云計算時代與云操作系統概述

陳明華

摘 要： 隨著云時代的來臨，云操作系統逐漸進入人們的視野，成為數據中心的一個重要選擇，很可能成為將來操作系統的潮流。隨著浪潮、中興等國內企業推出云操作系統，使得云操作系統越來越受業界的關注。文章介紹了計算時代的云操作系統。

關鍵詞： 云計算 云操作系統 分布式

操作系統與硬件的發展息息相關，操作系統的歷史就是一部解決電腦系統需求與問題的歷史。智能手機、平板電腦等移動終端的出現，改變了人們使用計算機設備的方式，將人們從傳統PC上解放了出來。隨著互聯網的發展和成熟，操作系統在整個系統中的地位每況愈下。那么在云計算時代操作系統會消失嗎？答案當然是否定的，因為操作系統能夠在硬件和應用之間搭建一個優雅的中間層，只不過對以往傳統的操作系統還需要進行一些變革。

一、云計算的概念

云計算就是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務器中，企業數據中心的運行將與互聯網相似，這使得企業能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。云計算是并行計算、分布式計算和網格計算的發展。通常將提供資源的網絡被稱為“云”，之所以稱為“云”，是因為它在某些方面具有現實中云的特征。云一般都較大，云的規模可以動態伸縮，它的邊界是模糊的。云計算的商業模式給用戶提供的是一種IT服務，其內容是隨時間變化、動態彈性的。因此，云計算數據中心的架構會隨著社會的進步不斷調整和優化。

二、云操作系統的定義

云操作系統又稱云計算中心操作系統，是建立云計算中心的整體基礎架構軟件環境，同時是運營管理維護的系統平臺，它是傳統單機操作系統面向互聯網應用、云計算模式的適應性擴展。云操作系統不同于傳統操作系統僅針對整臺單機的軟硬件進行管理，而是通過管理整個云計算數據中心的軟硬件設備，提供一整套基于網絡和軟硬件的服務，以便更好地在云計算環境中快速搭建各種應用服務。

云操作系統主要有三個作用，一是管理和驅動海量服務器、存儲等基礎硬件，將一個數據中心的硬件資源邏輯上整合成一臺服務器；二是為云應用軟件提供統一、標準的接口；三是管理海量的計算任務及資源調配和遷移。

三、云操作系統的三大特點

云操作系統是目前業界最主要研究領域之一，即建立一個能夠在“云”中運行的操作系統，應用運行在這個操作系統上，數據也儲存在這個操作系統中，傳統的PC、筆記本電腦等變成只用于進行輸入和輸出的終端。但是云操作系統到底是什么樣子，目前業內還沒有定論，通常可以將云操作系統的特點歸結為以下三點：

首先，網絡化是云操作系統的最主要的特點。云操作系統以網絡作為開發和運行平臺，它不再以單一的計算機作為管理對象，要管理整個自治體中間的所有資源，離開網絡就不能工作。將“云計算”作為任務發送給各個處于不同地理位置的服務器處理，得到結果返回。這種網絡是一種“云網絡”，能最有效地利用服務器的計算性能，為用戶提出的“云計算”任務提供高效的計算服務。

其次，安全性也是云操作系統的重要特點。安全是指“云計算”、“云存儲”在邏輯上的安全性。云計算通過云服務，可以通過多種多樣的安全保障措施保障數據安全。有可能的方式為：（1）云網絡操作系統內存的安全性。這種安全性于本地來說是“嚴格受限”的計算。任何服務都是相互隔離的，用戶任務各個數據之間沒有任何內在相關性，任何已知的病毒在這種環境下都將失效。（2）云網絡的邏輯安全性。在云網絡中傳輸的數據是嚴格保護的，包括使用各種各樣的數據加密措施保障云計算任務與數據的安全；不僅如此，云網絡也是冗余存放，多重備份的網絡式存儲，任何局部化的數據損害都不會影響到用戶數據的安全。

云操作系統最后一個特點是擴充性。隨著SaaS服務（Software-as-a-Service軟件即服務）的繁榮，使得用戶能夠直接通過瀏覽器就能完成大部分工作，這使電腦和網絡成了不可分割的一體。本地硬件資源不足可以動態地申請網絡硬件資源為用戶服務，可以用任何有限的本地硬件資源實現近乎無限的大型計算量，這種虛擬存在的計算將深刻影響未來的計算機行業的發展。云操作系統將使得SaaS服務成為主要軟件服務，杜絕了軟件盜版問題。云操作系統內在的網絡化和安全性，保障了計算的分布式實現。

四、云計算對云操作系統的影響

云計算的發展為基礎軟件提供了新的發展機遇，作為新一代信息技術的重要代表技術，對傳統IT產業的影響是全局的、深刻的。縱觀云計算產業價值鏈，基礎軟件包括操作系統、數據庫、中間件、虛擬化軟件，處于重要基礎地位，在底層支撐云計算的發展。面向云計算的操作系統、數據庫、中間件、虛擬化軟件逐漸成為基礎軟件領域新的發展方向。基礎軟件將逐漸面向云計算硬件基礎設施和行業應用研發，并逐漸向云計算平臺遷移。其優勢主要如下：

1.基于云計算和云存儲，可管理和利用更龐大的資源，為用戶提供更多服務。

2.在可以上網的任何計算機上，用戶都可以使用自己定制的同一個云計算操作系統，無需各種繁瑣的文件拷貝和資源轉移。

3.云計算操作系統不與Windows、Linux、Unix等操作系統沖突，可以在這些操作系統上運行。

五、云操作系統的發展

近年來國際IT巨頭已經搶先發展服務于云計算基礎設施的操作系統。云計算操作系統未來的應用面是極為廣泛的，在教學、管理、營銷等方面都將發揮重要作用。2009年業內首款云計算操作系統VMware vSphere 4正式發布，它不依賴于特定的硬件、操作系統、應用架構及內部和外部的應用托管商，推出了宣傳云操作系統的白皮書。2011年甲骨文推出了Solaris 11操作系統，在其網站上清晰表示是“首個云操作系統”（the First Cloud OS）。VMware和甲骨文推出的云操作系統都是采用虛擬化技術，為操作系統、網絡和存儲資源提供全面的、內置虛擬化的功能。惠普的WebOS、谷歌的ChromeOS和微軟的ServiceOS云操作系統的推出，以及摩托羅拉并購移動操作系統Azingo廠商后發布的云操作系統Motoblur，都標志著云計算操作系統時代即將拉開序幕。

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