透明計算的概念
透明計算的概念是于2004年正式提出的，發(fā)表于電子學報上的定義如下：“透明計算是一種用戶無需感知計算機操作系統(tǒng)、支撐工具以及應用程序的所在,并能根據(jù)自己的需求，從所使用的各種設備(包括固定和移動以及家庭的各類設備)中找到相關計算服務，而這些服務又是存儲于位于分布式網(wǎng)絡服務器中的計算模式。用戶使用的設備(統(tǒng)稱為客戶機)與服務器之間的連接依靠內(nèi)部的通信協(xié)議完成。”
在此基礎上，提出了一種超級操作系統(tǒng)TransOS及其基于4VP+的實現(xiàn)示例。4VP+定義了服務端與客戶端交互的兩個協(xié)議和基于功能劃分的四個虛擬邏輯層次。TransOS則定義為運行在傳統(tǒng)操作系統(tǒng)與計算機主板BIOS之間，對包含各種傳統(tǒng)操作系統(tǒng)在內(nèi)的網(wǎng)絡資源進行管理的超級操作系統(tǒng)。
簡單來說，就是將數(shù)據(jù)的存儲、計算與管理分離，將存儲放在服務器端，使用時可靈活選擇傳統(tǒng)操作系統(tǒng)及應用程序，將其通過網(wǎng)絡以塊流的形式及時載入到客戶端并運行。該方式理論上可簡化客戶端, 使用起來更輕便、更快捷、更安全。
透明計算與云計算的異同
透明計算的概念最初是作為普適計算的一種新模式而提出的。普適計算強調(diào)在任何時間和地點都可以為人們提供網(wǎng)絡連接與計算，計算設備的靈活、便捷性非常重要。而現(xiàn)實中的終端設備卻無法滿足需求：一方面PC機指標越來越高，軟件操作系統(tǒng)越來越復雜，維護成本越來越高;另一方面只能安裝小型嵌入式系統(tǒng)的移動設備卻面臨難與其他設備互聯(lián)互通的問題。針對這些問題，透明計算從用戶服務選擇透明的角度出發(fā)，通過存儲、運算、管理的物理和邏輯分離，軟硬件平臺的跨平臺選擇，用戶端系統(tǒng)流式執(zhí)行等方式，實現(xiàn)計算機服務的無處不在和不知不覺。可以說，透明計算的提出是為了解決計算機的復雜性問題，降低客戶端客戶使用和維護成本，以達到普適計算的理想。
云計算的提出，是對當時Google、IBM、Amazon等公司已經(jīng)提供或計劃提供的技術服務的概括?，F(xiàn)階段，廣為接受的是美國國家標準與技術研究院的定義：“云計算是一種按使用量付費的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡方式，進入可以配置的計算資源共享池(資源包括網(wǎng)絡、服務器、存儲、應用軟件、服務)，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務供應商進行很少的交互。”相比而言，云計算更強調(diào)一種商業(yè)模式，集中資源，按需服務，按量付費。云服務平臺運營商在構建云平臺時，主要著力于如何在大規(guī)模的廉價服務器集群之上構建高可用性的服務，往往會綜合采用多種技術手段和方法。
透明計算的技術特征
從技術實現(xiàn)的角度，透明計算與云計算具備一些共同特征，但在具體細節(jié)上仍存在各自特點： (1) 以網(wǎng)絡為中心。云計算平臺以互聯(lián)網(wǎng)為中心，將存儲和運算能力分布在網(wǎng)絡所連接的各個節(jié)點之中。透明計算同樣依賴網(wǎng)絡，通過網(wǎng)絡把運算和存儲分離，服務器存儲操作系統(tǒng)、應用程序以及用戶數(shù)據(jù)等軟件資源，終端使用時才從服務器以塊流方式及時載入并運行。
(2)虛擬(透明)化。云計算將底層的硬件，包括服務器、存儲與網(wǎng)絡設備全面虛擬化，建立起一個共享的可以按需分配的基礎資源池。透明計算需解決多個操作系統(tǒng)和應用程序在同一臺硬件設備上的共存及激活切換問題，也需使用虛擬化技術以實現(xiàn)“透明”。
(3) 分布式計算和共享資源池。云計算可以說是分布式計算技術的一種延伸，通過計算機集群構建服務，將存儲、計算能力等資源進行分布式管理，建立共享資源池，具備可動態(tài)擴展的特性。透明計算的服務端同樣基于分布式管理，包括對硬件資源、傳統(tǒng)操作系統(tǒng)、開發(fā)和管理工具、應用軟件、結(jié)構化與非結(jié)構化等軟件或數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一管理及調(diào)度。
與云計算相比，透明計算具備一些獨有特征：
(1)計算完全在客戶端執(zhí)行和完成。
這是透明計算與云計算的顯著不同。云計算平臺中的計算是由云端的計算節(jié)點完成的，客戶端不參與計算和存儲。
(2)輕量化的終端客戶機。
終端客戶機甚至輕量化到僅僅是個裸機而無任何預制操作系統(tǒng)，在需要服務時，才從服務器中獲取所需資源并執(zhí)行。
(3)透明計算是需求驅(qū)動的流式執(zhí)行。
終端客戶機啟動后，駐留在BIOS的TransOS內(nèi)核部分負責獲得終端控制權，并與服務器聯(lián)系，獲得系統(tǒng)運行所需的更多內(nèi)核代碼，并動態(tài)地以塊流的方式加載到終端側(cè)執(zhí)行。塊流是指每次只按需從網(wǎng)絡服務器上獲取一小部分代碼或者數(shù)據(jù)塊到終端上進行計算。如此循環(huán)反復，形成從網(wǎng)絡服務器到終端的流。
云計算的服務呈現(xiàn)多樣性，具有設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)等多種方式，并提供不同的用戶接口，包括直接面向用戶的軟件服務界面、僅提供開發(fā)者使用的API接口等，對客戶機以及服務的具體執(zhí)行方式?jīng)]有明確規(guī)定。
產(chǎn)業(yè)化前景可期
透明計算確實先于云計算而提出。盡管兩者在以網(wǎng)絡為中心、虛擬(透明)化、分布式計算和共享資源池方面有異曲同工之妙，然而卻不存在包含關系。云計算是對商業(yè)模式的概括。透明計算則是對一種新計算模式的明確定義，具有云計算所不具備的獨有技術特點：包括計算在客戶端執(zhí)行、輕量化到?jīng)]有操作系統(tǒng)的客戶端計算機、需求驅(qū)動的流式執(zhí)行方式等。
雖然透明計算存在對網(wǎng)絡要求較高、客戶端計算效率方面的問題，但其簡化客戶端的理念具有廣泛的應用場景，未來產(chǎn)業(yè)化前景可期。
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