云计算被认为新一代高速网络计算和服务平台,业界认为其将引起计算机领域的革命性变革。实际上很多公司和研究机构早已开始了相关研究或规划,为争夺下一轮竞争优势做好准备。业界目前尚无统一的完全被大家接受的云计算定义,不过相关的实践早已开始。对云计算简单的定义可以是:一种虚拟化、分布式、按需分配、通过网络实现的计算和服务平台。从虚拟化的角度来讲,从计算机到网络、数据库和科学计算设备等都可以作为潜在的云计算资源按照一定的规则和服务协议被用户所享用。IT行业的领导者(IBM、Google、Microsoft、Amazon等)已推出了“云计算”计划(关于典型应用实例和现状,文献[3]提供了系统分析),百度、阿里巴巴、华为、联想等著名企业也推出了相关计划或正在进行相关研究,世界范围内众多高校和研究机构都在开展相关研究。建立起云计算数据中心和应用平台后,一项重要和关键的技术是如何将云计算数据中心虚拟共享资源有效地按用户需求动态管理和分配,并提高资源的使用效率,从而为云计算的广泛应用提供便利。数据中心设计需要考虑基础构建、能耗、成本模型等,在文献[4]中有详细权威的介绍。
图2-4提供了调度管理流程图。
图2-4 基于集群计算的调度管理流程
不同应用(计算资源、存储、搜索、海量信息处理等)要求的技术目标有所不同。
①搜索:通过数据中心调度算法合理均衡地分配任务,提供快速且高质量的服务。例如,对于搜索引擎要求毫秒级别的反应速度和准确大量的结果反馈。
②计算资源/存储:合理调度分配数据中心资源,优化中心运营成本,提高能源使用效率;存储对于单位时间内的吞吐量和速度及安全性能要求较高。
③海量信息处理:对于海量信息处理或大规模科学计算,需要并行、分布式处理,并快速反馈结果。