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雲端運算時代即將改寫電腦運作模式

上網時間: 2009年02月11日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:雲端運算  Web 2.0  資料中心 

雲端運算(cloud computing)時代已經來臨!x86伺服器、多核心處理器與虛擬化軟體等先進技術的發展,以及寬頻連線的無所不在,都推動著雲端運算技術發展,並將改寫電腦運作模式。特別是在Web 2.0時代中,任何涉及網路連線的資訊應用都將與雲端運算技術密不可分。

時光回到2006年的夏季,美國加州大學柏克萊分校電腦科學的教授Randy Katz利用休假日在Google公司進行研究。

Randy Katz致力於籌建一座新的實驗室,專門研究不斷增加的大型資料中心可能帶來的影響。他打算對於舊金山灣另一端的Google公司資料中心進行更深入地瞭解。Katz的收穫甚豐,最終他帶著一大批對於未來運算、程式設計和設計觀察等資料回到柏克萊大學。

“我不但對於技術趨勢和程式設計技巧(這也是我們的學生在此新商業環境中所必須掌握的關鍵)有了透徹的瞭解,還學到應該如何安排教學活動,才能使校園或工程研究團隊獲得最大的合作性和生產力,”他表示。

對一位電腦科學家而言,這種經歷就好像是一個小孩子來到了糖果店中。那些誘人的‘糖果’就是如同幾部超大型主機一樣正在執行作業的十多萬部連網電腦。

“像我一樣的研究人員們有幸能夠接觸到數百或上千部電腦,但Google在兩年前所組織起來的電腦數量就已經達到這一數字的100倍,而且自2006年以來,或許又增加了10倍之多。”

“Google可以在數千部設備上展開網路搜尋和廣告業務等任務處理。他們所使用的一個主要建構模組是名為‘MapReduce’的資料密集型平行編程設計架構。MapReduce架構已廣泛被應用於Google的許多程式中。”

利用MapReduce架構,Google的技術人員們能夠選取資料,在許多機器上進行劃分,並為每部份同步執行演算法。接著,透過互連網路將中間結果轉換至簡化步驟,從而結合所有的結果。“這就像是一種龐大的排序/合併應用程式,”Katz解釋道。

Google公司並未透露MapReduce的原始程式碼,但他們公開了相關的文件資料。IBM、雅虎(Yahoo!)和其它公司已據此開發出開放原始碼版本的‘Hadoop’架構,現並已廣泛用於其它大型網際網路資料中心。目前,最先採用Hadoop推出先進服務的Amazon.com已成為雲端運算應用的典型代表;這種雲端運算方法據稱可能成為運算領域的下一個里程碑。

雲端運算本質上在於將終端機/伺服器PC型運算擴展到網際網路領域。來自各領域的多種技術趨勢共同推動了雲端運算的發展,包括成熟的x86伺服器、多核心處理器、虛擬化軟體和普及化的寬頻連線。

雲端運算的支持者表示,越來越多的應用程式已不再把耗費大量CPU和記憶體資源的龐大程式碼集中於用戶端系統上來執行,而是使其在網際網路雲端運算中成為大型資料中心的服務之一。此外,具有上網功能的手機和電視興起也正好為此提供了絕佳的發展時機。

“例如現有的30億部手機正開始成為網際網路的頭號‘公民’,”Katz提到,“這些手機的本地功能相當有限,在各種行動系統不斷湧現下,對於網際網路資料中心和伺服器的需求將日益成長。”

圖說:Google採用的MapReduce平行編程設計架構流程圖。
圖說:Google採用的MapReduce平行編程設計架構流程圖。

Amazon如何被Google化?

未來的行動消費設備可能推動對於網際網路資料中心的需求;事實上,商業用戶現在就已經開始這一趨勢了。Google、Amazon和其它一些Web 2.0的新創公司們(如Zoho)均正致力於使應用整合於Web服務中。僅Zoho一家公司就聲稱其基於網路的應用軟體已擁有130萬名用戶,這一數字正以每個月10萬名的速度持續增加中。

Amazon公司的Elastic Computing Cloud (EC2)以及該公司在2006年推出的其它Web服務,都已經成為這場變革中的首例成功傳奇。Amazon聲稱,在網際網路書商決定可與所有參與者共用的閒置週期上,目前已有40萬名開發人員採用該技術來執行應用程式。有些人並認為,EC2將因此成為實現雲端運算的既定標準應用程式介面。

Katz把Amazon視為Web軟體產業的台積電(TSMC),它就像台積電的代工服務概念一樣催生出眾多‘無晶圓廠’的小型新創企業,以提供可執行於數千台電腦並由大量線上零售商(e-tailer)所支援的服務。


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