ICT技术概述PPT资料.pptx

1、以教育信息化为例,IT到ICT的进化,2,1,要点Points,ICT:以教育信息化为例,01,网络 化协 同工,作服 务系 统,快速 设计 支持 知识 系统,信息平台运行支撑技术与环境建设,贵重仪器设备网上共 享应用管理分系统,国家精品课程管理 与服务分系统,实验教学示范中心应 用管理分系统,应用服务协作平台系统,贵重仪器设备共 享技术条件建设,精品课程资源集成,实验教学示范中心 资源共享建设资源建设项目管理中心,华中区 域中心,华东区 域中心,其它资源 共享建设,资源的统一封装、资源目录服务,信息 服务,数据 服务,安全 服务,协同 服务,共享系统管理及运行机制研究,层用 应,撑支行 运,

2、层源 资,障保织 组,远程 设备 操作 监控 预研,大型 试验 软件 网上 共享 预研,网络门户应用服务分系统,管理委 员会,专家委 员会,资源 注册,资源 发现,项目学 校,教育信息资源共享体系,网络 管理 与 信息 安全,学习者,会议利用GPS,国际报刊订阅,开心网,第二生活博物 馆游览,视频博客,植物学社区,维基百科,灵长类动 物学社区动物学社区,精品课堂,iTunes U播客,国际图书馆虚拟 收藏库,博物馆 虚拟游览,博物馆点击 通话国家博物馆虚拟 收藏库,数字图 书馆,微博,化学社区,MIT 化学俱乐部,课堂讲座,国家报刊 订阅,WebEx和 TA,化学家广播会议,虚拟实验室,IM科

3、学家,专家博客,课堂讲座 视频点播,专家网站,网真教室,游戏,警报,开放课件,政府研究 组织,RSS时事通讯,第二人生小岛,面向未来的信息化学习环境,校园信息资源 共享的障碍,信息 源 方面,信息传播 方面,环境 和 用户 方面,信息庞杂 信息污染 分布不均,信息资源的孤岛僵化的网络（动态不够，覆盖不足）僵化的计算和存储 软件不能互操作不一致的管理和安全,信息资源共享障碍重重,政策、机制用户意识和能力,从一件小事说起：选课为什么如此之慢？,软件系统性能测量,响应时间：对请求作出响应所需要的时间。其中：网络传输时间：N=N1+N2+N3+N4应用服务器处理时间：A1+A3数据库服务器处理时间：A

4、2因此，响应时间=N1+A1+N2+A2+N3+A3+N4,用户,应用服务器,数据库服务器,N1,A1,N2,A2,A3,N3,N4,把N展开：一个典型的校园网,可以把包括校园网在内 的互联网看做是以路由器为 骨干节点的一种网络结构。,Si,Si,Si,Si,电信,教育,网通,Si,网关,IDC/服务器群,校园网核心层核心路由器n,接入路由器,核心路由器1,接入路由器,估计一下在校园网中N有多大,处理器延迟存储转发延迟排队延迟,传播延迟,传播延迟,传播延迟,路由引擎,output,output,input,由于硬件效能低而导致产生处理器延迟因为通信量过多而导致网络拥塞，进而导致存储转发延迟,由

5、于网络设备缓冲区溢出而导致排队延迟,input存储转发的基本原理,估计N很难，换一个角度,数据之一：一项研究表明，过去五年（2004-2008）间互联网网页的平均大小从93.7K增长到了现在的312K，增幅达到了233%。数据之二：在这五年间网页中的对象数量也翻番，从2003年的平均25.7个增长到了现在的49.9个。数据之三：更长期的研究表明，从1995年至今的13年间，网页的大小增长了22倍，而页面中对象的数量增长了21.7倍。,一道思考题：选课系统的页面大小大概是多少？,在一个千兆网上，可以并发多少选课用户？,假定是50KB/P即相当于每个页面2.5万汉字则，1000M/（50K*8）=

6、2500（每秒页面）假定是100KB/P即相当于每个页面5万汉字则，1000M/（100K*8）=1250（每秒页面）,为什么还那么慢呢？,在全线速的情况下，延迟决定于传输速率。,看来，问题不一定出在网络上,那怎么办？,做小页面做宽网络,做快服务器：云是目前最好的解决方案,IaaS,PaaS,平台层,服务总线,安全认证,工作量,业务管理,访问控制,SaaS,EPaaS,教育平台层 CMS,SNSCDN视频分发 视频协同 教育资源整合系统,基础平台,主机,其他硬件,数据服务,分布式计算负载均衡虚拟化存储网络,数据备份,数据挖掘,软件服务,电子课本电子教材电子辅教 多媒体课件 电子图书数字图书馆

7、数字实验室 虚拟班级备课系统考试系统,教育云 接入,客户端浏览器移动终端电视,开放云平台应用,典型教育云结构,校园网（虚拟化网络）,云资源池（大数据平台）,统一 运行 管理 系统,多种接入宽带 移动,用户业务体验,高带宽、面向信息资源共享、端到端安全,固定办公,移动办公,统一通信,智能网络：身份管理、满足业务,云资源池（PaaS和Saas平台）,日常教学远程授课,学生统一档案教职员工统一档案用户全生命周期教学助理“端管云”网络架构符合学校信息化融合与扁平化的要求,资产管理师生互动家长窗口,学校信息资源共享聚焦“云”模式,IT到ICT的进化,02,广域网,网络 局域网,主机服务器,Interne

8、t接入,操作系统,UNIXWINDOWS服务器与终端存储备份服务器客户端,其它,系统服务,DB Sever,Web Sever,App Sever,其它中间件,应用平台,系统管理,系统服 务管理,操作系 统管理,主机/存储 备份管理,网络管 理,安全管理,系统服 务安全,操作系 统安全,主机/存储 备份安全,网络安 全,外设,传统信息化系统架构,网络平台的进化,细腰模型,细腰模型的两个特点：1.单一IP协议,增加互操作性 减少服务接口,“细”IP协议：向尽量多的可用网络提 供尽量少的公共网络服务分组交换尽力传送端到端可靠性,腰长粗了,中年危机,两倍的服务接口需要上下层做修改互操作性问题,从沙漏

9、到酒杯,Ethernet,用IPv6来恢复简单性和功能IP over Ethernet only?,腰还是那么粗啊,Certainty：Be able to control,manage and reliable,Uncertainty：Unable to control,manage and not reliable,PSTN X.25 DDN,ATM,MPLS TTE,IP,802.3802.11,Being done&To be done802.1Q/802.1X SAVA/SAVI,Techology Spectrum of Communication Network,35,接入交换,

10、防火墙/安全网关,DMZ,核心交换,终端PC,业 务服 务 器,交 换 机,IPS/应用层防火墙,ISP,ISP,存储或备份存储网或灾络备,备份 或灾 备,VPN/SSL,运维管理系统,终端安全管理,文档加密管理系统,IDS汇聚交换,IDS,终端接入安全,传统网络结构,追求高带宽、高吞吐率、高可 靠性封闭系统，专用设备，对厂商 过度依赖架构不灵活、扩展困难、资源 利用率不高运维复杂，升级成本高昂缺乏全网统一管理，性能和安 全策略部署困难难以满足未来应用对大带宽、低延迟、海量连接的多样化和 弹性需求阻碍业务创新与发展,软件定义网络SDN 网络功能虚拟化NFV,网络规模的不断扩大,封闭的网络设备内

11、置了 过多的复杂协议,用户对流量的需求不断 扩大,各种新型服务不 断出现,增加了网络运 维成本,传统网络的局限,控制平面与转发平面分离 集中化的控制与管理,“硬件通用”和”软件功能化”的软硬件解耦,新型网络的特质,网络可控、可管、可视化,网络业务的可编程、自动 化应用程序控制,网络资源池化，协同编排，实现 网络虚拟化，满足多样业务需求,SDN将交换功能通用化和智能化NFV将网络功能软件化和IT化,SDN软件定义网络,新兴的基于软件的网络架构及技术最大的特点在于具有松耦合的控制平面与数 据平面、支持集中化的网络状态控制实现底 层网络设施对上层应用的透明,Software-Defined Netw

12、orking软件定义网络,转发与控制分离,控制逻辑集中,网络能力开放化,技术特点,定义,SDN架构图,SDN应用场景,部署统一控制器收集各数据中心之间 的流量需求进行统一的计算和调 度、实施带宽的灵活 按需分配最大程度优化网络、提升资源利用率,满足网络集中自动化 管理、多路径转发、绿色节能满足数据中心能力开 放、VM的智能部署满足迁移、海量虚拟 租户的需求,在网元间灵活构造服 务链,数据中心网络,数据中心间互联,电信运营商网络,企业网业务部署,有效实现设备的逐步 融合，降低设备硬件 成本实现网络的集中化管 理和全局优化，有效 提升运营效率，提供端到端的网络服务有利于电信运营商网 络向智能化，开

13、放化 发展，发展更丰富的网络服务，增加收入,向上层应用提供标准化、规范化的网络能力接口，为上层应用提供网络能力服务ICP/ISP可根据需要获 得相应的网络服务，有 效提升最终用户的业务体验,基于SDN的服务链：把计算加入网络中,可灵活地对数据流进行分流 和聚合，供众多监控工具共 享。,集中管理。简化监控的管理 负担。,扩展能力强，具有灵活且可 横向扩展的连接结构。可以 很方便的增加监控设备。,提供无中断升级。,支持多个监控工具关联成链。,不会受制于供应商。有效降 低资本支出和运营支出。,监控中 心,数据云中心,SDN控制 器,交换机,交换机,外部请 求,控制流,网络流,防火墙,IPS,Web代

14、 理,网络流,视频总线云中心,视 频,流,视 频 流,视频流,视频流,视频流,视频 流,视频应 用,视频应 用,控制SDN控制器,监控SDN控制 器,基于SDN的视频总线：把计算融入网络中,统一接入:可采用私有IP，大量 减少公有IP地址的使用。智能调度:按需转发、按照权限 共享流量，减轻网络负载。主动推送:智能识别视频内容，根据内容情况主动推送流量到 需要处理的部门。方便扩容:横向扩展不受限于网 络设备的端口、型号和机箱插 槽数量。便于监控:基于SDN流量调度，便于进行跨机构、跨业务分析 和监控,提供智能、高效、便捷 的视频管理功能。,软件功能虚拟化NFV,运用虚拟化技术，在标准硬件设备上运

15、行各种 执行网络功能的软件来虚拟出多种网络设备,Network Function Virtualization,网络功能虚拟化,在X86标准平台上实现网络功能,网络功能采用软件的形式与硬件解耦,通用硬件的NFV化网元，可实现云化部署,充分利用云平台的完备功能，包括在线迁 移、池化资源的动态配置与使用、负载均 衡与容错、数据保护与复制等，实现网元系统的安全、可靠、高效的运行。,技术特点,定义,虚拟交换机、虚拟路由器、虚拟防火墙、虚 拟负载均衡设备等,计算平台的进化,45,应用及服务,存储,计算,接入,汇聚和安全,核心,IPBB,IPBB,集装箱数据中心,模块化数据中心,传统数据中心,供配电系统,制冷系统,监控系统,布线系统,消防系统,安防系统,机柜,布局,集装箱,其他IDC节点,传统计算平台,集中于单台服务器 的功能和性能实现计算、存储、网络 资源附着在单台服 务器平台上资源无法动态满足 负载的变化资源利用率低，表 现为资源不足或资 源浪费闲置,操作系统,简介特性,操作系统UNIX,统,是一个强大的多用户、多任务操作系统，良好的开放性和可移植性支持多种处理器架构，属于分时操作系,丰富的系统调用，命令功能非常强大采用树状目录结构，