计算模式的演化及其软件开发技术

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1、计算模式的演化及其软件开发技术陈建勋博士Email:cjxwh@wust.edu.cnQQ:75000802011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

2、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CPU2.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

3、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，JohnGage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）

4、：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byInternet强大--Large-scaledataprocessing请求启动运行成本效率高实在是太方便了Softwareasplatform（SasP）Constraint:SecurityDatalock-in二计算模式（4）--云计算SoftwareasaService(SaaS)amod

5、elofsoftwaredeploymentwherebyaproviderlicensesanapplicationtocustomersforuseasaserviceondemand.二计算模式（5）--云计算PlatformasaService(PaaS)对于开发WebApplication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-tenantarchitecture，用户不需要考虑多用户并发的问题，而由platfo

6、rm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UtilityComputing“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，payless；utilitycomputing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uselesspayless。这是cloudcomputing的一个重要方面二计算模式（7）--云计算CloudComputingis…二计算模式（8）--云计算Whyno

7、w?verylarge-scaledatacenter的实践，因为新的技术趋势和Business模式pay-as-you-gocomputing二计算模式（9）--云计算KeyPlayersAmazonWebServicesGoogleAppEngineMicrosoftWindowsAzure二计算模式（10）--云计算KEYAPPLICATIONSMobileInteractiveapplicationsTimO’Reilly相信未来是属于能够实时对用户提供信息的服务。Mobile必定是关键。而后台在datacenter中运

8、行是很自然的模式，特别是那些mashup融合类型的服务。Parallelbatchprocessing大规模数据处理使用CloudComputing技术很自然，MapReduce，Hadoop在这里起到重要作用。这里，数据移入/移出cloud是很大的开销，Ama