仮想化の観点から見ると、クラウド コンピューティングはどのように異なりますか?

現在、仮想化技術の応用が進むにつれ、企業は仮想化技術にますます注目するようになっています。概念的には、仮想化技術はコンピュータ分野における基本的な技術であり、その意味合いは非常に広範囲にわたります。クラウド コンピューティングの概念が登場した後、仮想化技術に携わる一部の企業は、自社の仮想化技術がクラウド コンピューティングの中核技術になるとすぐに宣言しました。企業は、自社の利益に基づいて、仮想化の特定の側面を一方的に強調する場合があります。

1. 仮想化技術の概要

クラウド コンピューティングの登場以来、仮想化テクノロジは非常に高い地位を与えられています。クラウドコンピューティングの中核技術と言われていますが、広義では仮想化技術の範囲は非常に広いです。これはクラウドコンピューティングの中核技術であるだけでなく、コンピュータサイエンスの中核技術であり、さらには産業分野全体の中核技術でもあります。

私たちが車を運転するとき、実際に機械仮想化技術が使われています。自動車の複雑な機械的動作は、ハンドル、アクセル、ブレーキ、クラッチの単純な動作に論理的に単純化されます。この簡素化により、自動車の機械システムの複雑さが完全に隠蔽され、ステアリングホイール、アクセル、ブレーキ、クラッチが人間とコンピューターの相互作用デバイスになります。

仮想化技術は産業分野だけでなく金融分野でも活用されています。たとえば、株式市場の変化の複雑なパターンは、いくつかの単純な指標によって説明されます。指数の変化は株式市場の動向、さらには経済全体の動向を反映する可能性があります。

物理学は仮想化技術が最も多く使用される分野でもあります。原子核内部の複雑な動きは、ラマン分光法、陽電子分光法、核磁気共鳴法などのさまざまなマクロ物理装置を通じて表示されます。実際には、原子核の形を実際に見ることはできませんが、これらの物理量を分析することで原子核の構造を得ることができます。そして、これらの物理的な装置は、核の内部構造の仮想化を実現します。

以上の説明から、仮想化技術は広く使われている技術であり、かなり基本的なテーマであるとも言えることがわかります。仮想化技術の広義の定義は、次のように考えることができます。仮想化技術は、物理層から論理層への変更を実現するロジック簡素化技術です。この定義によれば、仮想化技術を採用した後のシステムによって表示される動きは、実際の物理的な動きではなく、論理的な動きになります。したがって、仮想化技術を使用すると、物理層の動きの複雑さを隠蔽し、システムの外部動作状態を単純な論理的な動きの形式で表現することができます。

2. 仮想化の観点から見たクラウドコンピューティングアーキテクチャ

仮想化技術は非常に包括的な技術です。コンピュータサイエンスの場合、ほとんどの作業は仮想化に関して行われます。ネットワークの 7 層プロトコルは物理的な通信の仮想化であり、従来のオペレーティング システムは単一のコンピューターの物理的なハードウェアの仮想化であり、コンピューターの高級言語は機械語の仮想化であり、人工知能はより高度な仮想化テクノロジです。次の図は、コンピュータ サイエンスにおける仮想化階層を簡単に説明しています。ノードの物理ハードウェアとネットワークの物理ハードウェアは、マルチレイヤー仮想化の論理プロセスを通じて簡素化され、弾力性のあるコンピューティング、ストレージ、およびネットワーク帯域幅を統合する仮想リソース プールを形成します。これが、今日お話しするクラウド コンピューティング モデルです。

クラウド コンピューティングの概念は、ロジック層全体の最上位にあります。これは、基盤となる物理ハードウェアの複数の仮想化抽象化によって形成される論理概念です。これは、テクノロジーの発展が継続的な抽象化と簡素化のプロセスであるため、クラウド コンピューティングが今後数年間のテクノロジー開発の方向性となる理由も説明しています。技術ロジックのレベルが高くなるほど、ロジックは高度になります。これは、このロジックが多くの巨人の肩の上に成り立っており、これらの巨人は低レベルの仮想化テクノロジであるためです。

したがって、クラウド コンピューティング システムは、多層仮想化プロトコル スタック上で実行される高度に抽象的なシステムであると言えます。クラウド コンピューティングは、新しいボトルに入った古いワインではなく、より高度な技術開発です。このワインは、古いワインの熟成効果なしにはあり得ません。

3. ユーザーとクラウドコンピューティングアプリケーション開発者の視点から見たクラウドコンピューティング

ユーザーの目から見たクラウド コンピューティングは、車の運転手が見るハンドルとアクセルのように、レイヤーごとに仮想化された論理的なイメージです。ユーザーは、使い慣れた論理的な環境でのみ生活すればよいのです。これは映画「マトリックス」の描写と同じです。ユーザー自身は、自分が仮想論理環境に存在していることすら知らないはずです。ユーザーは、ハンドルで車がどのように回転するかを知る必要はなく、アクセルで車がどのように加速するかを知る必要もありません。これは、自動車上の機械的および電子的な仮想化レイヤーによって実行される作業です。アクセルを踏むことは論理的には適用速度の増加に対応し、ステアリングホイールの時計回りの動きは論理的には右折に対応します。しかし、実際の物理的なプロセスは、アクセルを踏むと燃料の供給量が増加し、ステアリングホイールの時計回りの動きが車の前輪の右偏向に対応するというものです。この比喩では、ユーザーが目にするクラウド コンピューティング システムは、現在の使用習慣に応じて使用できる、完全に機能する論理コンピューターです。

クラウド コンピューティング アプリケーション開発者の観点から見ると、クラウド コンピューティングは、異なる論理レイヤーで動作する API のグループです。ユーザーは、API を呼び出して独自のアプリケーション ロジックを完了するだけです。基礎となるロジックがどのように実行されるかについて心配する必要はありません。異なる論理レイヤーで作業する開発者は、自分のレイヤーのアプリケーション ロジックに対してのみ責任を負います。たとえば、アプリケーション開発者がファイルを保存したい場合は、write() 関数を呼び出すだけで済みます。ファイルのセグメンテーション、バックアップ、セキュリティ、およびネットワーク転送は、下位レベルのロジックが担当します。アプリケーション開発者自身も仮想化作業を行いますが、上位層に仮想化ロジックを提供しています。

要約する

クラウド コンピューティングを仮想化の観点から見ると、クラウド コンピューティングの本質に関する明確な論理が得られます。仮想化テクノロジーは、上で説明したフレームワークよりもはるかに複雑です。クラウド コンピューティングは技術開発のトレンドですが、大きな技術的障壁にも直面しており、業界全体からの包括的な協力が必要です。これは決して、1 社または 2 社の仮想化企業によって解決できる問題ではありません。我が国にとって、これは戦略的な産業の方向性である可能性があり、産業チェーンとプロトコルスタックの問題を国家レベルで解決する必要があります。