雲端運算基礎架構分析 資源虛擬化的並行計算

雲端運算是近來最為熱門的IT技術，也被認為是互連網乃至 IT 行業的未來發展趨勢，產業規模預計達到千億美元。現在所有技術分析師、雜誌、廠商和會議都在對此議論紛紛。對於這個IT業界最熱門的話題，企業關心的是如何以更加務實的方式邁向雲端運算。而作為開發人員，我們更關注的是雲端運算的基礎架構是什嗎？以及其有什麼具體特點。

雲端運算基礎架構本質：資源虛擬化的並行計算

　　目前計算領域正陷入於一場苦戰中，困境是待處理資料爆炸式增長與當今機器儲存能力和計算能力不足之間的矛盾。由於待處理資料越來越多，多到了很難在一台或有限數目的儲存伺服器記憶體儲，而且更無法由一台或數目有限的計算服務器就能處理這樣的海量資料。因此，如何儲存並計算這些海量資料成為了IT業界最熱門的話題之一。

　　雲端運算是一種計算模式，代表了在某種程度上共用資源進行設計、開發、部署、運行應用，以及資源的可擴充收縮和對應用連續性的支援。目前大部分的雲端運算基礎構架是由使用者終端向資料中心傳送可申請服務的網路，以及建立在伺服器上的不同層次的虛擬化技術組成的，使到人們可以在任何有提供網路基礎設施的地方使用這些服務。因此，雲的基本概念是通過網路將龐大的計算處理常式自動分拆成無數個較小的子程式，再由多部伺服器所組成的龐大系統搜尋、計算分析之後將處理結果回傳給使用者終端。通過這項技術，遠端服務供應商可以在數秒之內，達成處理數以千萬計甚至億計的資訊，達到和“超級電腦”同樣強大效能的網路服務。

　　你可能會說，這不正是分布計算的概念嗎？沒錯，雲端運算可以說是分布計算、並行計算、格線運算等一脈相承的技術路線，甚至可以說它們的基因是相同的。但它們給人的外貌是不同的，它們在技術架構上是有差異的。簡單的說，雲端運算是經過商業封裝的名詞，它為分布儲存和分布計算找到了盈利模式。從概念上講，可把雲端運算看成是“儲存雲+計算雲”的有機結合，即“雲端運算=儲存雲+計算雲”。儲存雲的基礎技術是分布儲存，而計算雲的基礎技術是分布計算，更準確說在是並行計算。

　　因此，雲端運算的基礎架構首先是要確保能實現並行計算。並行計算的作用是將大型的計算任務拆分，然後再派發到雲中的各個節點進行分布式的並行計算，最終再將結果收集後統一處理。如果說雲端運算是並行計算的升華的話，那麼雲端運算基礎架構更在另一個層面上有更大的進步：計算資源虛擬化。簡單的說，就是計算雲中的所有計算資源都被看成一個可分配和回收的計算資源集區，使用者可根據自己的實際需求申請相應的計算資源。這種資源虛擬化得益於近來興起的虛擬機器技術，採用虛擬機器實現資源的虛擬化，避免了硬體異構的特性。即無論什麼樣的硬體機器攢在一起，其計算資源都可被量化到計算資源集區中，並被動態分配和動態調整。動態調整是指不需要重新啟動系統就可調整資源大小，這是虛擬化技術的最大用處之一。這種虛擬化和我們在自己機器上安裝的虛擬機器所採用的虛擬化技術大同小異，其不同之處在於個人使用者的使用模式是將一台物理機器的資源虛擬化成多份，以使得其能同時啟動多個作業系統;而雲中的虛擬化技術是將多個物理機器的資源虛擬化成一個大的資源集區，讓使用者感覺是在使用一個巨大資源的機器。

　　從這個角度而言，雲端運算不是新技術，而是新的資源利用模式。我們可以把雲端運算看作是前代計算模式(比如格線運算、透明計算、效用計算)的階段升級。雲端運算的實質是一種基礎架構管理的方法論，是把大量的計算資源群組成IT資源集區，用於動態建立高度虛擬化的資源提供使用者使用。在雲端運算環境下，所有的計算資源，比如說伺服器能夠動態地從硬體基礎架構上增減，以適應工作任務的需求。所以，雲端運算最真實完整的基礎架構是一個由多種產品和服務整合起來的端到端的解決方案。雲端運算基礎架構的本質是通過整合、共用和動態硬體裝置供應來實現IT投資的利用率最大化。因此，計算雲的基礎架構的本質可以看成是：並行計算+資源虛擬化。英特爾智能平台提升並行計算能力

　　雲端運算是近年來一個熱門的技術名詞，很多專家認為雲端運算會改變互連網的技術基礎，甚至會影響整個產業的格局。正因為如此，很多企業都在研究雲端運算技術和雲端式計算的服務。英特爾作為強大的晶片製造巨頭，在業界佔據著重要的地位。但一直以來都有聲音質疑英特爾在雲端運算領域究竟做了哪些事情，或說英特爾只會趁機炒作。那麼，英特爾在雲端運算上究竟有什麼行動呢？

  作為IT業的領頭羊，英特爾當然對雲端運算基礎架構的有更深刻的洞悉。英特爾將雲端運算的基礎架構分為雲資料中心(局端)和應用者(接入端)。對於局端來說，英特爾的策略是最佳化和提升資料中心的並行計算能力，因為單純擴張規模是低效率做法。目前，英特爾提升雲端運算基礎能力的策略是基於英特爾5600平台，使新一代伺服器擁有更大的可擴充性，可以在相同的機櫃空間裡，支援更多的處理器核心，大幅增加記憶體容量和內建儲存容量，使得產品單位空間的計算密度和儲存密度都大為提升，從而更加有利於並行計算、虛擬化、伺服器整合、資料庫以及企業隨需擴充等應用，這些優勢無疑將成為企業部署虛擬化及雲環境的理想選擇。