cloud computing mit mathematischen anwendungenkit – the cooperation of forschungszentrum karlsruhe...

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04.0

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KIT – the cooperation of Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH)

Cloud Computing mit mathematischen Anwendungen

Vorlesung SoSe 2009

Dr. Marcel KunzeKarlsruhe Institute of Technology (KIT) Steinbuch Centre for Computing (SCC)

Cloud Computing Teil 3 | SoSe 2009 | Dr. M.Kunze2

Agenda Cloud Computing1. Einleitung

Was ist Cloud Computing?2. Grundlagen

Virtualisierung, Web Services, Java, …3. Cloud Architekturen

Infrastruktur, Plattform, Anwendung4. Cloud Services

Amazon Web Services, Google App Engine5. Aufbau einer Cloud

OpenCirrus Projekt, Eucalyptus6. Cloud Algorithmen

MapReduce, Optimierungsverfahren, …

Praktische Übungen und AnwendungenVorlesung im Web: http://www.mathematik.uni-karlsruhe.de/mitglieder/l ehre/cloud2009s/


Web-basierte Software-Produkte

Web SystemHypermedia-Infrastruktur, die das Ausführen von Web -Applikationen erlaubt

Web-ApplikationVerteilte Anwendung auf WWW-Techniken basierend, au fgebaut aus Web-Ressourcen

Web-RessourcenDurch einen Web-Server geliefertes Objekt, mit stan dardisierten Protokollen, auf Request eines Web-Klienten


Request/Response Model


Client-Server Model


Hypertext Markup Language (HTML)


HTML


eXtensible Markup Language (XML)

Extension of HTML for structured dataA way to represent machine readable informationXML documents are composed of elements and attributes


Footnote


Data – Information and Media


Providing and Comsuming


Service Oriented Architecture (SOA)


Web Service Architecture


Scalability


Some Examples for SOA

KIT Integrated Information Management (KIM)Integration of Business Processes at KITExtension with OpenID

B2B in the CloudIntegration of Business Workflows

Programming = Software Design and Architecture


KIT Integrated Information Management (KIM)

integration-layer I

integration-layer IV

integration-layer II

integration-layer III

application services

core services

technical infrastructure

service portal

research anddevelopment

teaching, study andfurther education

informationprovider

administration

„i2map“

Integration of Business Processes at KIT


KIM-iSOA (Integrated SOA)

WF

... ...

Integrations-schicht I

Integrations-schicht II

Integrations-schicht III

Integrations-schicht IV

WS-System

Legacy-System

Legacy-System

Datenbanken, Host-Systeme

Sic

herh

eit,

IDM

„Lan

dkar

te“

(i2M

ap)

Mitarbeiterportal

ADO.NET, LINQ, BDC, ...

Hardware, Netze, Infrastruktur

BPEL

.NET, Java

Infrastrukturdienste

WebParts WebControls ASP.NET Provider

Studierendenportal ...


KIM-IDM: Service-Oriented Identity Management


BMWi Project: B2B in the Cloud

Move Business Processes of SMEs into the CloudConstruction of a Cloud Enterprise Service Bus


Klassische Architektur

Das Konzept, der Plan und das Ergebnis stimmen (meist) überein


Software-Architektur

Das Konzept, der Plan und das Ergebnis sind verschiedenNotwendigkeit zur Abstraktion : Software-Entwicklung ist daher eine schwierige Disziplin


Objekt-Orientierte Programmierung (OOP)

OOP erlaubt es dem Programmierer, in Kategorien der Problemstellung zu denken!

Durch Abstraktion reduziert sich die Komplexität

Drei fundamentale IdeenKlasse/Objekt, KapselungKlassenhierarchien, VererbungAbstraktion, Polymorphismus


DataData

OOP Basics

Ein Objekt kapselt Daten zusammen mit den

Operationen/Funktionen

Die Daten sind nur über die Methoden

(Operationen/Funktionen) anzusprechen

Der Bauplan für ein Objekt heißt Klasse

Klassen sind Abstrakte Datentypen

Abstrakte Datentypen

Vector a, b, c;c = a + b;float x = c.x();


Java

Erfunden von SUNErste Version 1995 (Heute Version 6)

Programmiersprache für Web- und Standalone ProgrammeJava ist objekt-orientiertJava ist plattformunabhängig (garantierte Genauigke it!)Java ist portabel (Keine Betriebssystemabhängigkeit )Java ist einfach (Keine Pointer)Java ist sicher (Sandboxing)


Java Virtual Machine (JVM)

Implementierung einer virtuellen Ausführungsumgebung (Anwendungsvirtualisierung)


Java ist portabel: Beispiel StarOffice

Cross-Plattform Office Suite: Mac, Windows, Linux, …


Java ist einfach und sicher

Automatisches Memory-ManagementReferenzen statt Zeiger (keine „Dangling Pointer“)Garbage Collection (keine „Memory Leaks“)

Keine MakefilesKeine Header FilesC++ Syntax


Java ist Objekt-Orientiert

Alle Funktionen sind stets mit Objekten asoziiertNur Member-Funktionen

Nahezu alle Datentypen sind ObjekteFiles, Arrays, Strings, Sockets, etc.Primitive Datentypen für Effizienzbyte, short, long, int, float, double, char, boolea n

Super-Klasse „Object“ wird an alle Objekte vererbt


Zusammenfassung

Web ServicesClient/Server ModellProtokolle: HTML, XMLService-Orientierte Architektur (SOA)Vorlesung: Web Engineering (Dr. Nussbaumer)

JavaObjekt-Orientierte Programmiersprache für Web-basie rte AnwendungenJava Virtual Machine (JVM)Plattformunabhängig, portabel, einfach, sicher Vorlesung: Einstieg in die Informatik mit Java (Dr. Bohlender)


Karlsruhe Institute of Technology

Thank you for your attention.Steinbuch Centre for Computing (SCC)

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