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事实是,当多人共用一台计算机,即使该计算机是一个巨大的主机,你也不得不等待你的次序。需要重新生成财务报告吗?没问题——如果你不介意等到下午或明天早晨。在客户机/服务器环境中,即时访问并非总是可行的,人们的需求很少能够马上得到满足。

因此,尽管客户机/服务器模式也提供了类似的集中存储,但它不是云计算,因为它不是以用户为中心的。使用客户机/服务器计算,所有的控制都位于主机上,受单一主机的管理。这不是一个有利于用户的环境。

对等计算:资源共享

如你所想,使用客户机/服务器系统是一种“紧急与等待”的体验。客户机/服务器系统的服务器部分会产生一个巨大的瓶颈。所有计算机之间的通信不得不首先通过服务器,然而这种做法效率可能是低下的。

无须经由服务器,将一台计算机连接到另一台计算机,这一显而易见的需求导致了对等(P2P)计算的发展。P2P计算定义了这样一种网络结构,其中的每台电脑都有相等的能力和责任。这同传统的客户机/服务器的网络架构形成了鲜明的对比,在后一种架构中,一台或多台计算机专门用来为其他计算机提供服务。(这种关系有时也被称为主/从关系,中央服务器是“主”,而客户计算机是“从”。)

P2P是一个平等的概念。在P2P环境中,每台计算机既是客户机又是服务器,没有主从之分。P2P把网络上的所有计算机都看作是对等的,因而使得直接的资源和服务交换成为可能。无需中央服务器的存在,因为任何一台电脑在需要的时候都能充当这一角色。

P2P也是一个分散的概念。控制是分散的,所有电脑平等运行。内容也分散在不同的电脑上。没有集中的服务器用来承载可用的资源和服务。

第一章 超越桌面:云计算导论(4)

也许最著名的P2P实现就是因特网。今天,许多用户都已经忘记(或根本未曾知道),根据最早的阿帕网(ARPAnet)的想法,因特网最初被设计为一个对等的系统,用来共享分布在美国各地的计算资源。不同的阿帕网站点——总数并不是很多——不是作为客户端和服务器,而是作为对等方连接在一起。

早期因特网的P2P特性可以通过新闻组(Usenet)网络来做最好的说明。新闻组,创建于1979年,是一个由计算机构成的网络(通过因特网访问),每台计算机都提供整个网络的内容。信息在对等的计算机之间进行传播,无论用户连接到哪一台新闻组服务器上,都可以获得张贴到每个单独的服务器上的所有(或几乎所有)的信息。虽然用户到新闻组服务器的连接具有传统的客户机/服务器特性,但新闻组服务器之间的关系肯定是P2P的,这就是今日云计算的雏形。

当然,并非因特网的每一部分都具有P2P特性。随着万维网的发展,计算模式由P2P重新回到客户机/服务器模式。在web上,每个网站都由一组计算机提供服务,网站的访问者使用客户端软件(web浏览器)来访问它。几乎所有的内容都是集中的,所有的控制也是集中的,在此过程中,客户没有任何自主权或控制能力。

分布式计算:提供更多的计算能力

P2P模式的一个最重要的方面就是分布式计算,某个网络甚至整个因特网上的空闲个人电脑被组织起来,用来为大规模的、处理器密集型的项目提供计算能力。这是一个简单的概念,所有的一切都围绕着计算能力在多台计算机之间的共享。

一台每天运行24小时,每周运行7天的个人电脑能产生巨大的计算能力。然而,大多数人并不会以24/7的方式使用自己的计算机,因而计算机资源的很大一部分都未得到有效利用。分布式计算能够使用这些资源。

当一台计算机用于分布式计算项目时,为了在电脑空闲期间执行各种处理任务,需要在机器上安装软件。空闲时间处理的结果定期上传到分布式计算网络中,与来自项目中其他计算机的类似结果进行合并。只要有足够的计算机参与,上述做法的效果足以比拟更大的主机和超级计算机的处理能力——对于某些非常庞大和复杂的计算项目而言,这是必需的。

例如,基因研究需要大量的计算能力。采用传统的手段,可能需要数年时间才能解决基本的数学问题。通过将数千(或百万)台个人电脑连接在一起,将更多的计算能力用于同样的问题,很快就能得到结果。

分布式计算的历史

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