集群的可扩展性及其分布式体系结构（2）－上

核心提示： 我们应该将在一台特定机器上求解一个问题作为组合来加以考虑，有时将这种应用 / 机器对视为一个系统，集群的可扩展性及其分布式体系结构（2）－上(6)，如果更换应用或者更换软、硬件系统的体系结构，考虑可扩展的标准和角度就有很大的不同，早期的COBOL应用在进行移植的时候就遇到很多问题，以至于现

我们应该将在一台特定机器上求解一个问题作为组合来加以考虑。有时将这种应用 / 机器对视为一个系统。如果更换应用或者更换软、硬件系统的体系结构，考虑可扩展的标准和角度就有很大的不同。

应用可扩展性不只依赖于处理器规模和问题规模。它也依赖于机器的存储器容量、I/O能力、以及通信能力。所有这些因素一起影响着可扩展性。我们将在今后的篇章讨论这些问题。

总的来说，考虑应用可扩展问题，需要从更加广义的角度上看，而不仅仅是上述的两个方面。那么我们就来看一下可扩展的另一个重要的方面--技术换代的可扩展性。

三、技术换代的可扩展性

技术换代可扩展性是局部概念而非全局概念。这里主要是指计算机系统能够随着技术的变更、换代，在保持原有的可用性基础上，通过"升级"部件的手段提高系统的性能或者功能。这里的升级可能是我们常见的更换更高主频的CPU，也可能是增加系统的内存数量，还可能是升级操作系统到更新的版本。

其实这种事我们在WinTel时代常干，时不时换一下CPU或者内存什么的，但是不影响原来的系统应用，而且往往性能有很大的提升。

总的看来，计算机系统中CPU的发展速度最快，而内存的速度和单位容量的提升就慢一些，硬盘就会更慢（受到机械的限制），而最慢的就数程序设计语言了，到现在为止，我们都还在用类C编写关键的大型系统特别是集群系统应用。

并行系统的空间也是在扩展集群系统时的一个重要考量因素。新的设备是否能够容入原有的机箱内，扩展的需求是否能通过现有的互联技术得到满足，跨地域分布式技术的发展是否能给我们带来更大更强的系统，这些问题都缠绕在技术换代的思考过程中。

并行技术发展初期，系统大都是同构的，像具有完全一致内核的MPP系统，而集群也都是先在同构的框架下实现。而为了更好利用给各类的异构计算资源，势必需要充分支持异构的并行集群。那么，异构可扩展性这一性质就反映了一个系统通过集成由不同设计者和厂商所提供的硬件和软件部分而进行扩展的能力。

异构扩展提倡使用具有标准、开放系统结构和接口的部件。在软件领域，我们也将它称为可移植性。追求异构可扩展性的代价是巨大的。除了借助标准协议和通讯平台消除不同硬件系统之间的巨大差异，还要花费更多的资源处理现有应用的平滑移植。早期的COBOL应用在进行移植的时候就遇到很多问题，以至于现有的系统中还存留大量的这种老式语言，也许Java集群出现会是解决这一问题的一个契机。