云計(jì)算發(fā)展的五大原因

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五個(gè)主要原因使得分布式計(jì)算必然會(huì)越來越普遍，逐漸發(fā)展成主流的計(jì)算模式而取代集中式的大型計(jì)算機(jī)：

　　

　　1、現(xiàn)在分布式系統(tǒng)的第一個(gè)原因就是因?yàn)樗�具有比集中式系統(tǒng)更好的性能價(jià)格比。你不要花幾十萬美元就能獲得高效能計(jì)算。

　　2、多數(shù)應(yīng)用本身就是分布式的。如工業(yè)企業(yè)應(yīng)用，管理部門和現(xiàn)場不在同一個(gè)地方。

　　3、高可靠性。冗余不僅是生物進(jìn)化的必要條件，而且也是信息技術(shù)�，F(xiàn)代分布式系統(tǒng)具有高度容錯(cuò)機(jī)制，控制核反應(yīng)堆主要采用分布式來實(shí)現(xiàn)高可靠性。

　　4、可擴(kuò)展性。買一臺(tái)性能更高的大型機(jī)，或者再買一臺(tái)性能相同的大型機(jī)的費(fèi)用都比添加幾臺(tái)PC的費(fèi)用高得多。

　　5、高度靈活性。能夠兼容不同硬件廠商的產(chǎn)品，兼容低配置機(jī)器和外設(shè)而獲得高性能計(jì)算。

　　粗略地計(jì)算，目前的個(gè)人計(jì)算機(jī)每個(gè)CPU芯片的處理能力是200MIPS，就是每秒種執(zhí)行200M也就是兩億次指令，而最近Yahoo!公司報(bào)道他們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了有一萬個(gè)節(jié)點(diǎn)（node）就是一萬臺(tái)PC計(jì)算機(jī)連接的分布式系統(tǒng)，總的處理能力是 2,000,000MIPS，最快的芯片也達(dá)不到這個(gè)速度，因?yàn)樵谝欢�面積上設(shè)計(jì)的芯片的速度是存在一個(gè)極限的，不可逾越。而當(dāng)前世界著名的超級計(jì)算機(jī)所謂的TOP500，達(dá)到每秒幾百萬億次指令執(zhí)行，都是采用分布式設(shè)計(jì)的，世界第一的IBM BlueGene超級計(jì)算機(jī)采用了32部機(jī)架，每部機(jī)架部署有768個(gè)PowerPC440 CPU。順便說一句，這TOP500基本都是使用Linux操作系統(tǒng)的！現(xiàn)在社會(huì)和家庭擁有的個(gè)人計(jì)算機(jī)就是PC，只有30%的計(jì)算能力被利用，甚至更低，而其余70%的實(shí)際上是被閑置的，這些閑置的計(jì)算機(jī)資源和計(jì)算能力只有通過分布式系統(tǒng)才能得到有效的利用，這樣可以大大提高一個(gè)國家的計(jì)算能力，而計(jì)算能力是衡量一個(gè)國家國力和科學(xué)研究能力的指標(biāo)，這一點(diǎn)現(xiàn)在還沒有被國人充分認(rèn)識(shí)到。一個(gè)國家和地區(qū)的計(jì)算能力現(xiàn)在已經(jīng)成為一種重要的戰(zhàn)略資源，不亞于石油和其他戰(zhàn)略物資的重要性。云計(jì)算就是把普通的服務(wù)器或者個(gè)人計(jì)算機(jī)連接起來以獲得超級計(jì)算機(jī)也叫高性能和高可用性計(jì)算機(jī)的功能，但是成本更低。這在世界上也是個(gè)先進(jìn)的項(xiàng)目。云計(jì)算模式必定能大大提高我國科學(xué)計(jì)算機(jī)和商業(yè)計(jì)算能力，使得我國經(jīng)濟(jì)競爭力大大提升。美國和歐洲有許多社會(huì)分布的分布式計(jì)算系統(tǒng)，他們動(dòng)員和使用這些社會(huì)計(jì)算能力進(jìn)行人類基因組學(xué)（Genomics）的研究、天文學(xué)問題研究、數(shù)學(xué)難題研究以及其他的科學(xué)問題研究。去年的一個(gè)研究報(bào)告估計(jì)我國個(gè)人計(jì)算機(jī)PC保有量接近兩億臺(tái)。

　　按照計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的宗師Andrew S. Tanenbaum（AST）給分布式系統(tǒng)的的定義：“分布式系統(tǒng)是這樣的系統(tǒng)，它運(yùn)行在不具有共享內(nèi)存的多臺(tái)機(jī)器上，但在用戶的眼里卻像是一臺(tái)計(jì)算機(jī)”。（引自《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》，機(jī)械工業(yè)出版社，1999年中文版）。它的目標(biāo)是讓每個(gè)用戶感覺聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)是一個(gè)分時(shí)系統(tǒng)——就像使用個(gè)人計(jì)算機(jī)一樣 ——而不是一個(gè)由許多計(jì)算機(jī)聯(lián)合起來的集體，即使由五個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的分布式系統(tǒng)也應(yīng)該讓用戶感覺自己是在使用一臺(tái)價(jià)值20萬美元的大型計(jì)算機(jī)，唯一不尋常的感覺是處理速度提高了許多，別的沒有什么不同。例如，這里有一個(gè)簡單的例子，在機(jī)器A的用戶要使用安裝在機(jī)器B上用戶的目錄里的文件，A用戶要使用遠(yuǎn)程登錄命令rlogin B登錄到機(jī)器B的目錄上，那么這就不是一個(gè)真正的分布式系統(tǒng)，因?yàn)橛脩鬉意識(shí)到了另外一臺(tái)機(jī)器的存在，分布式系統(tǒng)必須要做到，用戶A登錄到一個(gè)目錄上的時(shí)候不知道自己是在本地機(jī)器上還是在遠(yuǎn)程機(jī)器上的目錄上，對于用戶A來說機(jī)器B是透明的，這就是分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮的“透明性”要求。其他有關(guān)的問題包括：分布式文件系統(tǒng)的問題，目錄和文件訪問機(jī)制以及一致性問題，分布式系統(tǒng)進(jìn)程的通信問題等等。目前的云計(jì)算嚴(yán)格說還沒有到達(dá)真正的分布式計(jì)算的語義學(xué)水平。