本篇是主要讲述云计算的发展历程，由于云计算本身提出来也不是太久，并且其实云计算也是经过前人的一些经验总结提出，所以我们对之前的一

些计算机的发展史有个一定的了解，那么对云计算的理解就更深入了，当今信息化技术的飞速发展，用户通过浏览器完成信息服务的访问，促进了从传

统的数据中心的模式转变到云计算的模式的动力，随着服务器虚拟化，并行处理，向量处理等技术的飞速发展，推动了现有企业应用模式的转变，本文

将会针对这些描述进行阐述，加深对云计算的理解，当然如果您在本文中发现错误之处，那么请您批评指出，谢谢。

摘要

      上一篇《云计算-从基础到应用架构系列-云计算的概念》我们讲述了关于云计算方面的概念，那么为了加深对这些概念的理解，我们这里对计算机

的软硬件的发展史来对比分析下云计算的未来趋势，并且我们知道对于信息化技术的发展主要集中在软件和硬件二个方面，就目前的情况来说，硬件有

提出“摩尔定律”这个我想大部分的人应该都知道，不过我在后面还是简单的说明下，现在的这个阶段，是信息爆炸的阶段，就目前我们经常使用的无

论是Google搜索还是Baidu搜索，或者是Bing 都有非常大的网页数据量，可见目前的信息化技术的增长之快。

      我们的主题主要是下面的几个方面的内容：

      1、对应计算机硬件的演化。

      2、互联网的发展。

      3、虚拟化技术的演进。

      4、云计算的优势和变革

本文大纲

1、开篇

2、摘要

3、本文大纲

4、硬件的发展史

5、互联网的发展

6、虚拟化技术的演进

7、云计算的优势和变革

8、本文总结

9、后续

硬件的发展史

      计算机的发展史我们大家应该都从计算机基础那本书上应该学习过经过了4个阶段：

      第一个阶段是：1946-1957年：电子管计算机。

      第二个阶段是：1958-1963年：晶体管计算机。

      第三个阶段是：1964-1969年：小规模集成电路计算机。

      第四个阶段是：1970-1990年：微处理器及大规模/超大规模集成电路计算机。

      本文将会从另外一个角度来说明，就是从计算机的代数来说明可能和上面的几个时间点会有部分出入，不过采用的技术上是相近的

第一代计算机：

      第一代计算机可以追溯到1943年，当时由哈佛大学设计开发，IBM出资赞助完成，这是一台可编程的计算机。Mark I 详细信息：

摘自“维基百科”

馬克一號（Mark I）是美國第一部大尺度自動數位電腦，被認為是第一部萬用型計算機。它的生产和设计者给它起的名字是Automatic Sequence Controlled Calculator（全自動化循序控制計算機，缩写为ASCC），马克一号是它的用户哈佛大學给它起的名字。

這部機電式ASCC是由IBM的Howard H. Aiken所設計的，在1944年8月7日搬到哈佛大學。馬克一號的特點為全自動運算。一但開始運算便無須人為介入。馬克一號是第一部被實作出來的全自動電腦，同時與當年的其他電子式電腦相比它非常可靠。大家認為「這是現代電腦時代的開端」以及「真正的電腦時代的曙光」。

ASCC是由開關、繼電器、轉軸以及離合器所構成。它使用了765,000個元件以及幾百哩長的電線，組裝大小為16公尺(51呎)長，2.4公尺(8呎)高，2呎深。重達4500公斤(5短噸)。其基本計算單元使用同步式機械，所以它有一跟長15公尺(50呎)的傳動軸，並由一顆4千瓦的馬達所驅動。馬可一號可以儲存72組數據，每組數據有23位十進位數字。每秒可執行3次加法或是減法。一個乘法則須6秒，一個除法須15.3秒，計算一個對數或是一個三角函數需花費超過一分鐘。

馬克一號藉由打卡紙讀取、執行每一道指令。它沒有條件分支指令。這表示需要複雜運算的程式碼會很長一串。迴圈的完成需利用打卡紙頭尾相接的方式。這種程式碼與資料分開放置的架構就是眾所週知的「哈佛架構」。計算機先驅Grace Hopper是馬克一號的程式設計員。

在捐贈儀式上，Aiken沒有提到IBM對於設計與製造這部電腦的參與，IBM對此很不滿，因此與Aiken分道揚鑣。IBM將這部電腦命名為ASCC但隨後哈佛大學與Aiken將它改為馬克一號。 IBM之後去製造了另一部電腦SSEC。

馬克一號之後有馬克二號(在1947年 或是 1948年)，馬克三號/ADEC(1949年九月)以及哈佛馬克四號(1952年)，全都是Aiken的工作成果。馬克二號是馬克一號的效能增進版，但也是由機電繼電器所構成。馬克三號部分採用電子元件，而馬克四號就全部改用電子元件了，也就是固態元件。馬克三號與馬克四號使用磁鼓記憶體，馬克四號同時也有使用磁芯記憶體。馬克二號與馬克三號搬到維吉尼亞州的Dahlgren基地給美國海軍使用，馬克四號留在哈佛大學並且給了美國空軍使用。

馬克一號最終還是被拆解了，但有一部分留在哈佛大學的Cabot Science Center。

第二代计算机

       第二代计算机按照前面的计算机阶段的话就是处在电子管计算机。ENIAC(电子数字积分计算机)于1946年建成，相关详细信息如下：

埃尼阿克(ENIAC) 摘自“百度百科”

在美国宾夕法尼亚大学的莫尔电机学院揭幕典礼。它，就是世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克”（ENIAC）。这个庞然大物占地面积达170平方米，重达30吨。在揭幕仪式上，“埃尼阿克”为来宾表演了它的“绝招”----—分别在1秒钟内进行了5000次加法运算和500次乘法运算，这比当时最快的继电器计算机的运算速度要快1000多倍。这次完美的亮相，使得来宾们喝彩

不已。

ENIAC：长30.48米，宽1米，占地面积约63平方米，30个操作台，约相当于10间普通房间的大小，重达30吨，耗电量150千瓦，造价48万美元。它包含了17,468 真空管7,200水晶 二极管, 1,500 中转, 70,000 电阻器, 10,000 电容器，1500继电器，6000多个开关，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。

第三代计算机

       第一个集成电路虽然1958年9月就已经完成，但是真正投入到使用的时间是1963年，发明者是Kilby，他的发明带来了工业革命。集成电路的出现，

使得像IBM 360这样的大型机进一步增加了存储和处理能力，也使更多的企业使用计算机，随着时间的推移，大规模集成电路出现，这是第四代计算机

了。

小规模集成电路

根据集成电路规模的大小，通常将其分为SSI 、MSI 、LSI 、VLSI。分类的依据是一片集成电路芯片上包含的逻辑门个数或元件个数

小规模集成电路：SSI (Small Scale Integration )

通常指含逻辑门数小于10 门(或含元件数小于100个)。

第四代计算机

    当微处理器的出现，标志着大规模/超大规模集成电路的出现。第四代计算机通过超大规模集成电路，提供更高的计算速度，面积却比以往更小，1971

年11月，Intel发布世界第一台商用微处理器-Intel-4004，详细资料：来自“维基百科”

4004是美國英特爾公司 (Intel) 推出的第一款微處理器，也是全球第一款微處理器；1971年11月15日发布。

4004處理器的尺寸為3mm×4mm，外層有16隻針腳，內有2,300個晶體管，採用五层設計，10微米製程。

4004的最高時脈有740KHz，能執行4位元運算，支援8位元指令集及12位元位址集。當時脈是108KHz時，可以每秒运算6万次，成本低于100美元。4004處理器的性能與早期电子计算机ENIAC相若。ENIAC是在1946年推出，機器體積庞大，需占用一个房间。ENIAC擁有18000个真空管。

該款處理器原先是為一家名為 Busicom 的日本公司而設計，用來生產電算機。

总结

通过上面的讲述，我们对计算机应该的发展史进行了回顾，我们不难发现，现在的CPU的处理能力远远超过了其他部件的发展速度，计算机的硬件发展

很迅速。下面我们来看看摩尔定律的定义：

摩尔定律是由英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出来的。其内容为：集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增

加一倍，性能也将提升一倍，当价格不变时；或者说，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速

度。

从目前的Intel的多核或是AMD的真多核之争，我们能够看出来，目前的计算机仍然属于第四代计算机，超大规模集成电路的阶段。

互联网的发展

      互联网可以说是促进云计算进步的主要因素之一，正是由于互联网的出现，才得以让客户通过浏览器来完成服务的使用，如果没有出现互联网，那

么云计算也就没有办法完成调用。

      互联网协议(IP) 这是目前互联网上每台计算机使用的标准通信协议。其实早在20世纪30年代，Bush就提出了MEMEX的概念，该系统是自动化图

书馆系统，具体的简介信息如下：

     Memex是Vannevar Bush于1945年在其文章《As We May Think》中提出的一种“扩展存储器（Memory-Extender）”设想。文中指出，

Memex是一个基于微缩胶卷存储的“个人图书馆”，可以根据“交叉引用”来播放图书和影片。它可以通过照相或触摸屏感应来记录新信息。同时它还

提供在资料之间建立关联的功能，读者可以建立一些指向某些微缩胶卷片段的链接，并依照自己的喜好形成新的线性顺序，甚至加上自己的补充或评

论。而且这些可以成为共享，他人只要键入建立链接的作者的索引代码，就可以追溯到这些关联。

后来经过演化，出现了NCP协议，该协议在ARPANET主机上进行链接，而底层是通过IMP来完成的，

ARPNET是由一种通信子网（Communication Subnet）和资源子网（Resource Subnet）组成的两级结构的计算机网络。由接口报文处理机IMP

（Interface Message Processor）和它们之间互连的通信线路一起负责主机Host之间的通信任务，构成了通信子网，实现信息传输与交换。由通信

子网互连的主机组成资源子网，它负责信息处理、运行用户应用程序、向网络用户提供可共享的软硬件资源。当某主机（例如H1）要与远地另一主机

（例如H2）通信、交换信息。H1首先将信息送至本地直接与其相连的IMP暂存，通过通信线路沿着适当的路径（按一定原则静态或动态的选择的）转发

至下一IMP暂存，依次经过中间的IMP中转，最终传输至远地的目的IMP，并送入与之直接相连的目的主机。

如此，由IMP组成的通信子网，完成信息在通信双方各IMP之间的存贮--转发（Store and forward）任务。采用这种方式，使通信线路不为某对通

信双方所独占，大大提高昂贵的通信线路的利用效率。ARPANET中存贮--转发的信息基本单元是分组（Packet），它是将整个要交换的信息报文

（Message）分成若干信息分组，对每个分组按存贮--转发的方式在通信子网上传输，因此把这种以存贮--转发方式传输分组的通信子网又称为分组交

换数据网（PSDN）。

我们来看看IMP的体系结构：

随着NCP协议的进一步发展，在1983年1月1日ARPANET将其协议从NCP替换为更灵活和更强大的TCP/IP协议。NCP协议的过时，标志着互联网的兴

盛开始。

      TCP/IP协议发展至今已经有很多版本的迭代，从一开始的(TCP V1)到现在的流行的IPv4，IPv6，当然未来IPv6是趋势，当然我们必须知道，

TCP/IP的推广过程也可以说是一波三折，一开始并不顺利，也是随着不断的推广，才得以迅速的普及和发展。

      IPv6于1995年1月提出，IPv6也被称为下一代互联网协议，目前我们的互联网大部分的服务都是基于IPv4协议创建的，如果完成IPv6的推广无疑

是艰难的工作。当然目前的很多硬件设备都已经提供了对IPv6的支持。

      2012年之后，运营商将无法再获得IPv4地址，业务持续发展和IPv4地址即将耗尽是他们必须面对的现实问题。面对地址短缺的现状，IPv6是解决

地址问题的根本手段。然而，任何一项新技术从诞生到成熟都不可能一蹴而就，IPv4和IPv6将在相当长的一段时间内共存。因此，如何使IPv4平滑演进

到IPv6，如何保障IPv6的安全和服务质量，如何抓住三网融合、物联网等新机遇，以及推动IPv6的发展与成熟等诸多问题，引起了业界的普遍关注。

      因此我们本文就不详细阐述相关的内容，如果详细阐述，那么将会需要好几篇的篇幅来说明，一方面本人对网络方面的内容也是理解的深度不够，

就不班门弄斧了。

     1990年第一个web浏览器问世，其中集成了编辑器，可以创建超文本文件，该浏览器与世界第一台Web服务器进行通信，时间是1990年12月25日

     

     第一个web浏览器