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软件定义的本质是把原先一体化的硬件设施打破,将基础硬件虚拟化并提供标准化的基本功能,然后通过管控软件,控制其基本功能,提供更开放、灵活、智能的管控服务.
无处不在的软件
某种意义上来说,我们这个时代就是一个软件定义的时代.回顾过去计算机软件发展,大概分为三个阶段.第一个是1946年到1975年中期,是软硬一体化阶段.第二个是1975年以后,软件产品化、产业化阶段;第三个是1995年以后,软件的网络化、服务化阶段.
在软硬一体化阶段,也就是计算机刚出现的时候,是没有软件的,都是以程序实现的,大体上展现方式的是机器语言、汇编语言.早期应用领域以,军事领域的计算为主.上世纪60年代初期,开始出现“软件”一词,融合程序和文档为一体,作为独立的形态从硬件分离出来,以IBM 360系列机为代表（尽管还是和硬件捆绑一起销售）,也逐渐形成了计算机学科和程序员行业.它的展性形式是高级程序语言+文档,应用领域主要是商业计算和其他科学计算领域.
软件产品化、产业化阶段,以Microsoft和Oracle的出现,标志着软件开始成为一个独立产业.PC的广泛应用和软件产品化催生了人类历史上信息化的第一波浪潮,其主要特征即以单机应用为特征的数字化阶段.紧接着就出现了办公软件,彻底改变了人类传统的办公行为,微软office迄今依然是微软标志性产品之一.上世纪90年代中期开始,软件进入网络化,服务化阶段.互联网推动了软件从单机向网络计算环境的延伸,带来了信息化的第二波浪潮,其基本特征是以联网应用为特征的网络化阶段.
做软件的人总希望把互联网作为平台来研究软件.软件的形式也因互联网发生变化,从传统的拷贝行为变为软件服务.后期移动互联网的产生,促成APP的诞生,整个软件模式都发生了变化.应用领域已经渗透到社会经济生活中的方方面面.
互联网环境下软件的新特性和新特征
网构软件指的是面向互联网计算的软件新范型.这些新范型是什么,总结有几个性质,实体的自主性,实体对环境的情景感知,实体之间的自主协同,实体的在线演化,以及可信性需求.简单来说,软件呈现网络化体系结构,基于网络进行开发,通过网络交付分发并提供服务,这就是软件的服务化.
软件和硬件相比,同样都作为功能性产品,但软件这种工具和互联网结合就能够实现一种真正的服务化.紧接着移动互联网的产生,又产生了一种新的模式,这就是APP.苹果商店拥有多300万+个APP,累计下载量超过1500亿次.这创造了一种新的模式,客户端要和服务器端合起来完成一件任务,他也是一种拷贝,不过是一种新的拷贝方式.互联网深刻改变了人类社会和生活模式,而互联网的核心价值是连接,软件是实现互联网核心价值的重要使能技术.硬件连接虽然很重要,但最终的灵活连接还要靠软件.
软件定义的时代
互联网及其延伸,正推动我们走向一个新模式,即人机物融合.信息技术的网络化、泛在化、智能化趋势蕴含了人机物和谐发展的愿景.
随着科技的发展,在人机物融合环境下的信息基础设施是海量的资源,且需求形态多样.因此,人机物融合需要新的平台环境.如何凝练应用共性,如何有效管理资源是对这个平台的基本要求.在这样的平台之下,由于应用需求变化频繁和应用场景动态多变,这个平台能否实现按需灵活?
软件定义的真正落地,还于云计算平台里面的应用.2011年前后,OpenFlow被用于云计算平台中进行网络管理,并被广泛接受.在2015年的时候,Gartner战略报告首次出现SDN（软件定义）,SDN重新“定义”了传统的网络架构甚至通信产业.
软件定义网络的技术原理是通过一组API对网络设备进行任意的编程从而实现新型的网络协议、拓扑架构而不需改动网络设备本身.
计算机操作系统是什么?是管理硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供支持的一种系统软件,即向上提供公共服务,向下管理资源.从操作系统视角来看软件定义,操作系统是软件定义的“计算机”;从软件研究者的视角,操作系统体现了“软件定义”之集大成.
在我的理解看来,软件定义的技术本质就是把过去的一体化硬件设施打破,基础硬件及其虚拟化提供标准化的基本功能,然后通过管控软件控制基本功能,提供更开放、灵活、智能的管控服务.
软件定义的技术本质：硬件资源虚拟化,管理功能可编程.硬件资源抽象为虚拟资源,然后用系统软件对虚拟资源管理和调度.就是在硬件资源虚拟化的基础上,用户可编写应用程序,满足访问资源的多样性的需求.
大家现在可以看到软件定义出现了各种各样的延伸,软件定义的存储,软件定义的计算,软件定义的环境,软件定义的数据中心等.但所有架构都跳不出操作系统的三层架构,就是说软件平台的三层架构,这些SDX均符合“硬件资源虚拟化”与“管理任务可编程”的技术原理.
软件定义带来的机遇和挑战是什么
目前,我们可以看到的机遇就是软件定义一切.定义一切,人-机-物互联是我们追求的目标.我们是不是最终能做到万物皆可互联,一切均可编程呢?这就是软件定义给未来世界达成的目标,也就是我们的机遇所在.随着人、机、物的融合,软件定义的挑战可以分为这几个方面：体系结构设计决策、系统质量、系统安全、更轻量的虚拟化、从原有系统到软件定义系统平滑过渡高度自适应智能软件平台.
体系结构设计决策,包括比如如何确定受管元素的合理“粒度”和“层次”?如何界定软、硬件的功能划分并组装、配置相应元素等.
系统的质量需要解决的问题有如何合理平衡管理灵活性和“虚拟化”后的性能损耗（与直接访问原系统相比）,如何降低“软件实现”的复杂性和故障率,如何有效定位故障以保障可靠等.
系统安全,对硬件资源管理可编程带来开放性、灵活性的同時,也可能会带来更多的安全隐患.对于工业控制等安全重点领域来说,可能会带来难以难以估量的损失.
更轻量的虚拟化.大量的新设备产生,虚拟化实现了对硬件资源的软化,是软件定义的基础技术,现有以虚拟机为单位的技术过于重载,难以满足性能和实时性要求.原有系统到软件定义系统平滑过渡.如何将原有系统平滑过渡到软件定义系统?通过对已有的资源进行大幅度的改造,我们需要安装新的硬件,需要做新的软件管理系统,以及面临的人力、时间、经济、风控等因素.这个平滑过渡也需要合理的方案,否则很难达成.
高度自适应软件平台.从软件人追求的目标来看,我们想追求一种更为高度自适应的智能软件平台.现在平台方式是以硬件资源为中心的,如果基础设施层发生变化,软件平台就要发生改变,改完之后,上面的应用也可能发生改变.我们追求的理想方式是,软件平台具有预测和管理未来硬件资源变化的能力.
（本文根据中国工程院梅宏院士公开演讲整理而成,未经本人确认.）
总结：上文结论:这是一篇关于互联方面的大学硕士和本科毕业论文范文,可作为万物互联相关论文开题报告写作参考和职称论文写作文献资料.
互联引用文献:
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[2] 一带一路和互联互通专科毕业论文范文 一带一路和互联互通方面论文写作资料范文2万字
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