云计算与气象业务

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1、云计算在气象业务中的应用前瞻北京市气象局焦热光2010.10S15气象事业发展战略和低碳经济内容•云计算的特点•云计算与气象业务•云计算与低碳经济云计算的特点•什么是云计算？云计算的来历:自从个人电脑(PersonalComputer:PC)出现并大量普及:计算模式变为客户机/服务器（Client/Server）模式（有网络存在时）。科学计算的发展:并行计算:MPI网格计算…..互联网出现和普及:分布式计算:P2Petc.GPU:ATI,NVIDIA现在趋势:云终端+云计算云计算的特点•为什么叫云计算?1.算法调度中的

2、不确定性：用户只知道算法在机群中运行，不知道真正在那台机器上运行。2.参与计算的计算机数目任意改变，没有边界。3.如果采用神经网络算法（neuralnetwork），遗传算法（geneticalgorithm），蚁群算法（antcolonyalgorithm），退火算法（annealingalgorithm）等，也有不确定性存在。云计算的特点•云计算的一些特点普通的个人电脑之间采用网络互联后提供强大计算能力的技术。可容错的、线性可扩展的、快速响应的。•云计算的先驱谷歌公司：索引全世界的网页亚马逊公司：弹性计算云EC2（

3、ElasticComputeCloud）•云计算实现框架：Hadoop（开源软件）:HDFS+HBase+MapReduce算法：用户需要写两个函数:Map()Reduce()Map-Reduce例子:淘宝网Map-Reduce例子(续)提交MapReduce作业分析器分析器JobTrackerJobTrackerAnthillAnthill客户端客户端优化器优化器TaskTrackTaskTrackTaskTrackTaskTrackTaskTrackTaskTrackerererererer规划器规划器MapTMa

4、pTaskaskMapTMapTaskaskMapTMapTaskaskReduceTaReduceTaReduceTaReduceTaReduceTaReduceTasksksksksksk网络网络执行器执行器PostgresPostgresPostgresPostgresPostgresPostgres元数据库元数据库实例实例实例实例实例实例Anthill服务器Hadoop集群云计算与气象业务•Map算法Map就是映射映射也叫函数完全并行的把一组键值对映射成一组新的键值对云计算与气象业务•Reduce算法Reduc

5、e就是化简化简也叫合并同类项也可以高度并行计算Map-Reduce示例•求所有自动站5分钟雨量大于10毫米的站点源数据：文件1:自动站数据文件2:自动站数据…..文件n:自动站数据map函数:if(站点.Preci>=5mm)EmitIntermediate(雨量值,站点名);map输出Worker1:(.A),(.B),(.C),.Worker2:Worker3:Map-Reduce示例（2）Reduce函数:foreach雨量in输入Emit(站点名);reduce的输入Worker1:(xA)Worker2:(y

6、B),(yC),(yD)...Workern:reduce输出Worker1:(5AB...)Worker2:(6DE...)...Workern:•排序和搜索等计算是比较耗费时间的•优点：计算资源动态调整，确保响应时间云计算与气象业务（2）•通过云计算保证对用户的响应时间许多用户只是看一眼气象信息：轻用户但大量的轻用户也会造成巨大的服务负荷：尤其是和位置有关的服务也许发展方向是采用云计算技术云计算与气象业务（3）•通过云终端使用云计算云终端不一定是PC：可以是手机，掌上电脑，甚至家用电器等许多复杂的计算可以放在云中进

7、行,比如:语音识别（Voicerecognition），GoogleEarth，等云计算与气象业务（3）•例如：自动站也可以成为一个云终端云计算与气象业务（3）•例如：自动站也可以成为一个云终端每个自动气象站也许不仅能上传数据，还能带有一定的智能：按需观测云计算与低碳经济•过去十几年，计算机成了快速消费品计算机产品的贬值和折旧速度是相当惊人的。•人们已经开始注意低碳信息技术有美国人研究：就整个网络环境而言，发现访问一个网站平均每秒会制造20毫克的二氧化碳。如果网站的速度提高一倍，相应的碳排放也许会降低。云计算与低碳经济

8、•IT资产的利用率是很低的比如：据抽查2008年全国中小学计算机约1000万台。平均30%云计算与低碳经济•公共服务是走向高效率、低成本、低碳排放的路径云计算是可容错的、线性可扩展的：要提高计算速度：简单的增加节点节点失效：简单的撤下人们的计算需求也可以成为高效的社会化服务，取用方便，费用低廉。结语•云计算是一种新的发展趋势，以上