클라우드 시스템 소개
컴퓨터, 마이크로일렉트로닉스, 통신기술이 주도하는 정보기술 혁명은 사회정보화의 원동력이 되어 두 단계를 거쳐 현재 세 번째 단계에 접어들고 있다.
첫 번째 단계는 컴퓨터의 출현이다. 컴퓨터의 출현은 20세기의 주요 과학기술 성과 중 하나이며, 그 급속한 발전은 지식경제의 발전과 사회정보화 과정을 크게 촉진시켰으며, 사회에 심오한 변화를 가져왔다. 컴퓨팅 방법 측면에서 전자 컴퓨터는 중앙 집중식 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅 및 네트워크 컴퓨팅의 세 단계를 거쳤습니다. 1946년 2월 미국 펜실베니아 대학에서 세계 최초의 전자 컴퓨터인 에니악(ENIAC) 개발에 성공했다. 주로 탄도 계산과 수소폭탄 개발에 사용됐다. 1952년 IBM은 과학 컴퓨팅을 위한 첫 번째 메인프레임인 IBM7(I1)을 출시했다. 컴퓨터가 탄생한 지 20년 만에 메인프레임이 주류를 이루고, 전문 프로그래머가 메인프레임의 중앙 집중식 컴퓨팅을 통해 계산을 완성했다. 입력과 출력을 담당하는 전용 입력 인력 사용자는 하나의 화면, 하나의 키보드 및 하나의 호스트 연결 라인만 있는 "멍청한 터미널"을 통해 호스트 응용 프로그램과 상호 작용합니다. 터미널에는 처리 능력이 없기 때문에 모든 작업을 수행해야 합니다. 터미널 디스플레이를 포함한 메인프레임. 이 단계의 컴퓨팅 기능은 메인프레임에 의한 중앙 집중식 컴퓨팅입니다. 1981년 8월 12일 IBM은 세계 최초의 개인용 컴퓨터인 IBM PC를 출시했습니다. 컴퓨터는 4.77MH의 Intel 8088 프로세서를 사용하고 Microsoft가 IBM PC용으로 특별히 개발한 MS-DOS 운영 체제를 실행했습니다. 그때부터 사람들은 자신의 IBM 컴퓨터를 사용할 수 있게 되었습니다. 이 단계는 PC에 의한 분산컴퓨팅이 특징이지만 주로 생산과 과학연구에 사용되며, 이후 가정생활에서는 거의 사용되지 않는다. 컴퓨터는 지속적으로 소형화되고 성능이 향상되어 전자관, 트랜지스터, 집적 회로, 대규모 및 초대형 집적 회로를 거쳐 1965년 4월 19일에 Fairchild Semiconductor Company가 설립되었습니다. R&D 연구소 소장은 유명한 무어의 법칙을 제안했습니다. 즉, IC에 수용할 수 있는 트랜지스터의 수는 몇 달마다 두 배로 늘어나고, 성능도 두 배로 늘어나며, 비용은 그대로 유지된다는 것입니다. 인텔이 발표한 통계에 따르면 단일 칩에 들어가는 트랜지스터의 수는 1971년 40X인치 프로세서의 2,300개에서 1997년 펜티엄 프로세서의 750만개로 26년 3200배나 늘어났다. 이 유명한 법칙이 신화를 만들어냈다. 1초에 5000번의 덧셈과 500번의 계산을 할 수 있었던 최초의 컴퓨터인 에니악(ENIAC)과 수곤 개인용 컴퓨터(PHPC100)는 IT계에서 반세기 넘게 전자정보산업의 발전을 주도해왔습니다. 2019년 우리나라에서 개발된 최초의 고성능 개인용 컴퓨터는 초당 최대 2,500억 번의 연산 속도를 낼 수 있다.
두 번째 단계는 인터넷의 출현이다. PC 기술의 급속한 발전은 원래 전 세계에 흩어져 있던 PC를 연결하여 컴퓨터를 정보 수집과 교환의 주요 도구로 만들었습니다. 인류 사회의 모든 측면은 예외 없이 연결되어 있습니다. 인터넷은 금융을 비롯한 중요한 국가 인프라에서 밀접하게 연관되어 있습니다. , 교통, 통신, 전기, 에너지부터 위성, 항공기, 항공모함 등 군사 핵심 시설부터 교육, 상업, 문화, 보건 등 국민 생활과 밀접한 공공기관에 이르기까지 * 시설의 의존도가 높아지고 있습니다.
1969년 미국 국방부 산하 고등연구계획국은 미국 내 4개 대학을 연결하는 세계 최초의 패킷 교환 실험 네트워크인 ARPANET을 구축하는 데 자금을 지원했습니다. 1980년에 TCP/IP 프로토콜이 성공적으로 개발되었습니다. 1986년 Yaoguo는 미국의 여러 슈퍼컴퓨팅 센터, 주요 대학 및 연구 센터를 연결하는 CP/IP 기술의 주요 네트워크인 M1SFNET을 구축했습니다. 세계 최초의 인터넷이 탄생하여 세계 곳곳에 빠르게 연결되었습니다.
1990년대 웹 기술과 그에 따른 브라우저의 등장으로 인터넷의 발전과 응용은 새로운 도약을 맞이하게 된다. 1995년에 NSFNFT는 상업 운영을 시작했습니다.
인터넷은 정보 수집과 전파의 속도와 규모를 전례 없는 수준으로 끌어올려 글로벌 정보 공유와 상호작용을 실현했습니다. 그러나 이와 관련된 문제는 정보의 폭발과 홍수입니다. 지난 30년 동안 인간은 지난 3,000년 동안 생산한 정보보다 더 많은 정보를 생산했습니다. 미국 연구 보고서인 '경제 수축, 디지털 우주 확장'에 따르면 2008년 전 세계에서 생성된 디지털 정보의 양은 대략 3.9개였으며 그 길이는 지구에서 명왕성까지의 거리의 10배에 달한다.
1995년 이후 네트워크 기술이 계속 발전하고 대역폭이 계속 증가하며 네트워크 서비스가 계속 증가함에 따라 인터넷 사용자 수가 기하급수적으로 증가했습니다. 중국인터넷정보센터(CNNEC)가 발표한 '제25차 중국 인터넷 발전 현황 보고서'에 따르면 2009년 12월 현재 우리나라 인터넷 사용자 수는 3억 8400만 명, 인터넷 보급률은 28.9%에 달했다. QQ, 채팅방 게시판, 이메일, 검색엔진, 블로그, 온라인 게임 등은 이제 사람들의 삶에 없어서는 안될 중요한 부분이 되었습니다. 온라인 쇼핑은 해마다 증가하는 추세를 보이고 있으며 이는 인간 희생 비즈니스 모델에 매우 중요한 영향을 미쳤다는 점을 언급할 가치가 있습니다. CNNIC가 발표한 2009년 중국 온라인 쇼핑 시장 조사 보고서에 따르면, 2009년 6월 기준 우리나라 온라인 쇼핑 이용자 수는 8,788만명으로 전년 대비 2,459만명 증가했으며, 연간 성장률은 8.9. 2009년 상반기 전국 온라인 쇼핑 소비액은 1195억2000만 위안에 달했다. 올 상반기 네티즌들은 C to C 쇼핑 사이트에서 각각 1063억7000만 위안과 131억5000만 위안을 지출했다. 전체 온라인쇼핑액 중 C쇼핑사이트가 차지하는 비중은 89%에 달한다.
또한 '중국 인터넷 네트워크 발전에 관한 제25차 통계 보고서'와 (2009년 중국 모바일 인터넷 및 3G 사용자 조사 보고서)에 따르면 사람들은 휴대폰 및 기타 통신 도구를 통해 온라인으로 정보를 얻습니다. ), 2009년 12월 현재 우리나라의 모바일 인터넷 이용자 수는 2억 3,300만 명에 이르러 전체 인터넷 사용자의 6.08%를 차지하며, 1년 만에 1억 2,000만 명이 증가한 것으로 나타났다. 우리나라 인터넷 사용자의 새로운 성장 포인트이며 안정적인 상승 추세를 보이고 있습니다. 모바일 뉴스, 모바일 채팅, 모바일 검색이 CDG 및 U11T5 포럼의 통계에 따르면 90.8, 47.9입니다. , 46.9명의 글로벌 3G 사용자가 각각 8억 1천만 명을 넘어섰다. 이는 글로벌 3G 상용화가 가속화된 발전 단계에 진입했음을 의미한다. 2009년 중국은 국내 사업자 개편, 3G 라이선스 발급 등을 통해 3C 시대에 돌입했다. 지속적인 기술 업데이트와 대역폭 증가로 인해 모바일 사서함, 모바일 검색, 모바일 위치 확인, 모바일 게임, 모바일 음악 등 강력한 기능을 갖춘 다양한 단말기 제품과 애플리케이션 서비스가 지속적으로 출시되고 있습니다. 이로 인해 많은 PC 기반 애플리케이션이 모바일 단말기에서 구현될 수 있게 되었으며, 클라우드 시스템의 아키텍처는 크게 클라우드 컴퓨팅과 클라우드 스토리지로 구성됩니다. 컴퓨팅은 일반적으로 분산 컴퓨팅을 의미하며, 데이터 센터는 네트워크를 통해 사용자에게 다양한 애플리케이션을 제공하기 위해 컴퓨터 서버 클러스터를 설정합니다. 클라우드 스토리지도 마찬가지입니다. 클라우드 스토리지는 로컬 리소스 스토리지를 사용하지 않고 클라우드에 사용자 데이터를 저장합니다. 오프사이트 사용 및 오프사이트 저장을 목적으로 합니다.
클라우드 시스템은 소프트웨어, 하드웨어 및 보안 구성요소로 구성되어 있으며 비용 효율적이고 안전하며 안정적이며 수명이 길고 강력합니다. 기능은 관리가 용이하고 유지 관리가 쉽습니다. 이는 다중 시스템 사용자가 최소한의 투자로 가장 효율적인 컴퓨터 애플리케이션 결과를 얻을 수 있도록 도와줍니다.
클라우드 컴퓨팅 운영 체제에는 일반적으로 대규모 기본 소프트웨어 및 하드웨어 관리, 가상 컴퓨팅 관리, 분산 파일 시스템, 비즈니스/자원 일정 관리, 보안 관리 제어 및 기타 주요 모듈이 포함됩니다. 클라우드 정보는 매우 무료입니다. 회사에서는 언제든지 다른 클라우드의 데이터를 복사하여 업무를 완료할 수 있으며, 쇼핑몰에 가면 최신 제품 정보와 할인 정보를 확인할 수 있습니다. 구름. 이러한 기능은 실제로 클라우드 서버 시스템에 의존합니다.
지역별 클라우드 잠금 기술, 공공장소 지문, 홍채 등을 포함해 클라우드의 보안성은 매우 높다. 클라우드 운영체제를 개발하겠다고 밝힌 인스퍼와 화웨이, vSphere를 클라우드 운영체제로 승격시킨 VM웨어를 제외한 국내외 IT 제조사들을 보면 대다수가 그런 야망을 갖고 있지 않은 것으로 보인다. . 그러나 또 다른 흥미로운 현상은 서버 제조업체, 스토리지 제조업체, 네트워크 제조업체 등 지난 2년 동안 '클라우드 인프라 관리 플랫폼'과 '클라우드 관리 플랫폼'이라는 이름의 다양한 클라우드 관리 플랫폼을 출시했다는 것입니다. 또한, 홍보의 관점에서 볼 때 클라우드 관리 플랫폼은 데이터 센터의 다양한 리소스에 대한 관리 및 예약을 실현할 수 있으므로 사람들은 클라우드 관리 플랫폼과 클라우드 운영 체제 사이의 관계가 무엇인지 묻지 않을 수 없습니다. ?
이름을 밝히고 싶지 않은 Red Hat의 한 수석 엔지니어는 일부 IT 벤더가 제안하는 '클라우드 운영 체제'와 클라우드 관리 플랫폼이 단지 '하이퍼바이저 가상 리소스' 관리 도구일 뿐인 경우가 많다고 말했습니다. 일부는 또한 중앙 집중식 관리를 달성하기 위해 특정 API 인터페이스를 제공할 것입니다. 정확하게 말하면 "관리 가능한 가상화 플랫폼"이어야 합니다. 이는 개방적이고 보편적인 클라우드 운영 체제가 달성해야 하는 기능과는 거리가 멀습니다. 물론 클라우드 운영 체제를 개발하는 것도 훨씬 더 어렵습니다.
연구개발의 어려움에 대해 당총지는 주로 다음과 같은 점이 있다고 생각한다.
첫 번째는 대규모 소프트웨어 및 하드웨어 자원 관리입니다. Dang Chongzhi는 "이 리소스에는 이론적으로 컴퓨팅, 스토리지, 네트워크 등 데이터 센터의 다양한 이기종 리소스가 포함되어야 하지만 실제로 이를 수행할 수 있는 사람은 많지 않습니다."라고 말했습니다.
“이 리소스의 범위는 실제로 매우 광범위하기 때문에 컴퓨팅 리소스를 예로 들면 가상 머신(가상 서버)뿐만 아니라 실제 머신(컴퓨팅 리소스가 없는)도 포함되어야 합니다.”라고 설명했습니다. 서버), 실제 머신 관점에서는 x86 서버뿐만 아니라 가상 머신 관점에서 볼 때 IBM, HP 및 Oracle의 미니컴퓨터도 포함됩니다. 그리고 서로 다른 위치에 있는 데이터 센터에 분산된 리소스를 예약할 수 있어야 하기 때문에 많은 제조업체에서는 자사 제품이 이 수준에 도달하지 못한다는 것을 알기 때문에 자사 제품을 클라우드 운영 체제라고 부르지 않을 것입니다. ”
Dang Chongzhi의 견해가 다소 가혹하기는 하지만 그것도 사실입니다. 현재 클라우드 관리 플랫폼의 대부분은 동종 환경만 지원하며, 일부는 순수 가상 환경만 관리할 수 있습니다. 일부는 더 우수하고 비가상 환경을 관리할 수 있지만 여전히 한계가 있습니다. 예를 들어, Fujitsu 중국 최고 기술 책임자인 Zhou Ping은 ROR 클라우드 인프라 관리 플랫폼이 "가상 머신과 실제 머신"을 관리할 수 있지만 이 "실제 머신"은 Fujitsu의 자체 물리적 서버로 제한된다는 점을 솔직하게 인정했습니다.
두 번째는 분산 구조를 기반으로 합니다. 완전히 분산된 구조를 통해서만 수천 대의 서버에서 수백만 대의 서버로 확장할 수 있으며 이를 통해 대규모 컴퓨팅 기능을 구축하고 대규모 스토리지 기능도 구축할 수 있습니다. 그리고 단일 노드의 장애는 시스템의 신뢰성에 영향을 미치지 않습니다.
또한 Inspur와 Huawei는 분산형 스토리지를 특별히 강조합니다. 왜냐하면 가상화 기술을 기반으로 하는 전통적인 '클라우드 컴퓨팅' 플랫폼은 가상 머신 마이그레이션, 내결함성 및 기타 기능을 실현할 수 있지만 일반적으로 *에 의존하기 때문입니다. ** 저장 공간을 활용하세요. 이러한 방식에는 치명적이고 숨겨진 위험이 있습니다. 즉, 공유 스토리지가 다운되면 공유 스토리지에 구축된 모든 가상 머신이 다운됩니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 분산 스토리지 시스템을 기반으로 클라우드 컴퓨팅 플랫폼을 구축하여 데이터 중복성을 구현해야 합니다. 블록 디바이스 기반의 분산 파일 시스템은 클라우드 운영체제 구축의 기반이 되었습니다.
일부 기술적, 상업적 어려움으로 인해 아직 진정한 클라우드 운영체제가 출시되지는 않았지만 개방적이고 보편적인 클라우드 운영체제는 클라우드 컴퓨팅의 중요한 초석이자 향후 기술 발전 방향이 되어야 한다. .