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透明計算走 在雲計算之前
本文講的是透明計算走 在雲計算之前，【IT168 資訊】雖然IBM公司第一次明確地將“雲計算”這樣一個概念以白皮書的形式提出，但實際上相關的思想已經在之前的研究與實踐中有所體現。有意思的是，我國的計算機研究人員遠在“雲計算”這個名詞提出之前就已經有了一個與之非常類似的構思，這就是透明計算。可以說，透明計算已經體現了雲計算的特征，即資源池動態的構建、虛擬化和用戶透明等。
中國工程院院士、清華大學計算機係張堯學教授領導的研究小組從1998年開始就從事透明計算係統和理論的研究，到2004年前後正式提出，並不斷完善透明計算的概念和相關理論，最先在雲計算所描述的範疇裏麵展開工作。在透明計算的模式下，用戶的各種計算設備(簡稱客戶機)不預置任何操作係統和應用軟件，用戶可以根據需求，在客戶機啟動時通過網絡任意選擇與客戶機兼容的各種操作係統以及操作係統上的多種應用軟件。從現在的觀點來看，透明計算的思想與雲計算的思想不謀而合，在研究與係統架構上最早展現了雲計算平台的精髓。
透明計算概念
透明計算是一種用戶無需感知計算機操作係統、中間件、應用程序和通信網絡的具體所在，隻需根據自己的需求，通過網絡從所使用的各種終端設備(包括固定、移動、以及家庭中的各類終端設備)中選擇並使用相應服務(例如計算、電話、電視、上網和娛樂等)的計算模式。
透明計算係統由終端設備、服務器和連接終端設備與服務器的網絡組成。
附圖顯示了透明計算係統的組成。我們可以看到，理想的透明計算包括三個部分，一個是整合了當前PC、PDA、智能手機、數字家電等輕權設備的透明客戶端;一個是整合當前各種網絡設備與互聯設備的透明網絡;最後一個是整合了大量計算能力較強或者很強的普通個人微機、服務器、大型機等的透明服務器。從總體上看，透明計算構建在一個更加廣泛的物理設備之上，運行環境更加靈活。
在透明計算平台下，我們把透明計算係統中所使用的終端設備稱為透明客戶機或透明客戶端，把其中的服務器稱為透明服務器，並把連接終端設備和服務器的網絡係統稱為透明網絡。
透明客戶機可以是沒有安裝任何軟件的裸機，也可以是裝有部分核心軟件平台的輕巧性終端。
透明服務器是帶有外部存儲器的計算裝置，例如PC機、PC級服務器、高檔服務器、小型機等。透明服務器存儲用戶需要的各種軟件和信息資源，同時還要完成透明計算係統的管理與協調，例如各種不同操作係統核心代碼的調度、分配與傳輸，各種不同軟件服務往透明客戶機上的調度、分配與傳輸等過程的管理。
透明客戶端與服務器之間的連接由透明網絡完成。透明網絡是指一種在目前常用的局域網或廣域網基礎上增加了特定通信協議的網絡係統。這種網絡係統可以基於以太網、CATV、802.11、IEEE 1394等傳輸係統，甚至是基於3G、4G的通信網絡。
透明計算要解決的問題
透明計算要解決的問題也是普適計算要解決的一些問題，同時，也是當前雲計算平台構建的應用服務對象。具體說來這些問題如下：
1. 服務模式的轉變。目前的計算機服務模式是由軟硬件廠商設計好後統一提供給用戶進行使用，用戶能夠在有限的範圍內進行一些定製工作。這是一種以廠商為中心的服務模式。用戶不能自由跨平台選擇各種應用，更不能完全實現個性化的使用模式。透明計算，要實現以用戶為中心的服務模式，恢複用戶的主導地位。用戶可以通過各種平台自由選擇和使用各種軟件服務，實現軟件即服務(SaaS，Software as a Service)。
2. 各種操作係統的和諧共處和普遍訪問。在透明計算係統中，要支持各種操作係統和應用能夠在同一硬件平台上和諧共處(運行)。這也是虛擬機(Virtual Machine)技術試圖要解決的問題。其次，在透明計算係統中，還要能夠實現各種操作係統和應用的跨平台普遍訪問，即支持在不同的硬件平台上能夠訪問到用戶定製的同一操作係統和應用環境。
3. 技術的開放性。技術開放也是為了解決各種操作係統的和諧共處問題。要解決這個問題，就需要發展和製定一種硬件和軟件之間的標準接口與交互協議，屏蔽底層硬件和上層軟件的異構性和差異性，從而使得不同廠商的操作係統和應用軟件都能集成並運行在一個統一的標準平台之上。SOA (Service-Oriented Architecture)架構就是實現技術開放性，從而使得不同廠商開發的軟件服務能夠進行跨平台集成的一種有效方式。
4. 技術的透明性。技術透明則著眼於使用的方便性。主要有兩個方麵的含義：一個是指對用戶透明，即用戶不用關心和了解技術的各種細節，隻需關心其使用，並保持過去的使用體驗;二是對運行在透明計算平台上的各種操作係統和應用透明，即各種操作係統和應用軟件不用關心和考慮透明計算平台的各種技術。各種操作係統和應用軟件不需進行任何修改或者很少修改就可以直接運行在該平台上。對操作係統和應用而言，運行在透明計算平台上，與運行在通常的計算機平台上一樣，沒有任何區別，完全不用考慮服務器的位置、指令和數據的存儲與傳輸方式等。
5. 安全性。安全性是係統使用時必須要考慮的一個問題。為了在目前的軟硬件平台上實現真正的從底層到上層的安全性，人們提出了可信計算(Trusted Computing)的模型和技術。在透明計算中，也需要解決計算和數據的安全性，實現可信的計算和數據服務。
清華大學計算機係的透明計算平台采用Intel EFI技術來研究開發能夠實現透明計算模式的下一代產品。目前已經完成原型係統的開發，該原型產品在今年4月份的Intel IDF上進行了展示。該款產品如果產業化成功，將大大擴展機器的性能和產品的適用範圍，構建一種應用廣泛的新型雲計算平台。
原文發布時間為：2009-06-23
本文作者：IT168.com
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原文標題：透明計算 走在雲計算之前
最後更新：2017-09-28 14:03:15