余的
50%的快速变化的业务迁移到云平台中
– 利用云平台提供业务测试平台
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虚拟实验室
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问题和挑战
• 问题
– 基础设施相对发展滞后，实验课程得不到充分的硬件资源，学生实验实验被压缩
– 实验环境的不确定性给学生实验带来一定的困难，多次试验之间无法获得连续性
– 实验结果无法同教学任务紧密结合
• 挑战
– 如何为学生创造一个能够“随时”进行的实验环境
– 如何保留每一次的实验结果以确保延续性
– 教师如何能够快速审批实验结果并同教学任务结合
• 机遇
– 校园网的完善和IT终端设备的普及
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Redhat虚拟实验室解决方案
硬件服务器/存储
虚拟层
虚拟实验机教师课程管理接口
课程管理
实验模板管理
实验快照管理
学生管理
成绩管理
认证服务器
学生终端
校园网
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Redhat 虚拟实验室解决方案
• 方案特点
– 教师针对课程预先设计，根据模板快速生成实验环境，确保实验环境的统一性
– 实验结果快照方式保存，便于持续性实验的进行
– 学生可随时随地通过终端进行实验，没有场地的限制
– 确保成绩真实性
• 方案效果
– 节约校园实验资源
– 提高教学效果
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虚拟高性能计算服务中心
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问题的提出
高性能计算中心建设需求
–服务交付
计算中心作为服务部门想单位内/外提供计算资源，满足客户计算需求
– 灵活性
计算平台的多样性
计算前的测试
计算节点的快速部署
–闲置计算资源的利用
目标群体
– 小型计算
– 共用计算环境
– 计算环境复杂
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Red Hat 虚拟高性能计算服务中心
硬件服务器/存储
虚拟层
虚拟高性能计算集群
HPC资源调度
用户管理硬件服务器/存储
虚拟层
虚拟站点展示
用户自助管理
校园网
HPC用户
平台管理
计费管理
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Red Hat 虚拟高性能计算服务中心
• 方案效果– 提高高性能集群灵活性
– 每个用户都具有自己的计算环境，互不影响
– 只有在需要运行计算任务的时候，才能得到全部的计算资源
– 永不停机，任何时间都可以上线对自己环境进行调整而不影响其他计算环境甚至是不会影响到正在执行的计算任务
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网络应用创新展示平台
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网络应用创新展示平台
• 问题和挑战
– 学生毕业设计结果展示平台
– 学生网络创新结果展示平台
– 教师科研展示平台
– 应用型人才培养！
• 方法
– 校内网展示
– 灵活展示
为什么国内的校园中很难走出Google、Microsoft、Facebook这样的公司！ 为什么在校学生的创新能力不足！ 为什么企业不喜欢雇佣刚毕业的学生！
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网络应用创新展示平台
硬件服务器/存储
虚拟层
虚拟站点展示
用户自助管理
校园网
校内用户
平台管理
计费管理
门户平台
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网络应用创新展示平台-平台功能
• 虚拟化和后台管理系统
• 学生自助管理系统
• 统一门户
– 展示平台
展示平台主要的目的是通过快捷的搜索方式，定位到指定的站点上。根据校园应用，搜索站点的主要搜索维度包括：
• 学生信息
• 研究方向
• 热度
– 评论平台
• 学术交流的中心
– 统计平台
• 网站更新热度
• 站点访问量统计
• 站点好评度统计
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网络应用创新展示平台
• 方案效果
– 提高计算机/软件教学教学效果
– 校园创新孵化平台
– 丰富的“门户”定制功能
• Web2.0交互平台
• 10佳成果评选
• 校外推广
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校园“云”
校园网
校内用户
用户管理
站点管理
计费管理以太网
……
资源访问控制
Xen 虚拟化 云计算资源池
虚拟服务器组A 虚拟服务器组B 虚拟服务器组X
应用A 应用B 应用X
校园网用户
LVS负载均衡(VS-DR)
应用A请求
转发给应用A
资源组
由应组A资源组直接相
应客户请求
统一门户
统一认证
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你云计算了么？
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张国华
解决方案架构师
13901392093
携手Red Hat 步入“云”时代!!