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云计算将改写计算机运作模式
云计算(cloud computing)时代已经来临！x86服务器、多核心处理器与虚拟化软件等先进技术的发展，以及宽带联机的无所不在，都推动着云计算技术发展，并将改写计算机运作模式。特别是在Web 2.0时代中，任何涉及网络联机的信息应用都将与云计算技术密不可分。
时光回到2006年的夏季，美国加州大学柏克莱分校计算机科学的教授Randy Katz利用休假日在Google公司进行研究。
Randy Katz致力于筹建一座新的实验室，专门研究不断增加的大型数据中心可能带来的影响。他打算对于旧金山湾另一端的Google公司数据中心进行更深入地了解。Katz的收获甚丰，最终他带着一大批对于未来运算、程序设计和设计观察等数据回到柏克莱大学。
“我不但对于技术趋势和程序设计技巧(这也是我们的学生在此新商业环境中所必须掌握的关键)有了透彻的了解，还学到应该如何安排教学活动，才能使校园或工程研究团队获得最大的合作性和生产力，”他表示。
对一位计算机科学家而言，这种经历就好像是一个小孩子来到了糖果店中。那些诱人的“糖果”就是如同几部超大型主机一样正在执行作业的十多万部连网计算机。
“像我一样的研究人员们有幸能够接触到数百或上千部计算机，但Google在两年前所组织起来的计算机数量就已经达到这一数字的100倍，而且自2006年以来，或许又增加了10倍之多。”
“Google可以在数千部设备上展开网络搜寻和广告业务等任务处理。他们所使用的一个主要建构模块是名为‘MapReduce’的数据密集型平行编程设计架构。MapReduce架构已广泛被应用于Google的许多程序中。”
利用MapReduce架构，Google的技术人员们能够选取数据，在许多机器上进行划分，并为每部份同步执行算法。接着，透过互连网络将中间结果转换至简化步骤，从而结合所有的结果。“这就像是一种庞大的排序/合并应用程序，”Katz解释道。
Google公司并未透露MapReduce的原始程序代码，但他们公开了相关的文件数据。IBM、雅虎(Yahoo!)和其它公司已据此开发出开放原始码版本的‘Hadoop’架构，现并已广泛用于其它大型因特网数据中心。目前，最先采用Hadoop推出先进服务的Amazon.com已成为云计算应用的典型代表；这种云计算方法据称可能成为运算领域的下一个里程碑。
云计算本质上在于将终端机/服务器PC型运算扩展到因特网领域。来自各领域的多种技术趋势共同推动了云计算的发展，包括成熟的x86服务器、多核心处理器、虚拟化软件和普及化的宽带联机。
云计算的支持者表示，越来越多的应用程序已不再把耗费大量CPU和内存资源的庞大程序代码集中于客户端系统上来执行，而是使其在因特网云计算中成为大型数据中心的服务之一。此外，具有上网功能的手机和电视兴起也正好为此提供了绝佳的发展时机。
“例如现有的30亿部手机正开始成为因特网的头号‘公民’，”Katz提到，“这些手机的本地功能相当有限，在各种行动系统不断涌现下，对于因特网数据中心和服务器的需求将日益成长。”
图说：Google采用的MapReduce平行编程设计架构流程图。
Amazon如何被Google化？
未来的移动消费设备可能推动对于因特网数据中心的需求；事实上，商业用户现在就已经开始这一趋势了。Google、Amazon和其它一些Web 2.0的新创公司们(如Zoho)均正致力于使应用整合于Web服务中。仅Zoho一家公司就声称其基于网络的应用软件已拥有130万名用户，这一数字正以每个月10万名的速度持续增加中。
Amazon公司的Elastic Computing Cloud (EC2)以及该公司在2006年推出的其它Web服务，都已经成为这场变革中的首例成功传奇。Amazon声称，在因特网书商决定可与所有参与者共享的闲置周期上，目前已有40万名开发人员采用该技术来执行应用程序。有些人并认为，EC2将因此成为实现云计算的既定标准应用程序接口。
Katz把Amazon视为Web软件产业的台积电(TSMC)，它就像台积电的代工服务概念一样催生出众多‘无晶圆厂’的小型新创企业，以提供可执行于数千台计算机并由大量在线零售商(e-tailer)所支持的服务。
事实上，有些业界观察人士认为，由于目前的新式服务更易于投入全球广大的人群中，创新与变革的进展步伐将随着云计算的发展而加速。Katz在柏克莱大学的同事David A. Patterson表示：“云计算将加速软件的变革与创新。”Patterson是一位资深的计算机科学家，他目前也是柏克莱大学新平行运算实验室的负责人。
Amazon EC2总经理Peter De Santis表示，这是该公司推出的6大Web服务之一。而这六项服务每一季约吸引多达4万名新的开发人员。Amazon公司预计未来也还有很大的成长空间。
Amazon目前仅为用户开放接取至其于美国东岸的三座数据中心，这仅是这个因特网书商在全球可支持的计算机中心之一而已。Amazon公司共有多少座数据中心？共有多少部计算机正在执行作业？这始终是该公司的机密，也是企业在云计算新时代中必须严密防守的一项影响力准则。
随着Amazon公司的业务成长与技术发展，在计算机时代成为一家销售商的概念也自然成形。“我在Amazon工作了十多年，我们从未把自己看作是一家书商，而是带动售书产业的技术公司。”
为了满足圣诞节前夕在线礼品交易等流量高峰的要求，数据中心的能力往往不敷使用，但在其余离峰时间的利用率又急剧下滑至个位数。多核心处理器、虚拟化软件和Hadoop等平行编程工具的崛起，使得计算机更易于实时处理多项任务。
“我们发现那些希望快速扩展应用以降低成本的公司们对于EC2有很大兴趣，”The MathWorks公司MatLab平行编程工具套件工程总监Loren Dean说。“这种兴趣来自于各行各业，包括我始料所未及的一些领域，如金融服务业和航空业，”他表示。“云计算已不再仅是一种学术理论或研究趋势了！”
如果把Amazon比喻为云计算领域的台积电，那么，微软(Microsoft)公司就相当于这家半导体晶圆代工巨擘的最大劲敌──联华电子(UMC)。微软公司有许多数据中心用于支持其MSN服务。微软公司在去年9月份时也曾为其称为‘Azure’的云计算服务进行beta测试。
微软公司首席服务器开发高手Dave Cutler可说是Azure的幕后功臣之一，他为这项服务开发了Hyper-V虚拟化软件客制版。微软公司将把Hyper-V用于其服务器操作系统中。
使用Azure的用户们并不需要深入了解Cutler的最新虚拟化程序代码细节，但微软公司认为，它将协助公司们迅速使产品扩展至各个数据中心。微软的长远目标在于使用户能够更轻易地将执行于公司内部的Windows服务器任务转移到微软的Azure云计算上。
即使是一向对技术怀着恐惧感的好莱坞(Hollywood)也开始加入这一行列。一个由大部份主要电影制作公司和众多技术巨擘共同组成的‘数字娱乐内容生态系统’(DECE)联盟，已着手草拟一项既定标准，以使云计算服务能成为一种安全、储存和共享数字媒体的方法。
如果这一‘数字娱乐内容生态系统’联盟获得成功，它将催生出更多服务，用户从此可以扔掉所有的DVD收藏和Tivo了！取而代之的是采用登录网络服务的方式，用户将可在电视、计算机和移动装置等各种设备上播放所购买的电影和音乐。
MapReduce满足多核心要求
那些致力于可在未来CPU中采用数十颗核心的芯片研究人员们也一直在研究MapReduce架构。研究人员们发现，MapReduce在执行单一功能处理的大型数据集方面相当有用，而对于平行执行多项功能时却捉襟见肘。
“我们打算从各个方面着手拓展MapReduce架构的性能，”史丹佛大学普适平行实验室(PPL)总监Kunle Olukotun表示。“MapReduce架构并非无所不能，但不失为一个强有力的概念，”他补充道。
史丹佛大学的研究人员特别将MapReduce架构运用在一种机器学习应用上。他们还开发出可在多核心处理器上运用MapReduce的Phoenix架构。
“由于具备了本地共享内存，因而能够使用较小的数据组；这使得我们能够不必在以太网络上执行大量数据，同时也避免了大量延迟，”Olukotun指出。
 
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