10.3.4　网络化操作系统

网络化操作系统（network operating system）是建立在云计算基础上的一种面向新型网络应用模式的操作系统，从诞生之日起，它就吸引了业界的极大兴趣。业界普遍认为，未来的操作系统就是网络化操作系统。它将彻底改变未来人们使用计算机的习惯，为未来移动互联网的发展带来崭新的业务模式，对国家经济、社会和公共安全产生重大影响。网络化操作系统发展的目的并不是要立即完全替换桌面操作系统，但是它代表操作系统网络化发展的方向。而任务调度作为网络化操作系统的一种重要技术，对于推动网络化操作系统的发展有积极的作用。

网络化操作系统是在网络中实现对底层物理资源管理和控制的操作系统，是用户与底层物理资源之间的接口。对于底层物理资源，网络化操作系统通过北向接口进行网络的监控、转发策略的下发和流量的调度，实现网络的集中控制；对于用户，网络化操作系统向上开放了编程接口，用户可以根据业务的需求自定义网络策略，获取定制化的网络服务。在多个用户争用底层资源时，网络化操作系统可以进行资源的调配和管理，从而更好地服务和满足用户的差异化需求。网络化操作系统是网络的运行管理者，是上层业务和底层设备的互连接口。网络操作系统作为新一代互联网中的核心关键技术，与计算机操作系统的功能类似，它是一个灵活开放的操作平台，便于网络开发人员和用户对网络进行高效的管理。因此，网络化操作系统就是通过完整的抽象底层网络，从而使得开发者可以根据业务需求设计各式各样的网络应用。

网络化操作系统体系架构可以描述为：通过虚拟化技术和现代网络技术，将操作系统功能边界扩展到网络侧，将终端侧和网络侧在一个统一的架构内进行计算和资源的配置、调度、管理，使得网络化操作系统可以充分、合理地使用和共享网络系统内的资源，并使之得到最大化利用支持用户终端的位置无关性，支持计算和资源配置的透明性，为用户提供一致的业务体验。

面向新型网络应用模式的网络化操作系统体系架构，其框架由资源层、系统层、服务管理层、服务索引层、用户搜索层和安全服务层等组成：①资源层主要实现对计算资源、存储资源、网络资源和数据资源等资源的发布与管理。②系统层主要实现对资源的进一步封装，为服务管理层、服务索引层及用户搜索层提供宿主运行环境，包括应用开发环境、终端系统服务、系统服务和宿主环境。③服务管理层主要实现服务的组合、接入和管理，包括服务组合中间件和服务接入与管理模块。④服务索引层主要实现对服务的索引，以提高对服务的搜索准确度和效率，包括语义索引和服务索引。⑤用户搜索层主要实现服务搜索门户和创建个性服务空间，并为普适终端提供适配等，主要包括个性化服务空间、服务搜索门户、终端适配和用户建模等。⑥安全服务层主要解决资源的加密传输、访问控制等传统安全问题，同时解决隐私保护、数据安全共享等网络应用模式中新的安全需求。

新型网络应用模式下的网络化操作系统体系结构具有“软件服务化、计算虚拟化、位置透明化、交互普适化”等特征，它提供了虚拟化机制支持网络化资源的自适应感知。网络化操作系统及应用组件的网络化部署，可利用的资源范围比传统意义上的操作系统要大得多。这些资源包括来自网络的计算资源、存储资源及其他设备资源、数据及信息资源、其他协同或功能性资源等，降低应用对于网络终端的要求同时也可以降低终端成本。网络化操作系统的特征包括如下：

（1）软件服务化。在原有的单机操作系统和网络操作系统的基础上增加了网络化操作系统的功能，其核心特征是管理服务，其动态演变表现在服务的不断追加与撤销软件应用是以组件的方式体现，使应用的部署更加灵活。

（2）计算虚拟化。计算资源是可以分布和移动的，支持自适应感知。用户不再关心本机资源的受限性。组件也是可以迁移的，用户不再需要维护组件，系统只关心服务发布质量，不关心服务的实现方式；用户只关心享用什么样的服务，不关心如何获得服务。实现了计算虚拟化。

（3）位置透明化。组件和计算资源实现虚拟化，用户不再关心组件和资源的位置，用户位置也是可以移动的，通过接口标准化的方式将本系统存储资源、计算资源发布给所需用户使用，用户只需要了解计算句柄和存储空间的逻辑入口，而不必关心其物理位置。用户可以通过不同的终端和接入方式享受一致性的服务，实现位置透明化。

（4）交互普适化。通过位置透明化，用户可以在任何位置获得一致性的用户体验。终端操作系统支持多种人机交互模式。在同一终端机上获得来自不同平台的各种服务和在不同地点的不同终端机上可获得同一服务，以达到交互普适化目的，从而实现交互普适化。