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深度探討NC構架的系統及應用前景

2013-11-11 21:35:43  來源: Windows系統管理 

  其實對很多人來說NC早已不是一個新名詞了自上世紀年代末由國際上一些大公司提出NC概念之後圍繞著它展開了許多激烈探討並大膽展望基於NC技術背景的應用將會得以廣泛推廣甚至認為將會取代PC機成為以後的主流計算機產品形式此後許多計算機廠商和軟件公司也開發了自己的NC應用構架下的軟硬件產品從而使NC得以迅猛發展但是由於多種因素的影響和制約NC的應用並沒有象人們當初預期的那樣廣泛而快速得以推廣NC因此也慢慢被多數人所淡化甚至淡忘掉為何像NC這樣一個代表非常先進的應用構架在許多地方卻成為一個失敗的項目呢?本文試圖從較深層次分析並探討NC應用構架的方方面面以及當前的一些NC產品實現方案中存在哪些不足同時也分析並展望了NC在國內的應用前景
  
  計算模式的演變
  談到NC應用構架的系統我們就離不開談到計算模式從最早的完全集中計算的模式到後來的C/S結構模式再到今天的分布式計算模式計算模式的不斷演變與發展一直影響並指導著計算機應用系統的體系結構和部署實施計算環境的模式一直都隨著計算機硬件和軟件發展而發展同時計算機應用領域需求的發展變化也影響計算模式的發展變化所以離開不同時代的計算機軟硬件環境和應用需求特點去談計算模式是沒有意義的下面我們沿著歷史的脈絡來大概回顧一下計算模式的演變過程從而比較深入的了解NC應用構架的系統出現的背景
  
 

  在計算機發展早期的年代計算機硬件價格相當昂貴大多人(或一般單位)擔負不起昂貴的價格所以能擁有一個屬於自己的計算機(特別是服務器)在當時是相當奢侈的所以當時以大型機集中計算集中存儲的完全主機計算模式得以大量應用因為在這種計算模式下很多人共享一個機器必然成為一個極好的解決方案再加上Unix操作系統良好的性能表現能夠很好地處理多用戶多任務作業上千人通過一個終端連線或Telnet連接到一個大型機結果好象上千人都同時擁有了這台機器的計算資源所以說其優點不言而喻此時也為集中計算模式最輝煌時代當然我們必須深刻認識到這種模式得以廣泛應用的理論基礎是計算機的IO速度遠慢於CPU運行速度
  
 

  年代以後隨著IBM等眾多廠商陸續推出擁有良好計算能力而且價格也能被大眾市場接受的個人PC機以後大型機集中計算模式一統天下的局面也隨即發生了動搖很多人都能夠擁有屬於自己個人的PC機也就沒有必要大家伙都去競爭那些服務器主機有限CPU資源而且此時集中計算模式的一些缺點也同時被暴露出來了可想而之PC機有一定的計算能力那麼為什麼不能充分利用這部分計算資源呢?把全部計算壓力都推給服務器使其成為整個系統的瓶頸畢竟不是理想的好方法所以此時Fat Client / Thin Server結構模式下的PC工作站部署方案到了輝煌時期特別是通訊技術和計算機相結合並快速發展導致計算機網絡互聯技術日益成熟和Internet應用蓬勃發展更使這種計算工作相對松散的計算模式的優勢得以充分發揮人們很方便地就能組建一個計算機網絡每個人擁有自己相對獨立的計算環境並且利用一些網絡服務也能很方便共享一些資料直至今日我們國內的眾多公司都仍然采用這樣一種計算模式的環境下工作這裡值得一提的是我們大家所熟悉無盤工作站從本質上來分析無盤工作站的計算模式與上面所說的沒什麼不同因為它完成計算的工作量也是分布在各個節點上與普通PC連成的計算機網絡工作方式一樣稍有不同的是為了管理的方便和降低成本無盤工作站環境下是把所有的資料全部放在服務器上各個站點首先依賴網絡上的服務器來引導啟動系統之後所有的計算任務仍然在自己各自的節點上
  
  近些年來計算機的應用廣泛深入到各個領域應用需求對計算環境的要求更嚴格復雜性更高需要更好的擴展性等等這些變化使得原來的工作站傳統的計算模式暴露出許多難以克服的弱點
  
  安全變得很脆弱互連網的蓬勃發展給我們帶來了無限美好的機遇同時也引發了許多新的問題如安全性它給我們原來脆弱的系統敲響了安全方面的警鐘這種完全松散的計算模式給我們本來屬於絕對內部機密的系統暴露給外界太多扇大門因此我們不得不把持好每一道關守好每一道們我們不可能苛刻地要求到使用這些應用系統的操作人員每個都是計算機安全方面的專業人士因此我們的系統真是變的太脆弱了好比一支人數不多糧草資源有限的部隊與強大的敵人展開很長戰線的全面戰斗一樣形勢是非常危險的當然也許我們會采用其它安全補救措施例如在系統的每一個站點上都裝一個性能很好的安全防火牆但這不僅使客戶需要投入更多額外的資金並且在每個站點上都實時地運行一個安全防火牆將消耗掉每個節點上有限的計算資源同時實踐還告訴我們的是這樣的系統仍然不夠安全的因為你防守的點太多可謂是防不勝防!
  
  系統變得難以管理也許我們的很多系統管理或維護人員都有以下的情景遭遇當系統需要修改一處小配置時系統管理員不得不重復在每個站點上小心翼翼得進行著相同的配置更改還有系統需要經常進行升級或安裝新軟件等系統管理員不得不在多處節點上進行著重復的工作這樣的系統不僅使系統維護成本增加而且很容易引入錯誤使系統變的不穩定
  
  系統升級時形成很大浪費我們知道計算機硬件系統的升級是非常快的基本四到五年內就會有一個很全面的更新可是這種傳統計算模式的計算機系統在進行系統升級的時候就必然帶來巨大的浪費因為當它的胖客戶端工作站節點無法完成新系統的計算任務時它就只能被淘汰被拋棄掉這不僅使企業在系統升級時需要更高的投入外而且對原來系統投入的浪費無疑對企業更是一種巨大的損失
  
  資源得不到最佳利用其實這一點我們都深有體會在系統運行時大多數節點的CPU使用率一般都在很低的狀態下徘徊因為我們的許多工作任務都處於I/O阻塞中所以這實際上也是對我們企業的有限資源投入形成了一種很大的潛在的浪費
  
  系統的擴展性很差盡管各個計算終端通過局域或廣域網連接在一起實際上對於企業內部來講這是一種非常松散的集合方式整個企業系統並沒有構成一個有機的整體對於這樣一個系統來說無論是想從性能還是功能角度都無法進行系統性的擴展也許我們可以輕松的擴展某一個計算終端的性能和功能
  
  增加終端用戶的學習維護成本實際上企業內的計算機管理員不可能隨時服務每一個終端用戶也就是說終端管理員的若干分內的工作以及相關技術終端用戶在使用計算機終端時需要掌握額外的知識和技能能在一定程度內解決計算機管理和維護問題而對於很對政府辦公和企業用戶來講他們的主要目的是完成本職工作這些只能是加重他們的額外工作負擔
  
  NC應用構架
  

  應用領域需求的特點變化網絡的快速發展使基於網絡的NC應用構架系統應運而生這種框架的系統在安全性擴展性易管理性都有很好的提高如圖所示這種NC應用構架系統是把所有的計算任務和資料放在一小部分性能相對較高的服務器(刀片式PC服務器)上而各個終端只負責簡單的與用戶交互的任務所以對終端的要求配置是相當低的從本質上來分析NC應用構架的系統屬於C/S結構模式(Thin Client / Fat Server)更細致一點地說也即為SBC計算模式(Serverdbased Computing)但它不同於其它許多應用環境下的瘦客戶端因為一般其它所謂的瘦客戶端運行時至少還需要操作系統和其它很多系統軟件支撐環境但NC客戶機卻不需要這些它只需要終端客戶機能夠進行圖形顯示就可以了所有的計算任務將全部分配在多個刀片式PC服務器上所以說NC客戶機才是真正的超級瘦終端機同時這種NC應用構架的系統具備有如下特點系統最初建設時需要投入的成本相對比較低廉由於NC客戶端的配置要求很低所以構建一個計算能力與傳統PC工作站結構相當的NC系統時所需投入的成本就降低了很多
  
  系統變得很安全每個NC節點沒有硬盤也不參與實質上的計算任務只進行圖形終端顯示而已所以它完全可以抵御外界的任何攻擊
  
  系統易於管理這一點就像無盤工作站那樣由於所有的資料全部都存儲在少數的幾個服務器上系統管理員能很容易進行軟硬件的配置更改系統安裝系統升級等任務
  
  系統升級時被淘汰下的機器可以再次重復利用因為計算任務不在NC客戶端所以NC客戶端基本上永遠不需要升級而需要進行升級的只是添加新的刀片式PC服務器節點即便可能有淘汰下的服務器也可以再把它當成NC客戶端來使用因此絕不會有任何浪費的事情再發生
  
  硬件資源能得到最佳利用率由於多個刀片式PC服務器能進行很好均衡以協同工作NC客戶端總能找到一個負載相對比較低的刀片式PC服務器來完成計算任務並且多個NC客戶端可以動態共享一個刀片式PC服務器資源所以系統所有的硬件均能得到最好的利用率
  
  建立穩定可靠的工作環境由於個終端機依靠服務器的資源運行系統利用服務器負載均衡數據服務器安全備份等機制確保工作環境不會由於單台刀片式PC服務器的宕機而影響整個系統的工作和運行
  
  一個成熟的NC產品實現
  現在我們回到開始提出的問題為何像NC這樣一個代表非常先進的應用構架在許多地方卻成為一個失敗的項目呢?上面我們通過深入分析最後得出了NC應用構架的系統其實是一個非常合理有很多優點的系統它是計算機軟硬件發展到一個非常成熟的階段後計算機也被各行各業廣泛應用後所帶來的
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