时间:2024-01-04
所谓软件定义的兴起,大体上认为是有一个斯坦福大学的项目,在做项目的过程中所谓叫天地人互联网的模式,在这里他把传统的交换机进行了软件定义,就形成了OpenFlow,08年正式提出,2011年是用在云里面,被大家广泛接受,并迅速拓展到存储和其他的管理方面,进而发展到存储、数据中心等等。
我们来看看什么是软件定义?从本质上讲,软件定义是希望把原来我们整个一体化的一体式硬件设施相对拆散,变成若干个部件,然后把这些基础的硬件建立一个虚拟化的软件层,通过对虚拟化的软件层提供API,再通过管控软件对整个硬件系统进行更为灵活的管理,开放灵活、智能的管控服务。
软件定义两个基本的实现技术路径,杏彩体育登录入口也就是说硬件识别首先需要区别化,管理功能实现可编程。由硬件资源虚拟化的基础上,用户就可以编写程序,访问资源提供的服务,进而可以改变资源系统,满足应用对资源的多样性需求。所以说,本质上是通过虚拟化及其API暴露硬件的可操控成分,来实现硬件的按需管理。
我们来看一看软件定义如果从一个软件研究者的视角它是什么?实际上我们可以看到软件定义采用了很多技术,正是过去操作系统所体现的软件系统的这么一个设计实现的结果,所以说,从我们从事软件研究的结果来看,杏彩体育登录入口操作系统某种意义上体现了软件定义之集大成,什么是操作系统,操作系统管理计算机的硬件资源,控制程序运行,改善人机接口,为应用软件提供支持,向上提供公共服务,向下管理系统资源。如果说仅仅从一个计算机系统使用者的角度,我们可以看到,操作系统正是一台软件定义的计算机,但是我们计算机从硬件的角度杏彩体育官网app,它只是裸机,如果没有操作系统,你只能使用机器语言、汇编语言的方式使用计算机,你的编程很困难、使用很麻烦,正是操作系统给我们提供了计算系统一个庞大的灵活性。
互联网时代,操作系统正在面临一些转变,传统的个人时代,PC机、网络系统,每个人每台机器是相对的,主要的运算系统都在本地,网络的目的只是为了强调互联。而在网络时代,互联网成为核心,PC功能成为网络的终端,网络成为计算和存储的中心,各种终端设备是作为网络的辅助交流工具,包括了智能手机、各种上网本等等。而在互联网时代,这样的操作系统要满足互联网的需求,就面临新的技术挑战,管理的资源从单机变成了整个互联互通,使得我们的资源复杂和海量。
第二个,应用的多元化,我们需要大量的新应用,像各种各样的互联网应用,从我们的论坛、邮件到各种服务等等,这些应用要形成,包括我们大量的视频服务,要形成一些共性支撑,同样这样庞大的共性集聚到互联网上,还得满足我们每个个体甚至每一个单位的个性化需求,共性和个性化。
应用模式是以服务的方式提供,对外要提供按需使用的模式,同时也支持用户要有不同的终端能够访问我的服务。所以,这样就构成了我们后期的云或者服务站点为服务端,以我们各种智能手机、PC等为终端的这么一个一体化平台。这就是网络网时代对操作系统的新要求,我们把它称之为网络化的操作系统。杏彩体育登录入口
所以从这个意义上讲,大家可以看到所谓的云管理平台本质上体现为一种新型的网络化操作系统,向下它需要管理调度大规模的网络化资源系统桌面下载,虚拟计算、存储、网络和平台等,而向上就要支撑上面的运行在这个平台之上的各种应用,以服务化的方式对外交互。
当前,云管理相关的东西正在全面走向软件定义,首先云管理平台通过软件定义对网络化、规模化的各种资源进行高效灵活的调度,也是各种软件定义技术的一个综合展示平台。我们可以看到所有的软件定义计算、软件定义网络到软件定义存储等等,这个有很多关于这方面的研究。
我们也可以看到,如果说这样的云管理平台通过软件定义面临一系列的挑战,首先,你怎么样确定你被管控的硬件元素的合理力度,到什么样的力度是更合理的,并且针对这样的力度进行虚拟化以后,向上提供API,你怎么样界定一个软件定义的系统它的软硬件的功能划分,并且能够灵活的、更为方便的方式来组装配置相应的构成元素。
第二方面的问题就是系统质量问题。怎么样合理的平衡由于软件定义所带来的灵活性和通过各个层次的软件所带来的性能损耗的关系。通过软件定义实现它带来的复杂性,它有更复杂的东西,可能也会带来更大的故障率。同时,软件里面故障的定位也相对比硬件更为麻烦,这些问题怎么解决。
第三个方面,怎么样能够把系统的能耗通过软件管理进行适当的降低。我们说硬件解决哪怕低功耗的硬件,最终从系统层面还得通过软件管理来减少能耗。第三个方面的问题就是互操作的问题。由于在云环境中间,特别是私有云环境中间,我们存在着不同厂商提供的同类异构设备,怎么样能够巧解这些设备之间的异构性,形成同一个平台,杏彩体育登录入口这也是需要软件定义去解决。所以,这是我讲的第二部分,关于云计算式软件定义。