第一章计算的演化发展tobecontinued

第一章计算的演化发展tobecontinued几个视频微软云计算宣传片IntelCloudComputingGoogle在疯狂中要淡定企业云计算8提纲1.IT工业的发展趋势2.计算的演化发展综述3.早期的计算模式4.大机时代的计算5.PC时代单机的计算6.并行/分布式计算7.网格计算8.云计算Source:Whatcanwelearnfromthepast?!在这漫长的进化中，我们到底学到些什么?!2023/3/3CloudComputing,

GUCAS信息的爆炸性增长Source:IDC,“TheExpandingDigitalUniverse,”SponsoredbyEMC,updatedonMarch‘082005200620072008200920105年内10倍增长每年复合增长≈60%全球：5年内10倍增长中国：5年内30倍增长2023/3/3CloudComputing,

GUCAS字节的次方单位十进制前缀名字缩写次方kilobyteKB103megabyteMB106gigabyteGB109terabyteTB1012petabytePB1015exabyteEB1018zettabyteZB1021yottabyteYB1024二进制前缀

(IEC60027-2)名字缩写次方kibibyteKiB210mebibyteMiB220gibibyteGiB230tebibyteTiB240pebibytePiB250exbibyteEiB260zebibyteZiB270yobibyteYiB280来源于Wikipedia2023/3/3CloudComputing,

GUCAS计算设施进化的历程Virtualization存储服务器网络2000年–现在整合与虚拟化IntegrationandVirtualizationIntel架构服务器UNIX服务器网络存储客户端/服务器(Client/Server)80年代中期–90年代De-Centralized70年代–80年代早期大机年代（Mainframe)2023/3/3CloudComputing,

GUCAS云计算应用迅速展开-商业应用4+billionphonesby2010[Source:Nokia]PCsTVsPDAs云环境让IT成本投入极具下降各式终端设备、海量数据处理2023/3/3CloudComputing,

GUCAS云环境-从为我所有到为我所用ManageContactWorkShareGoogleCharts用户为中心，价格低廉云计算应用迅速展开-个人应用2023/3/3CloudComputing,

GUCAS人-机、机-机/传感器网融合—物联网2023/3/3CloudComputing,

GUCAS物联网未来应用无处不在传感器结点将物理世界连接到互联网2023/3/3CloudComputing,

GUCASTrend#1:DataaremovingtotheCloud趋势一：数据开始迁移到云上，回归集中管理Accessdataanywhere,anytime

/为了随时存取Reducetheriskofdatalost/降低数据遗失风险Reducedatatransfercost/减少数据传输成本Enhanceteamcollaboration/促进团队协作Howtostorehugedata?!如何储存大量数据呢?!2023/3/3CloudComputing,

GUCASTrend#2:WebbecomedefaultPlatform!趋势二：Web变成缺省开发平台OpenStandard/开放标准OpenImplementation/支持开放性的实现CrossPlatform

/跨平台WebApplication/

Web应用成为主流Browserdifferencebecomeentrybarrier?!浏览器的差异造成新的技术门坎?!2023/3/3CloudComputing,

GUCASTrend#3:HPCbecomeanewindustry趋势三：高性能计算已悄然变成新兴产业ParallelComputing/并行计算的技能DistributedComputing/分布式计算的技能Multi-CoreProgramming/多核程序设计技能ProcessingBigData/处理大数据的技能EducationandTrainingareneeded!!为了让这些技能与产业接轨，需要相关教育培训!!2023/3/3CloudComputing,

GUCAS2023/3/3CloudComputing,

GUCAS21提纲1.IT工业的发展趋势2.计算的演化发展综述3.早期的计算模式4.大机时代的计算5.PC时代单机的计算6.并行/分布式计算7.网格计算8.云计算BriefHistoryofComputing(1/5)MainframeSuperComputer1960PDP-1...1965PDP-7...19691stUnixSource:PDP-ProgrammedDataProcessor，seeWikipediaBacktoYear1970s...1977AppleII1981IBM1stPC5150BacktoYear1980s...1982TCP/IP1983GNU1991LinuxBriefHistoryofComputing(2/5)MainframeSuperComputerPC/LinuxClusterParallelSource:://BacktoYear1990s...1990WorldWideWebbyCERN……1993WebBrowserMosaicbyNCSA1991CORBA...JavaRMIMicrosoftDCOM...DistributedObjectsBriefHistoryofComputing(3/5)MainframeSuperComputerPC/LinuxClusterParallelInternetDistributedComputingSource:://2002BerkleyBOINCBacktoYear2000s...1997VolunteerComputing1999SETI@HOME2003GlobusToolkit22004EGEEGLiteBriefHistoryofComputing(4/5)MainframeSuperComputerPC/LinuxClusterParallelInternetDistributedComputingVirtualOrg.GridComputingSource:30TeraGridPI’sByInstitutionTeraGridPI’sBlue:10ormorePI’sRed:5-9PI’sYellow:2-4PI’sGreen:1PIJune2,200831ArcheologyAstronomyAstrophysicsCivilProtectionComp.ChemistryEarthSciencesFinanceFusionGeophysicsHighEnergyPhysicsLifeSciencesMultimediaMaterialSciences…>250sites48countries>50,000CPUs>20PetaBytes>10,000users>150VOs>150,000jobs/dayEGEE2005UtilityComputingAmazonEC2/S3BacktoYear2007...2001AutonomicComputingIBM2007CloudComputingGoogle+IBM2006ApacheHadoopBriefHistoryofComputing(5/5)MainframeSuperComputerPC/LinuxClusterParallelInternetDistributedComputingVirtualOrg.GridComputingDataExplodeCloudComputingSource:2023/3/3CloudComputing,

GUCAS34提纲1.IT工业的发展趋势2.计算的演化发展综述3.早期的计算模式4.大机时代的计算5.PC时代单机的计算6.并行/分布式计算7.网格计算8.云计算352.早期的计算模式2.1古代的计算工具2.2机械计算机2.3机电计算机2.4电子计算机2.5早期的计算模式总结362.1古代的计算工具手指：人们习惯于十进制计数法与此有关结绳：结之多少，随物众寡算筹：祖冲之的圆周率就是借助算筹计算出来的算盘：从唐朝一直延续到现在，仍有人在使用2.1古代的计算工具结绳：结之多少，随物众寡《周易·系辞·上》曰：“上古结绳而治，后世易之为书契。”

荀爽《九家易》：“古者无文字，其为约誓之事，事大大其绳，事小小其绳。结之多少随物众寡，各执以相考，亦足以相治也。”古时候，没有文字，人们遇到需要记录的事情就通过系绳子来记忆，大事情就系个大结，小事情就系个小结。打结的多少是根据事情的多少而定的，事多结就多，反之亦然，大家拿着绳节为证来行事，也是可以满足相互的要求的。2023/3/3CloudComputing,

GUCAS372.1古代的计算工具算筹：《孙子算经》：凡算之法，先识其位，一纵十横，百立千僵，千十相望，万百相当。《夏阳侯算经》：满六以上，五在上方，六不积算，五不单张。在算筹计数法中，1-5均分别以纵横方式排列相应数目的算筹来表示，6-9则以上面的算筹再加下面相应的算筹来表示。表示多位数时，个位用纵式，十位用横式，百位用纵式，千位用横式，以此类推，遇零则置空。算筹的出现年代已经不可考，但据史料推测，算筹最晚出现在春秋晚期战国初年（公元前722年--公元前221年）2023/3/3CloudComputing,

GUCAS382.1古代的计算工具算筹：2023/3/3CloudComputing,

GUCAS392.1古代的计算工具算盘2023/3/3CloudComputing,

GUCAS40412.2机械计算机1617年，苏格兰发明家约翰·奈皮尔(JohnNapier)发明了计算尺，这种尺子可以机械地进行数的乘除运算和求数的平方根2.2机械计算机1621年，英国数学家奥垂德根据对数原理发明了圆形滑动计算尺2023/3/3CloudComputing,

GUCAS42432.2机械计算机1642年，法国科学家帕斯卡发明了齿轮式能实现加减法运算的计算器Pascaline，首次确立了计算机器的概念2.2机械计算机1673年，德国数学家莱布尼茨建造了一台能进行加减乘除四则运算的机械式计算机，并且提出了“二进制”数的概念2023/3/3CloudComputing,

GUCAS44452.2机械计算机1804年，法国人约瑟夫.雅各发明了可编程织布机，通过读取穿孔卡片上的编码信息来自动控制织布机的编织图案462.2机械计算机1822年，英国数学家巴比奇设计出了差分机，差分机专门用于航海和天文计算，这是最早采用寄存器（齿轮式装置）来存储数据的计算工具，体现了早期程序设计思想的萌芽，使计算工具从手动机械跃入自动机械的新时代。472.2机械计算机1833年，巴比奇设计了分析机，分析机采用了三个具有现代意义的装置：（1）存储装置（2）运算装置（3）控制装置分析机的输入和输出装置采用穿孔卡片。他的助手英国著名诗人拜伦的独生女艾达•奥古斯塔(AdaAugusta)为分析机编制了人类历史上第一批计算机程序(Ada语言就是以她的名字命名)

482.3机电计算机1886年，美国统计学家赫尔曼·霍勒瑞斯（HermanHollerith）借鉴了雅各织布机的穿孔卡原理，用穿孔卡片存储数据，采用机电技术取代了纯机械装置，制造了第一台可以自动进行加减四则运算、累计存档、制作报表的制表机。这台制表机参与了美国1890年的人口普查工作，使预计10年的统计工作仅用1年零7个月就完成了，是人类历史上第一次利用计算机进行大规模的数据处理。霍勒瑞斯于1896年创建了制表机公司TMC公司，1911年，TMC与另外两家公司合并，成立了CTR公司。1924年，CTR公司改名为国际商业机器公司（InternationalBusinessMachinesCorporation），这就是赫赫有名的IBM公司。49赫尔曼·霍勒瑞斯和普查制表机502.3机电计算机1938年，德国工程师朱斯研制出Z-1计算机，这是第一台采用二进制的计算机。在接下来的四年