1·并行计算

　　并行计算(Parallel Conmputing)将一个科学计算问题分解为多个小的计算任务，并将这些小任务在并行计算机上同时执行，利用并行处理的方式达到快速解决复杂运算问题的目的。并行计算一般应用于诸如军事、能源勘探、生物、医疗等对计算性能要求极高的领域，因此也被称为高性能计算(High Performance Computing)或超级计算(Super Computing) 。并行计算机是一群同构处理单元的集合，这些处理单元通过通信和协作来更快地解决大规模计算问题。常见的并行计算机系统结构包括共享存储的对称多处理器(SMP) 、分布式存储的大规模并行机(MPP)和松散耦合的分布式工作站集群(COW)等。解决计算问题的并行程序往往需要特殊的算法，编写并行程序需要考虑很多问题之外的因素，例如各个并发执行的进程之间如何协调运行、任务如何分配到各个进程上运行等。

　　并行计算机可以说是云环境的重要组成部分，例如案例四中IBM研究院科研人员使用的IBM RC2 与云计算的思想相似，目前世界各国已经集中建立了若干超级计算中心来服务于该区域内有并行计算需求的用户，并采用分担成本的方式进行付费。但是，云计算与传统意义上的并行计算相比，又存在明显的区别。首先，并行计算需要来用特定的编程范例来执行单个大型计算任务或者运行某些特定应用，而云计算需要考虑的是如何为数以千万计的不同种类应用提供高质量的服务环境，以及如何提高这个环境对用户需求的响应从而加速业务创新。一般来说，云计算对用户的编程模型和应用类型等设有特殊限定，用户不再需要开发复杂的程序，就可以把他们的各类企业和个人应用迁移到云计算环境中。其次，在并行计算中，计算资源往往集中在单个数据中心的若干台机器或者集群上。云计算则更加强调用户通过互联网使用云服务，并在云中利用虚拟化进行大规模的系统资源抽象和管理。云计算中资源的分布更加广泛，正如上文所述，它已经不再局限于某个数据中心，而是扩展到了多个不同的地理位置。同时，由于采用了虚拟化技术，云计算中的资源利用率可以得到有效的提升。由此可见，云计算是互联网技术和信息产业蓬勃发展背景下的产物，完成了从传统的、面向任务的单一计算模式向现代的、面向服务的多元计算模式的转变。

　　2.网格计算

　　网格计蔓(Grid Computing)是一种分布式计算模式。网格计算技术将分散在网络中的空闲服务器、存储系统和网络连接在一起，形成一个整合系统，为用户提供功能强大的计算及存储能力来处理特定的任务。对于使用网格的最终用户或应用程序来说，网格看起来就像是一个拥有超强性能的虚拟计算机。网格计算的本质在于以高效的方式来管理各种加入了该分布式系统的异构松耦合资源，并通过任务调度来协调这些资源合作完成一项特定的计算任务。

　　可见，网格计算着重于管理通过网络连接起来的异构资源，并保证这些资源能够充分为计算任务服务。通常，用户需要基于某个网格的框架来构建自己的网格系统，并对其进行管理，执行计算任务。而云计算则不同，用户只需要使用云中的资源，不需要关注系统资源的管理和整合。这一切都将由云提供者进行处理，用户看到的是一个逻辑上单一的整体。因此，在资源的所属关系上存在着较大差异，也可以说在网格计算中是多个零散资源为单个任务提供运行环境，而在云计算中是单个整合资源为多个用户提供服务。

　　3.效用计算

　　效用计算(Utility Computing)强调的是IT资源，如计算和存储等，能够根据用户的要求被按需地提供，而且用户只需要按照实际使用情况付费。效用计算的目标是IT资源能够像传统公共设施(如水和电等)一样的供应却收费。效用计算使得企业和个人不再需要一次性的巨额投入就可以拥有计算资源，而且能够降低使用和管理这些资源的成本。效用计算追求的是提高资源的有效利用率，最大程度地降低资源的使用成本和提高资源使用的灵活性。

　　效用计算所提倡的资源按需供应、用户按使用量付费的理念与云计算中的资源使用理念相符。云计算也可以按照用户的资源需求分配运算、存储、网络等各种基础资源。比效用计算更进一步的是，云计算已经有了很多实际应用案，涉及的技术和架构可行性更强。云计算所关注的是如何在互联网时代以其自身为平台开发、运行和管理不同的服务。云计算不但注重基础资源的提供，而且注重服务的提供。在云计算环境中，不但硬件等IT基础资源能够以服务的形式来提供，应用的开发、运行和管理也是以服务的形式提供的，应用本身也可以采用服务的形式来提供。因此，云计算与效用计算相比，技术和理念所涵盖的范围更广泛、可行性更强。

　　4.物联网

　　物联网(Internet of Things，IoT)是一个将人，物理实体和信息系统互联起来的遍布全球的系统。它通过可扩展、价格可以接受的技术，如大范围的数据搜集、智能网络、预测分所和深度优化等，来更好地管理物理世界。物联网是当前重要的创新领域。国务院总理温家宝2009年11月3日在人民大会堂向首都科技界发表题为《让科技引领中国可持续发展》的讲话中明确指出:信息网络产业是世界经济复苏的重要驱动力。全球互联网正在向下一代升级，传感网和物联网方兴未艾。温总理的讲话将物联网提升到国家战略的高度，物联网的应用也日趋丰富，如高速公路不停车收费系统、公路铁路车辆调度系统、物流货品追踪管理、学生进出校门管理，手机移动支付系统等，都是基于物联网理论的应用探索。

　　物联网的核心和基础在于物品与物品之间的互联。相对于传统的互联网，物联网将计算机间的互联互通延伸和扩展到物与物之间。云计算与物联网在概念上有很强的关联性。我们可以将物联网看作是处于前端的传感器与网络设备、处于核心的云计算海虽数据处理平台和处于上层的应用系统这三者的结合体。云计算作为物联网数据处理的核心平台，适于处理物联网中地域分散、数据海量、动态性和虚拟性强的应用场景。它能够促进物联网底层传感数据的共享，为分析与优化提供超级计算能力，从而更高效地提供更可靠的服务。如果将物联网比喻为人体，那么传感器就如同感知器官，网络就如同神经系统广云计算就如同大脑。传感器所获得的物理世界的信息通过网络汇聚到云中，通过云计算提供的处理、存储和共享能力，进行有针对性的调优，再通过一定的反馈机制作用于物理世界，使其更加智慧而有效地运行。可见，物联网与云计算是相辅相成的概念。云计算为物联网提供了使其发挥效用的核心能力，物联网为云计算提供了宽广而前景光明的舞台。

　　责任编辑：scarlett

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