拿下国家自然科学奖的“透明计算”是什么?


今年的国家自然科学奖被一种叫“透明计算”的技术所得,怎么以前很少听说,它跟我们常说的云计算又是什么关系?

2014年国家自然科学奖一等奖被中国工程院院士、中南大学校长张尧学摘得,其成果是一种全新的网络化计算模式——“透明计算”。

透明计算是一种用户无需感知计算机操作系统、中间件、应用程序和通信网络的具体所在,只需根据自己的需求,通过网络从所使用的各种终端设备中选择并使用相应服务的计算模式。

透明计算能够提供跨操作系统、跨智能终端的服务。比如你的电脑、手机和平板有着不同的操作系统,如果都安装了METAOS(根据透明计算研发的超级系统),那么就可以在各个终端随意切换不同的操作系统。透明计算打破了操作系统和终端的束缚,这跟云计算有一定的相似。

据介绍,与现有杀毒软件都运行于操作系统之上不同,METAOS运行于CPU和操作系统之间。这就解决了一个问题:杀毒软件只能判断和清除操作系统不允许的外来入侵及非法操作,却无法防范操作系统自身的后门。

由于我国用户普遍使用国外的电脑和操作系统,METAOS找到了解决网络安全问题的有效路径。

2004年,张尧学正式提出“透明计算”的思想。据报道,这一体系的确立比国外“云计算”概念的提出早了整整3年。

不过在“云计算”之前,就已经有了虚拟化的概念和技术。

虚拟化是指计算机元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行,允许一个平台同时运行多个操作系统,并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响,从而大大提高计算机的工作效率。

而云计算技术,在虚拟化的基础上结合分布式技术,在大型的物理服务器群上虚拟隔离出一台台的服务器,使这样的服务器有像物理服务器一样的CPU、内存等等,并且虚拟服务器之间互不影响,而且因为其云存储,使得数据更加安全。

要知道,虚拟化并不是新的概念。早在20世纪70年代,大型计算机就一直在同时运行多个操作系统实例,每个实例也彼此独立。不过直到最近十年,软硬件方面的进步才使得虚拟化技术有可能出现在基于行业标准的大众化x86服务器上。而云计算也正是融合了虚拟化的核心技术,才真正实现了商业化。

不过,透明计算的概念看上去跟云计算并不是一回事,因为透明计算的一个特点是,“服务器只用于各种资源的存储,而不从事应用计算”。也就是说服务器端只提供存储服务,而不参与实际的计算过程。

如此来说,透明计算的这种实现方式其实更类似于无盘工作站。

无盘工作站的原理是在网内有一个系统服务器,这台系统服务器上除了有它本身运行所需的操作系统外,还需要有一个工作站运行所需的操作系统。无盘工作站的机箱中没有硬盘,其它硬件都有(如主板、内存等),在无盘工作站启动时网卡上的可引导芯片从系统服务器中取回所需数据供用户使用。

简单来说,无盘工作站其实是把硬盘和主机分离,无盘工作站只执行操作不执行存储,所以也不会改变文件。

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