走近“透明計算”:以碎片方式調動作業系統
- 發佈時間:2015-02-09 08:13:00 來源:中國經濟網 責任編輯:羅伯特
“透明計算”,是2014年度國家自然科學獎一等獎“網路計算的模式及基礎理論研究”項目的核心理念。這個多年來高校的電腦基礎理論在媒體的宣傳報道中被推上前臺,一度處於風口浪尖。“我之所以沉默就是考慮到智慧財産權和商業機密。”項目帶頭人中國工程院院士張堯學近期公開回應質疑,冒著可能損失部分智慧財産權的風險將原型成果的視頻公佈在網上。當議論逐漸平息,《經濟日報》記者走進中南大學專訪張堯學,嘗試理性回眸透明計算。
“人應當成為電腦的真正主人”
記者來到中南大學透明計算實驗室。在電腦上借用一位博士生的賬戶登錄超級電腦系統(Meta OS),看到多個作業系統的選擇目錄。進入windows系統後,記者打開IE瀏覽器下載了一幅圖片保存到桌面,並在word文檔輸了幾個字保存。接著,記者拿起一台平板電腦,登錄同一賬號,立刻看到了保存的圖片和word文檔。拿起手機登錄時,還是相同一幕,不僅是最初的文件在,所有的應用環境也未變。
帶著對網路電腦的初次體驗,記者走進中南大學校長辦公室,面對面地向張堯學院士“刨根問底”。原來,由於傳統電腦存儲和運算不分離,軟體和硬體不分離,隨著軟體應用的增加,電腦越來越“臃腫”。“這些麻煩完全可以避免,人應當成為電腦的真正主人。”張堯學説。
張堯學帶領團隊在2004年提出透明計算理念,其核心特徵就是用戶在終端上無需安裝任何作業系統和應用程式,需要時隨時從伺服器上調用即可。“作業系統和應用程式在這個系統中變成跟陽光、空氣一樣的透明存在。”張堯學説。
張堯學團隊研製的這種超級作業系統,能讓用戶像換桌面背景圖一樣在windows、Linux、IOS等作業系統中切換。同時,用流式計算替代傳統的存儲計算,動態管理不同作業系統中的所有資源。這樣,用戶不用再為商家預裝的作業系統而掏腰包,花費能降低至少一半。再加上這種超級系統運作在各種作業系統之下、主機板之上,所以能在電腦更“底層”的地方防控攻擊和安全漏洞。
以碎片方式調動作業系統
在談到透明計算與雲計算、遠端+VPN+PNS等技術的區別時,張堯學總結到,相比這些技術,“透明計算”的最大突破是提出並部分實現了使終端如何變小以及無縫連接(跨硬體和軟體平臺)的思想和方法。
“雲計算是從中央伺服器出發,透明計算則是從終端出發、從用戶出發,更自由、安全、實用。”張堯學進一步解釋説,雲計算是由廠商通過伺服器端的架構提供計算資源的服務,用戶終端僅僅作為服務的接收端而存在,而透明計算主要關注用戶端。用戶需要服務時,就從伺服器端將需要的軟體或數據通過塊或頁的方式碎片化調用並主要在終端完成計算,而且終端可以裝或不裝任何數據、套裝軟體括作業系統;第二,雲計算主要解決數據的海量存放和使用問題,對軟體的雲化特別是作業系統的雲化沒有提出好的解決方案,而透明計算則較好地解決了這個問題;第三,透明計算還包括了雲計算不具備的全過程管理、頻寬與緩衝管理等功能;第四,由於雲計算的重點不在終端的使用情況上,因而其在終端安全性上沒有突破,而透明計算在終端安全性上有很好的考慮。
“以前的電腦是由作業系統來調度各種軟體,但如何以碎片方式調動不同的作業系統,我沒聽説別人做過。《IEEE電腦會刊》將為透明計算出一冊專刊,我是客座編輯,已收到30篇論文,正在審稿中。這是《IEEE電腦會刊》第一次為中國人提出的概念出專刊。”張堯學説。
理論之樹收穫應用之果
早在多年前,張堯學就開放地拿出自己的成果,和企業一起開發了索普卡等3個系列的網路電腦,已經銷售8萬多臺。目前英特爾也已經在臺式機、筆電、小筆電、移動網際網路設備等多個平臺上實現了透明計算,包括上海交通大學在內的單位都已使用了英特爾的臺式機透明計算系統。
透明計算在工業領域的應用潛力也不斷釋放。中南大學資訊科學與工程學院教授王斌告訴記者,在礦山資訊化領域有很多工控機,每台差不多1萬元,維護成本很高。“透明計算則把工控機變得更好。計算被放在後臺上,終端變得很小,而且堅固,不需要太多維護。這種新型工控機的體積只有原來的八分之一,每台成本只有五六百元。”王斌説。
航班管家董事長李黎軍是張堯學的學生,參與過透明計算研究,這項研究讓他的創業受益匪淺。李黎軍告訴記者:“航班管家日常處理的數據量特別大,按照透明計算理念,我們創造了一種把網路訪問需求切成小片的方法,分發到小終端去做。這樣就有了動態的、可伸縮變化的數據處理能力,成本低,而且效率高。”(經濟日報記者 董碧娟)