分布式计算模式-云安全深度剖析

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：自20世纪90年代中期开始，一种全新的计算模式逐渐形成并发展起来[6]。这就使得基于网络的分布式计算模式逐步成为主流的计算模式。分布式计算的最早形态出现在20世纪80年代末期的Intel公司。Intel公司利用工作站的空闲时间为芯片设计计算数据集。目前分布式计算已非常流行。图1-1 分布式计算模式的发展趋势并行计算一般是指许多指令得以同时执行的计算模式。云计算是一种通过互联网提供弹性计算和虚拟资源服务的分布式计算模式。

到20世纪90年代，随着个人计算机的蓬勃发展和局域网技术的成熟，用户通过计算机网络共享计算机资源成为可能。计算机网络的发展促使桌面计算模式迅速向分布式计算方向转移。当时，这种新出现的模式被称为C/S模式^[4]。其中，客户机（Client）是一种单用户工作站，提供与业务应用有关的表现、计算、网络连接和各类接口服务；服务器（Server）是一种共享型的多用户处理机，提供业务所需的计算、网络连接、数据库管理和各类接口服务。C/S计算模式会把应用程序所要完成的任务分派到客户机和服务器上，并通过它们之间的协调共同完成。

随着Internet技术的发展和迅速普及，计算机之间的通信和互联超越了地域的限制，改变了人们传统的获取、交换和处理信息的方式。而万维网和浏览器的出现使得互联网从科研机构走向了大众^[5]。自20世纪90年代中期开始，一种全新的计算模式（即B/S模式）逐渐形成并发展起来^[6]。在这种模式下，用户工作界面是通过浏览器来实现的，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，主要事务逻辑都在服务器端实现。B/S模式简化了客户端的要求，主要计算工作都在服务器端完成，计算又一次开始向服务器端集中。

伴随着高速网络的不断涌现和计算资源的网络化，拥有个人计算机或工作站的广大用户，迫切需要共享分布于网络上丰富的资源，特别是计算资源。这就使得基于网络的分布式计算模式逐步成为主流的计算模式。简单地说，分布式计算就是让很多计算机同时去帮你做事情、进行计算。

由于分布式计算有着巨大的计算潜力、良好的可扩展性和灵活的体系结构，所以它对于解决大型和小型的科学计算问题都是一种非常合适的模式^[7]。从学术角度讲，分布式计算是一种把需要进行大量计算的工程数据分割成小块，由多台计算机分别计算，在上传计算结果后，将结果合并然后得出数据结论的科学。

分布式计算的最早形态出现在20世纪80年代末期的Intel公司。Intel公司利用工作站的空闲时间为芯片设计计算数据集。随着Internet的迅速发展和普及，分布式计算的研究在20世纪90年代后期达到了高潮。目前分布式计算已非常流行。

分布式计算模式的演变历史开始于并行计算，主要经历了集群、网格计算和云计算三大阶段。如图1|1所示。从计算模式的发展趋势来看，网格计算和云计算都是随着计算规模和计算能力的日益提高，以及应用范围的扩大和用户数量的剧增而产生的，是技术和应用发展的必然趋势。云计算作为目前出现的一种最新的分布式计算模式，是由传统的多种计算模型和技术发展而来的，已成为众多企业的一种必然选择和趋势。

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图1-1 分布式计算模式的发展趋势

并行计算一般是指许多指令得以同时执行的计算模式。在同时执行的前提下，可以将计算过程分解成若干子过程，之后以并行方式来加以完成。并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。时间上的并行是指流水线技术，空间上的并行是指用多个处理器并行地执行计算。任何高性能计算都离不开并行计算技术。

集群是一种并行或分布式多处理系统，该系统是通过将一组松散集成的计算机软件和硬件连接起来作为一个整体向用户提供一组资源。在某种意义上，一个连接在一起的计算机集群对于用户和应用程序而言就像是一个单一的计算机系统。集群系统中的单个计算机通常称为节点，节点可以是连接在一起的，也可以是物理上分散而通过局域网连接到一起的。集群系统通常用来改进单个计算机的计算速度和可靠性。在一般情况下，集群系统比单个计算机（如工作站）的性能价格比要高得多。

20世纪90年代初，网格计算由学术界提出，伴随互联网的兴起而迅速发展。该模式利用Internet把分散在不同地域的计算机组织成一台虚拟的超级计算机，每一台参与运算的计算机即为一个节点，整个计算则是由成千上万的节点构筑成一个网格，因而被称为网格计算。网格计算的焦点在于支持跨管理域计算的能力，这使它与传统的集群系统或传统的分布式计算相区别。

云计算是一种通过互联网提供弹性计算和虚拟资源服务的分布式计算模式。它是网格计算、分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储和虚拟化等传统计算机技术和网络技术发展融合所产生一种新的商业计算模式。

分布式计算模式-云安全深度剖析

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