計算機與雲計算

當前比較熱門的一個話題是雲計算。說起雲計算，有時候感覺就像天空中的雲朵那么高。但其實其根本還是計算。所以為了更好地理解雲計算，我想我們有必要簡單地重溫一下計算機的一點基礎概念。

大型計算機

雲計算可以理解為大型機的進化，也可以想像為由很多微型機虛擬成的大型機。這裡面，歸根到底還是計算機。計算機的發展歷史咱們就不多說了，基本上是經歷大型機、中型機、小型機、微型機，到現在的智慧型手機這么一個過程的。大型機大家都應該聽說過了吧，咱們這裡指的是從IBM360開始的一系列大型計算機。你知道嗎，當時的大型機是很貴的，聽說IBM360的研製成本高達50億美元，超貴！

這么貴的東西只給一個人用太可惜了，所以當時為了使一台大型機能夠同時為多個客戶提供服務，IBM公司在軟體上採用了分時復用和虛擬化的設計思想，使得多個客戶能夠在同時使用同一台大型機，就好像將大型機分割成了多個小型化的虛擬主機一樣。這一來就跟用一個發電廠給多戶居民發電一樣。計算機的發展，本來是很有可能像電廠水廠一樣，發展成為一個非常重要的公共服務的。豈料大規模積體電路和超大規模積體電路相繼出現，這直接導致了個人計算機的普及與套用。計算機作為公共服務的概念也就沒了市場。然而隨著雲計算的出現，這個概念貌似又要轉回來了。大概這就是所謂的螺旋式上升吧。

作業系統

計算機在硬體方面，主要由CPU、記憶體、硬碟、外設等組成。CPU負責運算，包括算術運算和邏輯運算，正是有了這個運算，計算機才能執行由程式語言賦予的指令，因此CPU才被稱為CPU，即中央處理單元。記憶體和硬碟主要負責數據的存儲。外部設備主要實現功能的擴展，如顯示、列印、操作、媒體播放等等。這些硬體在人類的眼中都是機器，對吧？為了要讓這些機器工作，必須要使用它們能理解的語言，我們稱之為機器語言，也就是一條條的二進制代碼。說到這裡大家明白為什麼電腦即計算機，計算機即電腦了吧，原來無論它表現得多么地智慧型，其實質也不過是這些二進制代碼運算的結果。但是二進制代碼使用起來太費勁了，於是後來就在其基礎上發展出的彙編語言。但是彙編依然看起來不直觀，於是最終就出現了現代編程所採用的高級語言。這是計算機程式語言的發展。有了程式語言，按說就可以使這些機器為我所用了。實際還沒那么簡單。首先每做一件事，都要重複編一大堆的操作程式，工作量很大。其次，現在咱們都看到了，使用計算機的人，大大多數，都不是計算機專業的，甭說編程了，操作步驟複雜一點都要抵制。所以，還需要一個作業系統，將複雜的操作留給自己，把簡單的操作，呈現給用戶。

作業系統應該具有這5個方面的功能，即處理機管理、存儲管理、設備管理、作業管理和檔案系統管理。我們看到這基本上是與硬體資源是一一對應的。作業管理的作業是什麼意思呢？就是用戶要求計算機所做的事情，比如說你給我打開一個word文檔呀，給我保存一個圖片呀等等。而文檔、圖片、程式、甚至包括作業系統本身等，在計算機中都是以檔案的方式來存儲的，所以作業系統又有檔案管理功能。

雲計算

既然雲計算始終還是一種計算，那么單個計算機需要的這些功能，它也是不能少的。只不過在雲計算里，這一切變得看不見摸不著了，因此我們把其稱為虛擬計算機、虛擬存儲、虛擬網路、虛擬作業系統等等。如圖1所示。

圖1 計算機與雲計算