初識(shí)云操作系統(tǒng)

什么是“云操作系統(tǒng)”？“云操作系統(tǒng)”即采用“云計(jì)算”、“云存儲(chǔ)”方式的操作系統(tǒng)。那什么又是“云計(jì)算”呢？“云計(jì)算”是IT產(chǎn)業(yè)較為時(shí)髦的詞語，一般是指分布式計(jì)算，途徑在各數(shù)據(jù)處理中心設(shè)置計(jì)算機(jī)服務(wù)器群，將“云計(jì)算”作為一種服務(wù)，提供用戶使用。“云存儲(chǔ)”亦類然：把用戶的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在“云網(wǎng)絡(luò)”中，從而避免使用本地資源進(jìn)行存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)異地使用存儲(chǔ)資源的目的。下面我將談我所理解的“云操作系統(tǒng)”。

云操作系統(tǒng)的鮮明特點(diǎn)將是“網(wǎng)絡(luò)化”。將“云計(jì)算”作為任務(wù)發(fā)送給各個(gè)處于不同地理位置的服務(wù)器處理，得到結(jié)果返回。這種網(wǎng)絡(luò)是一種“云網(wǎng)絡(luò)”，有內(nèi)存的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以使得能最有效地利用服務(wù)器的計(jì)算性能，為用戶提出的“云計(jì)算”任務(wù)提供高效的計(jì)算服務(wù)。“網(wǎng)絡(luò)化”還將用戶的存儲(chǔ)的資源分布地存儲(chǔ)在各大服務(wù)器上，一是保證了脫離本地機(jī)器時(shí)，仍能使用自己的存諸了的資源，二是可以方便地與它人共享---如與家人共享，與同事朋友共享，公司的硬件資源的異地共享（租用服務(wù)器的云計(jì)算服務(wù)）。

云操作系統(tǒng)的又一鮮明特點(diǎn)是安全。這安全是指“云計(jì)算”、“云存儲(chǔ)”在邏輯上的安全性。也就是說，云計(jì)算通過云服務(wù)，可以通過多種多樣的安全保障措施來保障您數(shù)據(jù)的安全。有可能的方式為：1，云網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)內(nèi)存的安全性，這種安全性于本地來說是“嚴(yán)格受限”的計(jì)算。任何服務(wù)都是相互隔離的，用戶任務(wù)各個(gè)數(shù)據(jù)之間沒有任何內(nèi)在相關(guān)性，任何已知的病毒在這種環(huán)境下都將失效------數(shù)據(jù)、計(jì)算任務(wù)的隔離性。2，云網(wǎng)絡(luò)的邏輯安全性。在云網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是嚴(yán)格保護(hù)的，包括使用各種各樣的數(shù)據(jù)加密措施來保障云計(jì)算任務(wù)與數(shù)據(jù)的安全；不僅如此，云網(wǎng)絡(luò)是冗余存放，多重備份的網(wǎng)絡(luò)式存儲(chǔ)，任何局部化的數(shù)據(jù)損害不會(huì)影響到用戶數(shù)據(jù)的安全。

云操作系統(tǒng)還具有計(jì)算的可擴(kuò)充性。本地硬件資源不足可以動(dòng)態(tài)地申請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)硬件資源來為用戶服務(wù)（當(dāng)然這種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)視計(jì)算任務(wù)的時(shí)間空間復(fù)雜度收費(fèi)），這對(duì)于用戶來說是透明的不可見的，然而用戶將切身地體驗(yàn)到這種模式的好處。比方說，你可以手機(jī)終端運(yùn)行魔獸、CS、CF、時(shí)況足球得大型的3D游戲，你還可能用你的個(gè)人PC作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，提供上百萬人同時(shí)在線的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。但這種服務(wù)在現(xiàn)在看來，以個(gè)人PC提供這種需要巨型機(jī)才能完成的服務(wù)是多么的難以置信。一言以蔽之，你可以用任何有限的本地硬件資源來實(shí)現(xiàn)近乎無限的大型計(jì)算量。這種虛擬存在的計(jì)算將深刻地影響到未來的計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

云操作系統(tǒng)將使得軟件計(jì)時(shí)服務(wù)成為主要的軟件服務(wù)，從而從根本上杜絕了軟件盜版問題。云操作系統(tǒng)內(nèi)在的網(wǎng)絡(luò)化以及安全性，保障了計(jì)算的分布式實(shí)現(xiàn)。從而可以有效地把軟件視為一種計(jì)時(shí)服務(wù)而提供給用戶。這種計(jì)時(shí)服務(wù)的好處將是：避免將任何完整的二進(jìn)制形式的可執(zhí)行文件（軟件）發(fā)布到個(gè)人空間中（這為軟件的破解與盜版提供了方便）。從而保障了軟件資源的安全，保護(hù)了軟件發(fā)明者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。當(dāng)然，在這種情況下，軟件資源也是可以設(shè)置為免費(fèi)方式的-------這要看作者怎么看待他發(fā)明的軟件了。

云操作系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)無病毒，數(shù)據(jù)安全，存儲(chǔ)方便，共享方便，軟件發(fā)布安全方便，計(jì)算資源可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)充的多種優(yōu)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。未來的IT業(yè)，將是云計(jì)算的產(chǎn)業(yè)！

云操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

上面談了一些云操作系統(tǒng)本身的概念及其特點(diǎn)，那么這種操作系統(tǒng)是如何設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的呢？這種操作系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)與又有什么樣的特點(diǎn)，未來的云計(jì)算下的軟件又是怎么開發(fā)，對(duì)于云的各種內(nèi)存的優(yōu)點(diǎn)又將以何種方式實(shí)現(xiàn)？

這些問題至今沒有公開的公認(rèn)的答案，不過我是可以提供一些我思考得到的方法的。

云計(jì)算操作系統(tǒng)作為一種網(wǎng)絡(luò)化的操作系統(tǒng)。本地硬件資源只是提供一種接入云網(wǎng)絡(luò)的一些必要的計(jì)算及通信，基本的軟件（操作軟件等）資源。本質(zhì)上它只是一種接入云網(wǎng)絡(luò)的終端軟件。因?yàn)槠鋸?fù)雜性不宜過高。也就是說，這應(yīng)該是一個(gè)輕量級(jí)的操作系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)將為接入云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)提供基本的通信及計(jì)算能力。

它在基本功能上應(yīng)該具有：基本的網(wǎng)絡(luò)通信能力，有限的存儲(chǔ)資源（用以存儲(chǔ)云系統(tǒng)軟件，對(duì)通信服務(wù)的臨時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)-------當(dāng)然，你也可以存儲(chǔ)你的本地資源---但為了安全，一般不建議這么做），有限的計(jì)算能力（可以執(zhí)行云操作系統(tǒng)的命令）。

它的基本組件有：對(duì)硬件資源進(jìn)行管理的設(shè)備管理器（本地資源也可以作為一種特殊的云計(jì)算資源為用戶服務(wù)-----這種資源是免費(fèi)的，而本地硬件資源不足時(shí)，可以動(dòng)態(tài)申請(qǐng)網(wǎng)絡(luò)硬件資源為共云計(jì)算提供服務(wù)），云存儲(chǔ)管理器（包括對(duì)本地資源的管理與網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)資源的管理）。對(duì)云任務(wù)通信的網(wǎng)絡(luò)通信能力（也包括對(duì)本地進(jìn)程間的通信）。對(duì)云計(jì)算任務(wù)提供多線程并行服務(wù)（包括本地線程與網(wǎng)絡(luò)線程）。提供“云計(jì)算”功能的云計(jì)算組件（云計(jì)算高級(jí)語言API），提供云存儲(chǔ)及共享的云存儲(chǔ)組件（云存儲(chǔ)高級(jí)語言API），當(dāng)然還有云計(jì)算、存儲(chǔ)共享的云界面。

它的設(shè)計(jì)：可以參考分布式操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。所不同的是，這里的硬件資源有一定的區(qū)別的，一是云服務(wù)器、云存儲(chǔ)器與本地CPU及存儲(chǔ)器的付費(fèi)方式是不一樣的。而且它的管理方式也很大的不一樣。云操作系統(tǒng)提供一種云端的共享服務(wù)。這種不僅是在計(jì)算上，也存在于存儲(chǔ)層次。這種云操作系統(tǒng)十分依賴于云網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)。沒有這些服務(wù)，對(duì)于云計(jì)算（包括本地的計(jì)算---因?yàn)檐浖�很可能存�?chǔ)于網(wǎng)絡(luò)上的任何一個(gè)地方，這個(gè)“地方”卻往往不是本地終端）很可能寸步難行。因而擁有一個(gè)可靠的云平臺(tái)（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器平臺(tái)）至關(guān)重要。因此設(shè)計(jì)完這樣的一種云操作系統(tǒng)，必需也提供一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及存儲(chǔ)環(huán)境，否則開發(fā)這樣的操作系統(tǒng)是毫無意義的。

它的推廣：可以采用云操作系統(tǒng)免費(fèi)發(fā)放的方式進(jìn)行推廣（對(duì)云計(jì)算、云存儲(chǔ)收費(fèi)）。在此操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提供開發(fā)云軟件的IDE。方便大家開發(fā)云計(jì)算軟件。并且將云共享平臺(tái)及云計(jì)算平臺(tái)提供給開發(fā)者及普通用戶，方便云應(yīng)用軟件的傳播與發(fā)展。