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云计算与网络软件技术－几点思考 怀进鹏 北京航空航天大学 2011年6月27日 1 内容提要 一、互联网发展：路在何方？ 二、互联网热点：背后的动力？ 三、网络化软件：机遇 2 IT与互联网发展机遇 1）IT领域仍主导全球高技术出口和风险投资的重点 IT与互联网发展机遇 2)互联网应用的演变：以人为中心 IT与互联网发展机遇 3）信息观＝人类社会＋信息世界＋物理世界（CyberSpace） 另一方面，IT发展约束墙 2020年前后： IT遇到靠渐进式改进难以继续发展的重大障碍－技术墙 摩尔定律：在现有CMOS技术和工艺下，摩尔定律仅能持续到2020年，IT产业可能面临变革 存储墙：随着多核处理器核数不断增加，处理器与存储器之间的性能差距日益扩大 功耗问题：在技术层面，功耗已成为制约系统功能及性能提升的重要因素； IT技术进步已不足以满足应用需求的增长！ IT发展约束墙：软件与数据复杂性 数据规模和不确定性墙： 图灵奖获得者Jim Gray和IDC研究报告：每18个月全球数据量翻一番，存储能力和处理能力的提高落后于信息的增长幅度,导致新的瓶颈. 过去数据库假设数据是确定的，现在数据采集更容易，各种不确定数据大量引入系统 软件复杂性墙：1）网络环境软件系统：不确定性导致复杂性远超过传统软件系统；2）非功能属性增强：对系统可扩展性、高可用性、服务质量控制和可信性等需求增大；3）软件转型机遇SaaS ：开发到服务！ IT发展约束墙：网络资源共享与能耗 应用规模与资源共享的矛盾 全球数据中心中包含的1180万台服务器其CPU平均利用率只有15% 截止2008年,全球PC出货量6年持续递增，2008年比2007年增长10.5% 应用之间难以共享资源＝资源利用率低 电力成本占数据中心成本的40%($10M)，数据中心用电占世界电能的2%($7.2B,2005) 信息与通信产业已成为全球第5大耗能行业 计算模式变迁，但数据处理一直是IT的主题 单机  多机 紧耦合  松耦合 通信  协同 9 趋势 网络化 普适化 智能化 回顾－数据处理 1940s ~ 1960s 1980s 软件出现 提高硬件通用性 批处理 提高昂贵计算资源利用率 分时OS/DB 1970s 提高数据处理效率 OS和DB发展 Copyright(软件商品化) 10 回顾－网络计算时代 1990s 计算机互联 2010s 人机物互联 TCP/IP 浏览器 网格 分布式 2000s 信息互联 P2P 网络化软件？ 11 普适计算 Web Service DCOM COBRA CLOUD 1970s-1980s Web 2.0 SOA 机遇？ 一种观点： 2020年前后，信息技术发展处于重大变革孕育期，信息技术将会遇到靠渐进式改进难以继续发展的重大障碍，但网络化、普适化、智能化蕴含了人-机-物和谐的发展愿景！ 1）应用模式创新与系统技术成集创新： 以网络为基础的信息技术发展规划，形成面向网络化的应用创新和系统技术突破的难得机遇！ 为我国战略性新兴产业依托后发优势和市场优势实施跨越式发展带来重大机遇！ 2）理论与技术创新的机遇：新型计算模式、理论 内容提要 一、互联网发展：路在何方？ 二、互联网发展：背后的动力？ 三、网络化软件：机遇 13 互联网发展趋势 5.75亿主机连接上互联网 CNNIC 2011.1调查： 网民数：4.57亿人 网普及率达34.3% 14 1）Internet as a Infrastructure 互联网正在成为全球性的基础设施 一、立项依据 互联网发展趋势 零售行业 科学计算 网络生活 2）Data as Strategic Resource 互联网数据成为国家级和企业的战略资源 数据：新的核心竞争力 拥有大规模、运行的数据，及其有效的分析处理能力，成为核心竞争力！ PITAC报告：创造10亿美元以上产业的计算机技术 关系数据库 并行数据库 数据挖掘 保持竞争力：只有不断提高数据处理能力！ 互联网发展趋势 网络成为计算和存储的中心 数据中心是“计算机” 各种PC和移动设备成为新的终端 （PC/NetBook/SmartPhone/Sensor） 3）Datacenter as a Computer 数据中心正在成为互联网环境下的“计算机” 17 一、立项依据 互联网发展趋势 数据中心正在成为服务和计算的“主力军” IBM对全球2600位CIO的调查: 基础架构将在未来5年内会显示出不断集中的趋势 互联网发展趋势 网络应用成为常态：一种虚拟计算和服务环境 软件应用模式的改变：按需访问（On Demand） 、按用量付费（Pay as you go） 4）Computing as the Utility 计算成为公共服务