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1、计算模式的演化及其软件开发技术陈建勋陈建勋 博士博士 Email:QQ:75000802011年年6月月一、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
2、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
3、就是计算机SUN微系统公司，1984，John Gage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：1.单任务2.多任务3.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1.建设成本：50万降低到25万（100台）：50%2.运行成本：节电从200W降低到40W：80%3.运行周期：4年延长到8年4.软件升级和维护：无负担5.体现先进的云计算和虚拟化服务技术6.具有极大的推广应用和示
4、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by Internet强大-Large-scale data processing请求启动运行成本效率高实在是太方便了Software as platform（SasP）Constraint:SecurityData lock-in二 计算模式（4）-云计算Software as a Service(SaaS)a model of software deployment whereby a provider licenses an application to customers for use as a service
5、 on demand.二 计算模式（5）-云计算Platform as a Service(PaaS)对于开发对于开发Web Application和和Services，PaaS提供了一整套基提供了一整套基于于Internet的，从开发，测试，部署，运营到维护的全方位的，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的集成环境。特别它从一开始就具备了Multi-tenant architecture，用户不需要考虑多用户并发的问题，而由，用户不需要考虑多用户并发的问题，而由platform来解决，包括并发管理，扩展性，失效恢复，安全。来解决，包括并发管理，扩展性，失效
6、恢复，安全。二 计算模式（6）-云计算Utility Computing“pay-as-you-go”好比让用户把电源插头插在墙上，你得到好比让用户把电源插头插在墙上，你得到的电压和的电压和Microsoft得到的一样，只是你用得少，得到的一样，只是你用得少，pay less；utility computing的目标就是让计算资源也具有这样的服务的目标就是让计算资源也具有这样的服务能力，用户可以使用能力，用户可以使用500强公司所拥有的计算资源，只是强公司所拥有的计算资源，只是use less pay less。这是。这是cloud computing的一个重要方面的一个重要方面 二 计算模式
7、（7）-云计算Cloud Computing is二 计算模式（8）-云计算Why now?very large-scale datacenter的实践，的实践，因为新的技术趋势和因为新的技术趋势和Business模式模式pay-as-you-go computing 二 计算模式（9）-云计算Key PlayersAmazon Web ServicesGoogle App EngineMicrosoft Windows Azure二 计算模式（10）-云计算KEY APPLICATIONSMobile Interactive applications Tim OReilly相信未来是属于能够
8、实时对用户提供信息的服务。Mobile必定是关键。而后台在datacenter中运行是很自然的模式，特别是那些mashup融合类型的服务。Parallel batch processing 大规模数据处理使用Cloud Computing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，Amazon开始尝试host large public datasets for free。The rise of analytics 数据库应用中transaction based应用还在增长，而analytics的应用增长迅速。数据挖掘，用户行为分析
9、等应用的巨大推动。Extension of compute-intensive desktop application 计算密集型的任务，说matlab,mathematica都有了cloud computing的扩展，woo二 计算模式（11）-云计算Cloud is coming Google alone has 450,000 systems running across 20 datacenters,and Microsofts Windows Live team is doubling the number of servers it uses every 14 months,whi
10、ch is faster than Moores Law “Data Center is a ComputerData Center is a Computer”Parallelism everywhere Massive Scalable Reliable Resource Management Data Management Programming Model&Tools三 计算模式-移动计算（1）移动计算的应用需求2.移动应用急剧增加移动应用急剧增加 无处不在的工作范围。在金融、移动办公、通讯、公共交通、远程医疗、公共信息分布,现场数据采集等领域,移动计算或数据处理的作用已经变得日趋重要。1.背景：背景：无线通讯网络技术的飞速发展 和PDA、笔记本电脑、手持电话等移动计算和通讯设备迅速普及；三 计算模式-移动计算（2）Iphone4Android三 计算模式-移动计算（3）创业公司：Rovio创立者：Niklas Hed，Mikael Hed创业时间：2010年8月创业地点：芬兰融资情况：创立时获得100万欧元天使投资，获Accel Partners和Atomico Ventures两家风险投资机构总计4200万美元的首轮融资盈利模式：首次下载收费、道具收费、广告支持模式、电影、毛绒玩具等一系列动漫衍生品移动计算就是社会计算谢谢大家！
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