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计算模式的演化及其软件开发技术 陈建勋 博士 Email: cjxwh@ QQ:7500080 2011年6月 一、系统结构 (1) 初始阶段：计算的自动化和快速性（1946） ENIAC，第一代计算机的主要特点是：采用电子管作基础元件；使用汞延迟线作存储设备，后来逐渐过渡到用磁芯存储器；输入、输出设备主要是用穿孔卡片，用户使用起来很不方便；系统软件还非常原始，用户必须掌握用类似于二进制机器语言进行编程的方法。 晶体管：相比采用定点运算的第一代计算机，第二代计算机普遍增加了浮点运算，计算能力实现了一次飞跃。 第二代计算机除了大量用于科学计算，还逐渐被工商企业用来进行商务处理，高级语言FORTRAN和COBOL因此也得到了广泛应用。 1964-1970：集成电路（IC）催生第三代计算机脱胎换骨 微处理器铸造第四代计算机 从1970年至今的计算机基本上都属于第四代计算机，它们都采用大规模和超大规模集成电路。 1959-1964 一、系统结构 (2) 1. 单CPU-多CPU-多核CPU 2. 串行处理-并行处理 3. 并行处理-集群计算 4. 集群计算-网络计算 酷睿i7 天河1号千万亿次超级计算机 2009年10月29日 每秒钟1206万亿次的峰值速度 徐志伟 等. 网络计算系统的分类研究.计算机学报，2008,9. 一、系统结构（3） 1. 个人电脑促进信息时代发展（APPLE、IBM-PC） 1981年8月12日 2. 网络就是计算机 SUN微系统公司，1984，John Gage 二 计算模式（1） 2.客户机/服务器模式： 开发语言 机器码--汇编语言--高级语言-专用语言 开发环境 程序设计环境—软件工程环境 3.浏览器/服务器模式： 1.单主机模式： 单任务 多任务 多线程 共享外部设备 分时占用 HTTP协议，HTML语言 免除客户端应用更新的烦恼 并行处理机的发展 二 计算模式（2） 4. 虚拟机模式 虚拟化技术的计算机网络 建设成本：50万降低到25万（100台）：50% 运行成本：节电从200W降低到40W：80% 运行周期：4年延长到8年 软件升级和维护：无负担 体现先进的云计算和虚拟化服务技术 具有极大的推广应用和示范作用 二 计算模式（3）--云计算 5. 云计算…… 不仅仅是软件 任意地点任意时间访问by Internet 强大 -- Large-scale data processing 请求启动运行 成本效率高实在是太方便了 Software as platform（SasP） Constraint: Security Data lock-in 二 计算模式（4）--云计算 Software as a Service (SaaS) a model of software deployment whereby a provider licenses an application to customers for use as a service on demand. 二 计算模式（5）--云计算 Platform as a Service (PaaS) 对于开发Web Application和Services，PaaS提供了一整套基于Internet的，从开发，测试，部署，运营到维护的全方位的集成环境。特别它从一开始就具备了Multi-tenant architecture，用户不需要考虑多用户并发的问题，而由platform来解决，包括并发管理，扩展性，失效恢复，安全。 二 计算模式（6）--云计算 Utility Computing “pay-as-you-go” 好比让用户把电源插头插在墙上，你得到的电压和Microsoft得到的一样，只是你用得少，pay less；utility computing的目标就是让计算资源也具有这样的服务能力，用户可以使用500强公司所拥有的计算资源，只是use less pay less。这是cloud computing的一个重要方面 二 计算模式（7）--云计算 Cloud Computing is… 二 计算模式（8）--云计算 Why now? very large-scale datacenter的实践， 因为新的技术趋势和Business模式 pay-as-you-go computing 二 计算模式（9）--云计算 Key Players Amazon Web Services Google App Engine Microsoft Windows Azure 二 计算模式（10）--云计算 KEY APPLICATIONS Mobile Interactive applicatio