DBMS Special Issue of Cloud Computing Supervisor: Prof. 黃三益 Member: 王豐勝 D934020004 Member: 周昭正 D954020012 Team_1 Project 2 Presentation.

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DBMS Special Issue of Cloud Computing Supervisor: Prof. 黃三益 Member: 王豐勝 D Member: 周昭正 D Team_1 Project 2 Presentation

Outline 背景與專案動機簡介雲端運算 – 基礎架構 – 虛擬化技術重要的雲端開發與運用雲端運算對產業的衝擊實際利用雲端平台操作結論

背景網際網路是一個超大型的複雜資料庫傳統的 DBMS 所關心的焦點無法滿足現今需求 (see SIGMOD Record, 38(1), pp , Mar. 2009) 企業追求目標與趨勢 IT 的技術革新與累積未來可預見的龐大商機與本課程連結 — 資料儲存結構上的改變

專案動機與目的介紹雲端運算與雲端儲存分析主要核心架構與組成探討當前應用與未來應用以簡易方式實際操作 Cloud

簡介雲端運算歷史演進

簡介雲端運算 cont’ 雲端運算的定義 – 目前學界與業界尚無統一標準的定義 – 廣義定義： (cited from wikipedia) Cloud computing 是一種基於網際網路的運算新方式，透過網際網路上異構、自治的服務為個人和企業使用者提供按需即取的運算。由於資源是在網際網路上，而在電腦流程圖中，網際網路常以一個雲狀圖案來表示，因此可以形象地類比為雲端，『雲端』同時也是對底層基礎設施的一種抽象概念。網際網路網際網路雲端運算的資源是動態易擴充套件而且虛擬化的，透過網際網路提供。終端使用者不需要了解「雲端」中基礎設施的細節，不必具有相應的專業知識，也無需直接進行控制, 只關注自己真正需要什麼樣的資源以及如何透過網路來得到相應的服務。易擴充套件虛擬化網際網路

簡介雲端運算 cont’ 一般化的架構

簡介雲端運算 cont’ 建置架構層級 SaaS: Software as a Service PaaS: Platform as a Service IaaS: Infrastructure as a Service

簡介雲端運算 cont’ – IBM’s (scale-up)

簡介雲端運算 cont’- Google’s (scale-out) HDFS: 雲端計算中的檔案系統，主要功能就是將單一資料分拆並複製至多個儲存點中，當需要進行運算時， HDFS 告訴系統，在什麼 node 中可以就近取得這些資料，或當檔案毀損時，什麼地方有複本可以利用。 MapReduce:Map 代表的是將一個問題 ( 這裡指數學運算 ) ，分拆開來平行計算，每一個 Map 都各自運算自身的資料。但計算完成後，還要將散落在各地方的結果整併在一起，這就是 Reduce 。 HBase: 就是 HDFS 上的資料庫。 HBase 或 Google 的 BigTable 設計，比較類似一個大型的 Excel ，上面有無限多的 Columns 與 Rows 可以擴張，沒有正規化與 Join 的觀念，而為了效率， BigTable 上面利用 Family Columns 將相似的欄位群聚在一起，用於強化效率。

簡介雲端運算 cont’

虛擬化技術 -Scale-up – 虛擬化技術 (Virtualization) 是藉由一種對應方式 (virtual machine monitor, hypervisor, or virtualization layer) ，將一群硬體，例如：伺服器、儲存器，轉成虛擬裝置 (devices) ，使不同種作業系統 (operating system) 能共同使用這一群硬體，提高主機運算資源的利用率。

簡介雲端運算 cont’ 虛擬化在 Cloud 的重要性 – 目的：以虛擬機器 (VM) 達成實體主機資源充份運用的目的 – 型態： VMWare, Amazon EC2 (base on Xen), Linux KVM 等等, 而 Xen 更是許多大廠此類雲端技術的基礎, 例如 IBM Blue Cloud 。 – 缺點：整體系統的可擴展性會受限於單一主機的硬體可擴展性 – 優勢：應用系統幾乎都不需要改寫

重要的雲端開發與運用 cont’ Google 在網路搜尋市場占有率第一名的 Google ，其實很早就將這概念應用在自家提供的服務上，諸如 Gmail 、 YouTube 、 Google Docs 、 Google Talk 、 Google Calendar 、 Google Gadget 等， Google 於 2007 年 10 月與 IBM 合資超過 1,500 萬美元，建立 Google 101 大型資料運算中心，並在 2008 年將雲端運算定為未來的發展策略，而這點，可從 Google 為進軍通訊產業而推出的 G- phone 看出點端倪。因此從 Google 大舉佈局雲端應用下，相信在加強「端」連到「雲」的入口和架構完整的商業模式後，是很有機會在未來市場繼續保持領先地位。

重要的雲端開發與運用 cont’ Amazon Amazon 的 Web Services ，透過虛擬化的技術， Amazon EC2 搭配 Amazon S3 儲存服務，提供各種不同規格的虛擬主機和儲存空間，使軟體開發者能快速地在上面安裝或執行所需的服務，用完了就結束完全沒有負擔，由於費用低廉，吸引了很多開發人員使用。而且你只要負擔所使用的時間與資源即可，在成本效益的投資上，這樣的服務相當吸引人。

重要的雲端開發與運用 cont’  Yahoo Yahoo 將開源雲端運算框架 Hadoop ，應用在自家搜尋服務的兩千台伺服器上，來處理超過 5 Petabytes 的網頁內容，建立整個網際網路的網頁索引資料。此外， Yahoo 的雲端產品定位為 Consumer Cloud Computing ，提供 Yahoo! Live 、 Yahoo! One Connect 、 NewsGlobe ，等線上訊息服務。而即將正式開放的 Yahoo Application Platform ，則是提供開發者線上撰寫和執行程式的開放平台。

重要的雲端開發與運用 cont’  IBM 主推 Blue Cloud 的切入點不在於如何提供消費端各種服務，他更專注的是如何提供雲端運算所需擁有的硬體設備與管理軟體，允許企業將運算任務分成不同組件，分別調至最有效率的電腦系統執行，解決企業尖鋒、離鋒時間的系統負荷量問題。同時結合網路巨人 Google 以成為雲端運算中的要角，並著手在全球數個城市建立雲計算中心。

重要的雲端開發與運用 cont’ Microsoft 微軟在雲端的策略則是「 Software + Service 」。預計推出的新作業系統「 Azure 」，將結合 Live Mesh 開發新功能，並整合各種 Live Services ； Azure 另一項用途，是能讓軟體開發者所撰寫的程式直接在微軟資料中心上線，不需靠公司裡的伺服器； Azure 就像是微軟線上服務的地基，扎穩微軟邁向雲端之路。

重要的雲端開發與運用 cont’ 甲骨文（ Oracle ）惠普 (HP) 戴爾 (Dell) 昇陽 (Sun) ……etc.

雲端運算對企業的衝擊特色

雲端運算對產業的衝擊 cont’ 中小型企業自營資料中心 (Data Center) ，一開始要有硬體設施及資訊技術人員的固定投資，且必須面對因無法預期之災害，造成企業資料損失的極大風險。如果交給專業 IT 委外服務供應商，相對安全。根據 Gartner 研究指出，企業每十元的 IT 投資中，約有八元是用在既有系統的維修，而非更新升級，若能將企業內部的 IT 架構，交給雲端運算的服務供應商，就可把這八 ○% 的維護費用大幅降低，將資金投資在研發、行銷等企業更核心的領域

雲端運算對產業的衝擊 cont’ 企業用戶的看法 – 國內企業界，目前對於雲端運算不甚熟悉，普遍對於資料隱私、資訊安全、特定供應商依賴與使用效益等，仍存有疑慮，應由政府帶頭先行建立成功案例，對企業用戶示範，才能帶動市場需求。雲端運算可運行之範疇 – 台灣發展雲端服務機會，可立足於雲端運算技術的 SaaS ，發展具外銷能力之新興產業軟體服務與新型裝置。

雲端運算對產業的衝擊 cont’ 資策會提倡之六大新興應用

實際利用雲端平台操作利用平台 - MicroSoft SQL Azure 步驟 – 利用 Windows live 註冊 CTP 登入服務介面 – 取得核准碼後，進入 Microsoft Connect – 選取 SQL Azure 服務，建立資料目錄 – 在遠端直接利用 Azure 內建的 SQL2008 R2 – 將資料庫相關 Data 輸入，並建立小型應用程式 – 啟動試用剛建好的 AP 服務 ( 例如新增、查詢、修改 ) – 登出或新建目錄 –

結論雲端的好處： in a word, 在可連接條件下，全都丟給雲就好！雲端儲存也必須經由網路來提供隨選分派的儲存資源。重要的是，該網路必須具備良好的 QoS 機制才行。對於用戶來說，具備彈性擴展與隨使用需求彈性配置的雲端儲存，可節省大筆的儲存設備採購及管理成本，甚至因儲存設備損壞所造成的資料遺失風險也可因此避免。至於 IT 資源要能實現彈性隨需配置，還須仰賴各種不同平台領域之間的協同工作才能達成。而國際標準的制定，正有助於整個雲端運算相關產業的應用發展，讓雲端的精神不再那麼遙不可及，而是落實到實際 IT 架構的應用。

Implication to future ‘Datacenter-less Network Delivered Services’ provides a brand new opportunity for Taiwan’s service innovation and software industry. Cloud Computing is an ideal platform for service innovation and will become a very important platform for Intelligent Taiwan.