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【软件工程】计算资源

星拱北辰 发布时间:2020-09-26 19:52:25 ,浏览量:0

计算资源

计算资源(resource on the computation)计算复杂性理论的一个术语。

在IT行业,计算资源一般指计算机程序运行时所需的CPU资源、内存资源、硬盘资源和网络资源。 各类编程语言在进行软件开发时,都支持对计算资源的申请、分配等操作。比如C语言的申请数组;而对线程的申请,则根据计算机CPU资源的情况而申请。

在分布式计算架构中,可以对不同任务进行CPU资源、内存资源、硬盘资源和网络资源的控制。

计算机程序运行时所需的CPU资源、内存资源、硬盘资源和网络资源,指计算中所需的各种资源一般地,各种计算模型的主要资源有并行时间、串行时间和空间三种:

  • 并行时间和巡回:并行时间一般指并行模型计算时所需步数,例如,向量机的自始至终执行指令的总条数。但对串行模型也可以定义一种称为巡回的资源.可以证明它相当于并行时间.对于多带图灵机,它是工作带头部改变方向的次数.一般地,巡回是周相的总数,而周相则是串行模型工作中的一个阶段,在此阶段中计算出来而记录在工作空间上的信息,不再被读到。
  • 串行时间:计算过程中原始运算的总量.对于串行模型而言,它代表计算自始至终的总步数;对于并行模型而言,每一步可以同时作许多个原始的运算,自始至终各步的原始运算数目的总和就是串行时间。
  • 空间:在计算过程中需要记录下来以备后用的最大中间信息量。对于多带图灵机,是计算过程中用过的工作带上的方格数。
计算资源发展历程

计算资源严格讲,计算机CPU、内存、存储、网络都包括在内。计算资源经历了如下几个阶段的演进:

普通服务器

这类服务器早期以Windows服务器为主,那个时候电信行业业务支撑系统普遍规模比较小,几个工程师就能开发完成一套支撑系统。基本上都是单机应用计算,但是极端情况下,Windows服务器经常需要重启,才能保持应有计算的速度。

小型机阶段

这个阶段经历的时间比较长,至少有7-8年都是以商用Unix服务器为主,印象中应用部署的服务器有Sun公司的Solaris系统的机器、HP的Unix小型机、以及最畅销的IBM的Unix小型机。当时最主流的当属IBM公司的小型机P系列,霸占市场多年,以至于后来去IOE化,成为典型。小型机节点的业务支撑系统是最稳定的时期,这个时期,应用系统计算规模不断的增大,尤其是计费系统这种后台类计算型的应用,开始出现多机部署的情况,也就是初步进入分布式计算阶段。 这个阶段,应用系统规模不断增大,同时计费、综合营帐这类关键业务支撑系统不仅仅具备了分布式支持,同时还具备了容灾,冷备的能力。通常都是两组服务器,分别不同机房,各自运行一半的生产应用,极端情况下,实现应用切换,也就是一半服务器异常情况下,切换至另一半全量运行。 由于小型机非常的稳定,基本上在这些年里面,需要使用切换的场景还是相当的少的。

X86服务器化

大概三四年前,技术领域开始发生变化,主要是互联网领域,阿里为代表的去IOE化的经历,随后在电信行业也掀起了去I的大潮,至今为止小型机基本上已经不再采购,只有一些立旧使用的机器在运行一些关键业务。 X86服务器化对应用带来的影响巨大,这个领域Google为代表的企业提供了很多分布式解决方案,同时开源开始大行其道,各家企业都在应用软件产品中开始使用开源。其中因为x86化导致的机器集群数量急剧上升,虚拟资源池化的技术开始得到大规模应用。 这个时期,运营商普遍都建立了x86服务器的资源池,划分虚拟化的机器供应用部署支撑运行。资源池虚拟化,是打破计算资源底层机器限制,对资源重新分配单元的方式,为应用部署带来很大灵活性。同时应用系统部署,再不用在一开始就估算主机资源,预先采购,之后再去部署运行。计算资源池化后,底层计算机的采购加入,对于上层应用没有感知,只需要按照虚拟化方式分配计算资源即可。

容器化

容器化相关技术在Linux操作系统早已经支持,后来出现一系列的开源企业基于Linux本身的机制,封装出像Docker这类相对完善,易使用的容器技术。 容器化的趋势是伴随着应用服务架构而成为主流的,目前面向服务的体系架构,最新的方向莫过于微服务架构了,其中微服务架构中服务的独立性、隔离性都是通过容器化技术实现的。 Docker实现技术只是封装了容器,容器作为计算资源,同样需要类似x86化类虚拟技术去管理和分配这些计算资源。因此,mesos、kubernates一系列容器调度框架,逐渐成为很多容器云化资源管理的技术框架。 容器化调度框架主要负责管理容器资源分配,部署主机节点调度,甚至在服务调度领域也能支撑计算资源的负载均衡和高可用。

参考资料

[1] 百度百科-计算资源 [2] CSDN博客-计算资源池化

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