【搜狐網(wǎng)】中國(guó)科學(xué)院院士梅宏：信息化3.0是軟件定義的時(shí)代
發(fā)布日期：2017-06-27 供稿：搜狐網(wǎng) 編輯：楊晶 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：中國(guó)科學(xué)院院士梅宏：信息化3.0是軟件定義的時(shí)代
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2008年，斯坦福大學(xué)主導(dǎo)的“NSF M 的Expedition in Computing”項(xiàng)目，通過(guò)軟件定義的方式將傳統(tǒng)交換機(jī)變成OpenFlow交換機(jī)，開啟了軟件定義以前的新時(shí)代。2011年前后，OpenFlow被用于云計(jì)算平臺(tái)中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，并被廣泛接受，這種方式被稱為“SDN”，并且在隨后的發(fā)展中，甚至可以從某種意義上說(shuō)SDN重新“定義”了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)甚至通信產(chǎn)業(yè)。
但是，不管軟件定義有多強(qiáng)大，它的主要目的都主要是要滿足信息化發(fā)展的新要求。
6月14日，在第九屆中國(guó)云計(jì)算大會(huì)上，北京理工大學(xué)黨委常委、副校長(zhǎng)，中國(guó)科學(xué)院院士，中國(guó)電子學(xué)會(huì)云計(jì)算專家委員會(huì)副主任委員，中國(guó)大數(shù)據(jù)專家委員會(huì)副主任委員梅宏發(fā)表了《信息化3.0：軟件定義的時(shí)代》的主題演講。
梅宏解釋道，所謂的信息化就是指信息技術(shù)在我們?nèi)祟惿鐣?huì)生活方方面面綜合應(yīng)用的過(guò)程，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，以及應(yīng)用的深入和廣泛，我們可以看到信息化應(yīng)用在技術(shù)平臺(tái)、管理資源和應(yīng)用模式方面都在逐漸地變化。
梅宏將我國(guó)的信息化劃分為三個(gè)發(fā)展階段：
第一個(gè)階段可以成為信息化1.0，這個(gè)階段主要以單機(jī)應(yīng)用為主，這個(gè)階段的應(yīng)用模式主要是單機(jī)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)為中心的局域網(wǎng)應(yīng)用，技術(shù)平臺(tái)也只是單機(jī)/局域網(wǎng)；
第二個(gè)階段以聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為特征，應(yīng)用模式打破了部門或組織固有的邊界，強(qiáng)調(diào)信息共享與系統(tǒng)協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)，技術(shù)平臺(tái)從單機(jī)/局域網(wǎng)拓展到廣域網(wǎng)/互聯(lián)，到了后期，應(yīng)用熱點(diǎn)演變成互聯(lián)網(wǎng)向移動(dòng)互聯(lián)和物聯(lián)網(wǎng)延伸，支持系統(tǒng)、組織、人、物之間的廣泛聯(lián)接的深度網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用；
第三個(gè)階段，也就是信息化3.0階段，是以數(shù)據(jù)的深度挖掘與融合應(yīng)用為特征的智慧化階，這個(gè)階段的應(yīng)用模式演變?yōu)樵聘兄能浖?wù)化應(yīng)用+云計(jì)算和端計(jì)算的融，技術(shù)平臺(tái)也發(fā)展為互聯(lián)網(wǎng)及其延伸所形成的人機(jī)物融合環(huán)境(云+端)。
梅宏表示，在信息化3.0的環(huán)境下，軟件呈現(xiàn)出一系列新的特性和新的形態(tài)，即互聯(lián)網(wǎng)化、網(wǎng)絡(luò)化。企業(yè)不僅基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行開發(fā)，軟件也運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)之上，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)出去并提供服務(wù)。同時(shí)，開發(fā)模式也形成了一種基于互用、知識(shí)驅(qū)動(dòng)的向上的無(wú)序到有序的螺旋增長(zhǎng)模型，以及社區(qū)化的組織模式。中國(guó)學(xué)者稱之為網(wǎng)構(gòu)軟件，這種軟件具有實(shí)體的自主性，對(duì)于實(shí)體之間的協(xié)同出現(xiàn)的涌現(xiàn)性、自發(fā)性、在線的演化能力，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下還有可信性的要求。
這種情況下，需要硬件平臺(tái)需要滿足所有軟件發(fā)展的新的需求。梅宏認(rèn)為，軟件定義的本質(zhì)是通過(guò)虛擬化及其應(yīng)用編程接口(API)“暴露”硬件的可操控成分，以實(shí)現(xiàn)硬件的按需管理。具體來(lái)說(shuō)，就是將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等IT基礎(chǔ)資源，抽象為系統(tǒng)軟件對(duì)虛擬資源進(jìn)行管理和調(diào)，在此基礎(chǔ)上，用戶可編寫應(yīng)用程序，訪問(wèn)資源所提供的服務(wù)，進(jìn)而改變資源的行為，滿足應(yīng)用對(duì)資源的多樣需求。
隨著軟件定義的不斷延伸，出現(xiàn)了軟件定義存儲(chǔ)（SDS）、軟件定義計(jì)算(SDC)、軟件定義環(huán)境（SDE）以及軟件定義數(shù)據(jù)中心（SDDC）。但是，軟件定義并不是軟件用在其中，而是透過(guò)操作系統(tǒng)這一套的技術(shù)手段完成面向某個(gè)特定領(lǐng)域的軟件應(yīng)用平臺(tái)的構(gòu)建，這些SDI的本質(zhì)上都符合這兩句話，即“基礎(chǔ)武力資源的虛擬化、管理任務(wù)的可編程”。
信息化3.0時(shí)代，企業(yè)需要管理的是海量異構(gòu)的硬件資源所構(gòu)成的未來(lái)，或者現(xiàn)在正在構(gòu)建的信息基礎(chǔ)設(shè)施。梅宏表示：“基礎(chǔ)設(shè)施需要新的資源管理機(jī)制，多樣化、領(lǐng)域化、個(gè)性化的管理資源需求就出現(xiàn)了，比如說(shuō)我們規(guī)模化的資源整合，巨型虛擬機(jī)的巨型資源設(shè)備，包括現(xiàn)在新的NVM，各種各樣新的設(shè)備，GPU，還有各種微型化的物，比如說(shuō)攝像頭、手機(jī)上的傳感器等，這些都要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理都需要透過(guò)軟件構(gòu)建API的方式實(shí)現(xiàn)虛擬化?！?/p>
以下是梅宏院士的演講實(shí)錄：
很高興再次有幸來(lái)參加中國(guó)云計(jì)算大會(huì)，談一談我對(duì)當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)，所以我這次用了這么一個(gè)題目，叫作《信息化3.0：軟件定義的時(shí)代》，這里面有兩個(gè)關(guān)鍵詞，一個(gè)是信息化3.0，一個(gè)是軟件定義。
首先講什么是信息化3.0。我們正在進(jìn)入的一個(gè)新時(shí)代，而這個(gè)時(shí)代一個(gè)很重要的特征就是無(wú)處不在的軟件技術(shù)和軟件應(yīng)用，正在定義這個(gè)時(shí)代的一切。軟件定義的時(shí)代就是說(shuō)軟件定義在這個(gè)時(shí)代的重要性，也是這個(gè)時(shí)代很多的場(chǎng)景，我們很多的應(yīng)用、產(chǎn)業(yè)，也都會(huì)實(shí)現(xiàn)軟件技術(shù)的深度應(yīng)用。
信息化3.0是我們正在開啟的新一波浪潮，信息被認(rèn)為是人類社會(huì)發(fā)展的第三大戰(zhàn)略資源，是和物資資源并列的。而所謂的信息化就是指信息技術(shù)在我們?nèi)祟惿鐣?huì)生活方方面面綜合應(yīng)用的過(guò)程，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，以及應(yīng)用的深入和廣泛，我們可以看到信息化應(yīng)用在技術(shù)平臺(tái)、管理資源和應(yīng)用模式方面都在逐漸地變化，而三個(gè)方面都呈現(xiàn)一定的階段性特征，我想第一個(gè)階段是以上世紀(jì)九十年代中期為代表，此前我們的信息化呈現(xiàn)的主要特征是以單機(jī)應(yīng)用為特征的數(shù)字化階段，隨著互聯(lián)網(wǎng)的商用，我們進(jìn)入信息化第二階段，這也是我們信息化的第二波浪潮，我們進(jìn)入了以聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用為特征的網(wǎng)絡(luò)化階段，我想我們現(xiàn)在，如果以2015年整體為代表，大數(shù)據(jù)的廣泛興起為代表，我以為從本世紀(jì)第二個(gè)十年的中期開始，我們正在進(jìn)入以數(shù)據(jù)的深度挖掘和融合應(yīng)用為特征的智慧化階段。
我們來(lái)看一看每個(gè)階段的特征。實(shí)際上第一波浪潮始之于八十年代，它是以當(dāng)時(shí)的PC機(jī)進(jìn)入家庭廣泛應(yīng)用為標(biāo)志，開始了第一波的信息化。這時(shí)候的技術(shù)平臺(tái)實(shí)際上就是個(gè)人計(jì)算機(jī)，最多到后期成為局域網(wǎng)，單機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)，我們使用方式是客戶進(jìn)入服務(wù)器模式，點(diǎn)擊的應(yīng)用就是部門級(jí)的信息系統(tǒng)，我們文檔的處理、表格的處理。我們也可以看到我們部門級(jí)系統(tǒng)開始都是以最關(guān)鍵的，比如說(shuō)資源管理、人事管理、工資管理、庫(kù)存管理開始，應(yīng)用的模式是單機(jī)處理，數(shù)據(jù)庫(kù)與中心的局域網(wǎng)模式。
九十年代中期，隨著美國(guó)提出信息高速公路建設(shè)，我們開啟了第二波的信息化浪潮，創(chuàng)造了信息技術(shù)在過(guò)去二十多年的輝煌，也快速發(fā)展。我們看到這個(gè)時(shí)候的技術(shù)平臺(tái)已經(jīng)從單機(jī)局域網(wǎng)拓展到了廣域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)，點(diǎn)擊應(yīng)用包含了聯(lián)網(wǎng)式的集中電子政務(wù)、ERP、電子商務(wù)等等，而且全是全域的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，應(yīng)用模式打破了部門和組織固有的邊境，強(qiáng)調(diào)在網(wǎng)絡(luò)上的信息化的共享，系統(tǒng)化的協(xié)同，整體進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用。特別是隨著后期互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入和普及，人機(jī)物之間也開始產(chǎn)生鏈接這種深度的互聯(lián)網(wǎng)，這時(shí)候成為信息化2.0后期的一種重要的應(yīng)用熱點(diǎn)。
而信息化3.0是以數(shù)據(jù)的深度挖掘和融合應(yīng)用為主要特征，我們正在進(jìn)入一個(gè)智慧化的時(shí)代，這幾年人工智能熱潮、大數(shù)據(jù)熱潮充分說(shuō)明這一點(diǎn)，而大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生作為信息技術(shù)，特別是互聯(lián)網(wǎng)機(jī)器延伸所帶來(lái)的這么一個(gè)現(xiàn)象。一方面是摩爾定理驅(qū)動(dòng)著增長(zhǎng)，第二是移動(dòng)寬待互聯(lián)所形成的人機(jī)物廣泛的互聯(lián)，技術(shù)低成本所驅(qū)動(dòng)的信息技術(shù)的無(wú)處不在的應(yīng)用和萬(wàn)物的數(shù)字化，還有今天會(huì)議的主題，云模式所驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)的匯聚和集中，由于這些方式實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的快速增長(zhǎng)，所以我們出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)。而基于大數(shù)據(jù)、基于數(shù)據(jù)分析有這么多成功的應(yīng)用案例，也激發(fā)了人們基于數(shù)據(jù)，從中間尋找規(guī)律，萃取知識(shí)，來(lái)指導(dǎo)我們社會(huì)實(shí)踐、工作實(shí)踐的這么一種成功的案例，帶來(lái)了數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求，這就進(jìn)入新的時(shí)代，這個(gè)時(shí)代正在開啟。
第一波浪潮的啟動(dòng)帶來(lái)的還有一個(gè)很重要的標(biāo)準(zhǔn)，就是IT基礎(chǔ)設(shè)施的投入進(jìn)入新的一波投入高峰。
在這個(gè)時(shí)代我們可以看到數(shù)據(jù)深深度挖掘和應(yīng)用，互聯(lián)網(wǎng)機(jī)器延伸正在形成的物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成人機(jī)物融合的環(huán)境，也就是云加上廣泛的端設(shè)備所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。而典型的應(yīng)用就是大數(shù)據(jù)應(yīng)用，我們可以看到互聯(lián)網(wǎng)公司成為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)頭羊，有各種各樣成功的互聯(lián)網(wǎng)公司所創(chuàng)造的大數(shù)據(jù)應(yīng)用的成功案例，同時(shí)大數(shù)據(jù)應(yīng)用也正在向傳統(tǒng)的領(lǐng)域拓展，為傳統(tǒng)的領(lǐng)域注入新的活力，當(dāng)然我們可以看到這是正在開啟的一個(gè)時(shí)代。
我們的大數(shù)據(jù)應(yīng)用還處于發(fā)展的初期，才剛剛起步。從應(yīng)用模式上講，到底什么是未來(lái)信息技術(shù)當(dāng)我們這一波應(yīng)用的模式。我個(gè)人的基本觀點(diǎn)就是云感知的軟件服務(wù)化應(yīng)用，以及云計(jì)算和端計(jì)算，包括物聯(lián)網(wǎng)上的各種設(shè)備、邊緣計(jì)算等等的融合，這會(huì)是我們未來(lái)幾十年飛機(jī)重要的應(yīng)用模式。剛才吳部長(zhǎng)也提到了，云感知的軟件服務(wù)化，我以為就對(duì)應(yīng)支撐著吳部長(zhǎng)講的云的智能服務(wù)。
在這種新的環(huán)境下，我們可以看到軟件呈現(xiàn)出一系列新的特性和新的形態(tài)，當(dāng)我們的軟件呈現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)式的結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)，基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行開發(fā)，軟件也運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)之上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)出去并提供服務(wù)。可以看到我們的開發(fā)模式形成了一種基于互用、知識(shí)驅(qū)動(dòng)的向上的無(wú)序到有序的螺旋增長(zhǎng)模型，同時(shí)社區(qū)化的組織模式，從使用上講，不求擁有只求使用的服務(wù)華使用模式，這些都是新的特性的變化、新的形態(tài)。我們中國(guó)學(xué)者稱之為網(wǎng)構(gòu)軟件，這種軟件具有實(shí)體的自主性，對(duì)于實(shí)體之間的協(xié)同出現(xiàn)的涌現(xiàn)性、自發(fā)性、在線的演化能力，在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下還有可信性的要求。
隨著人機(jī)物融合的環(huán)境，軟件技術(shù)就面臨著一系列的挑戰(zhàn)，從軟件技術(shù)的技術(shù)體系四個(gè)主要方面來(lái)看。一個(gè)就是傳統(tǒng)的靜態(tài)環(huán)境下的傳統(tǒng)軟件正在走向開放動(dòng)態(tài)環(huán)境下的復(fù)雜軟件，從開發(fā)方法來(lái)講我們滿足功能需求為主要目標(biāo)，保證正確性為主線，我們現(xiàn)在滿足綜合需求，從應(yīng)應(yīng)用上來(lái)講，只凝練系統(tǒng)的共性，保證高效可靠的運(yùn)行，需要凝練管理的共性，保證可靠高服務(wù)的質(zhì)量運(yùn)行。從單一的指標(biāo)體系只考慮系統(tǒng)的使用質(zhì)量，需要考慮指標(biāo)綜合性的使用質(zhì)量，從社會(huì)質(zhì)量轉(zhuǎn)向使用質(zhì)量。
在這種背景下，我們可以看到過(guò)去幾十年軟件技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力就是系統(tǒng)的平臺(tái)化，但以操作系統(tǒng)為代表的系統(tǒng)軟件的發(fā)展，就反映基于拱形凝練和沉淀的平臺(tái)化過(guò)程。大家看早期的應(yīng)用系統(tǒng)是跑在裸機(jī)之上，操作系統(tǒng)的出現(xiàn)使得我們的計(jì)算機(jī)變成了軟件機(jī)，中間件的出現(xiàn)使我們可以聯(lián)網(wǎng)、多機(jī)協(xié)同，而同樣的云管理平臺(tái)也是這么一個(gè)走向，我們需要構(gòu)建在傳統(tǒng)的中間件組織上構(gòu)建新的云管理系統(tǒng)，而這個(gè)過(guò)程就是不斷地把應(yīng)用中間的共性凝練下來(lái)，形成可以復(fù)用的資源，這些東西就沉淀為平臺(tái)，開發(fā)工具和應(yīng)用框架也不斷地融入運(yùn)行平臺(tái)，戰(zhàn)線出開發(fā)運(yùn)行平臺(tái)一體化的趨勢(shì)，這幾年講的DevOps也呈現(xiàn)了這種重要的態(tài)勢(shì)。這種系統(tǒng)平臺(tái)化一直是軟件重要發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力，所以我們說(shuō)在人機(jī)物環(huán)境下它的軟件平臺(tái)是什么樣，我們可以看到在互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用，現(xiàn)在這種網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用，應(yīng)用的需求是多樣的，形態(tài)也是多樣的，而我們下面的服務(wù)資源有個(gè)人計(jì)算機(jī)、大型的計(jì)算機(jī)、手機(jī)終端，還有這么多的物聯(lián)網(wǎng)上的各種計(jì)算設(shè)備，海量資源的異構(gòu)性，要構(gòu)建這么一個(gè)平臺(tái)，就是怎么樣凝練這種應(yīng)用的共性，把下面的東西整合起來(lái)，使得大家透過(guò)一個(gè)軟件平臺(tái)完成你的工作。
進(jìn)一步，由于應(yīng)用需求變化平臺(tái)，很多應(yīng)用是在線變化的，七乘二十四小時(shí)不能停機(jī)，一直要服務(wù)，應(yīng)用場(chǎng)景也是動(dòng)態(tài)多變，我們進(jìn)而就提出一個(gè)要求，這個(gè)軟件平臺(tái)能不能實(shí)行按需的、靈活的、深度的、定制能力，而這種能力靠什么東西來(lái)解決？我想軟件定義就是提供了這么一個(gè)平臺(tái)按需、靈活、深度、定制的這么一種方式。這是我講的第一部分。
關(guān)于軟件定義，我們正在說(shuō)3.0需要軟件定義。大家也知道，如果我們回顧一下軟件定義這個(gè)詞，首先是從SDN開始，它最早的源頭是2008難斯坦福大學(xué)有一個(gè)基金委的項(xiàng)目，在這個(gè)項(xiàng)目里POMI，這個(gè)項(xiàng)目完成了一個(gè)事情，把傳統(tǒng)的交換機(jī)透過(guò)軟件的方式把它變成了一個(gè)OpenFlow的交換機(jī)，把硬件的軟件設(shè)計(jì)層加上控制層，還有上面的應(yīng)用層，這個(gè)結(jié)構(gòu)的分層和我們計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是非常的一致，這是它的興起，但這件事情出來(lái)以后，真正的軟件定義進(jìn)入應(yīng)用還是從云計(jì)算開始，SDN是首先在云計(jì)算平臺(tái)里面大家了成功應(yīng)用。應(yīng)該說(shuō)在某種意義上SDN正在重新定義傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，按照IDC的估計(jì)，2016年全球SDN市場(chǎng)大概是37億美元，這是它大體上的估計(jì)劃分。
如果我們回顧來(lái)看，軟件定義的技術(shù)原理它的技術(shù)本質(zhì)是什么。本質(zhì)上而言，我覺得它就和我們計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，處理計(jì)算設(shè)備、硬件設(shè)備和上層應(yīng)用的關(guān)系是一樣的，它透過(guò)一種API，對(duì)底層的基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以進(jìn)行虛擬化，進(jìn)而可以進(jìn)行任意的編程，在這個(gè)基礎(chǔ)之上你就可以實(shí)現(xiàn)新型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，新型的TOP結(jié)構(gòu)，而不需要通過(guò)應(yīng)用邏輯本身去改變網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身。通過(guò)一個(gè)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)的規(guī)則，通過(guò)API對(duì)相關(guān)的FlowTable編程，根據(jù)業(yè)務(wù)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)并實(shí)現(xiàn)按需的資源調(diào)度。
這個(gè)場(chǎng)景似曾相識(shí)，我們回過(guò)看看計(jì)算機(jī)的發(fā)展，早期的計(jì)算機(jī)就是硬件計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的出現(xiàn)使得我們的計(jì)算系統(tǒng)能夠被各個(gè)行業(yè)當(dāng)成通用的設(shè)備來(lái)使用。每個(gè)用戶看到的計(jì)算機(jī)是一臺(tái)軟件計(jì)算機(jī)，是一臺(tái)操作系統(tǒng)定義過(guò)的計(jì)算機(jī)。操作系統(tǒng)干什么？我們給一個(gè)學(xué)術(shù)的定義，它是向下管理硬件資源，控制程序運(yùn)行，向上改善人機(jī)界面，為應(yīng)用程序提供支持的系統(tǒng)軟件層。給你一個(gè)API你可以調(diào)用很多東西，操作系統(tǒng)越變?cè)酱螅彩沁@么變過(guò)來(lái)的。而操作系統(tǒng)的目標(biāo)本質(zhì)上就是要追求更為高效的，把硬件資源所提供的計(jì)算能力發(fā)揮出來(lái)，透過(guò)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)靈活高效可信統(tǒng)一的虛擬資源的管理，這一直是我們操作系統(tǒng)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。在某種意義上也正是因?yàn)橐圆僮飨到y(tǒng)為代表的系統(tǒng)軟件平臺(tái)的不斷發(fā)展，帶來(lái)了應(yīng)用軟件市場(chǎng)的快速繁榮。
大家可以試想，如果任何一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)是構(gòu)建在那么多紛繁復(fù)雜的硬件設(shè)備基礎(chǔ)之上，構(gòu)建在不同的網(wǎng)絡(luò)提供商所提供的網(wǎng)絡(luò)之上，你可以設(shè)想你的開發(fā)工作量是多大，你的開發(fā)復(fù)雜度多大，而這種軟件平臺(tái)使得你把這些東西都可以屏蔽掉，構(gòu)建一個(gè)新的平臺(tái)，這是我們操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)新目標(biāo)。
因此我們回過(guò)來(lái)看，從操作系統(tǒng)的角度來(lái)看軟件定義它是什么呢？從用戶的角度，操作系統(tǒng)本質(zhì)上就是軟件定義的計(jì)算機(jī)，操作系統(tǒng)定義了計(jì)算機(jī)，從軟件研究的角度，操作系統(tǒng)的很多技術(shù)原理，包括分層結(jié)構(gòu)，實(shí)際上已經(jīng)體現(xiàn)了軟件定義技術(shù)概念的一個(gè)集大成。所以說(shuō)我的理解，軟件定義的本質(zhì)是什么？就是把原有的一體化的硬件設(shè)施打破，基礎(chǔ)硬件進(jìn)行虛擬化，不同的硬件根據(jù)你的力度提供標(biāo)準(zhǔn)化的基本功能，透過(guò)一個(gè)可編程的流程管控軟件，來(lái)控制基本功能，提供開放、靈活、按需的智能服務(wù)。透過(guò)虛擬化及其應(yīng)用編程接口，暴露硬件的可操控成分，來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件的按需組合和按需管理。
基本的本質(zhì)，包括存儲(chǔ)資源、計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源還有其他各種資源，我們把硬件抽象成虛擬資源，然后用系統(tǒng)軟件對(duì)它進(jìn)行管理和調(diào)度，然后再向上提供一層API，管理任務(wù)的可編程，在虛擬化基礎(chǔ)之上，用戶就可以編寫他自己的應(yīng)用程序。反問(wèn)所有的資源提供的服務(wù)，進(jìn)而改變資源的組合，改變資源的行為，滿足對(duì)資源的多樣性的需求。隨著SDN的成功，大家可以看到出現(xiàn)了SDS，各種各樣的軟件定義開始出現(xiàn)，軟件定義的存儲(chǔ)，軟件定義的計(jì)算，軟件定義的環(huán)境，也就說(shuō)軟件定義一切，但我以為軟件定義并不是軟件用在其中，而是又透過(guò)操作系統(tǒng)這一套的技術(shù)手段完成我們面向某個(gè)特定領(lǐng)域軟件應(yīng)用一組平臺(tái)的構(gòu)建，這些SDI的本質(zhì)上都符合這兩句話，基礎(chǔ)武力資源的虛擬化、管理任務(wù)的可編程。
回到我們講的3.0時(shí)代。3.0時(shí)代我們需要管理的是海量異構(gòu)的硬件資源所構(gòu)成的未來(lái)或者現(xiàn)在正在構(gòu)建的信息基礎(chǔ)設(shè)施。你看我們的云、我們的管，到云有各種新型的設(shè)備，我們管多網(wǎng)融合的復(fù)雜環(huán)境，客戶端、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)，各種各樣的計(jì)算設(shè)備，還有物，甚至還有人，這么多的資源怎么能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)有效的管理。基礎(chǔ)設(shè)施就需要新的資源管理機(jī)制，多樣化、領(lǐng)域化、個(gè)性化的管理資源需求就出現(xiàn)了，比如說(shuō)我們規(guī)?；馁Y源整合，巨型虛擬機(jī)的巨型資源設(shè)備，包括現(xiàn)在新的NVM，各種各樣新的設(shè)備，GPU，還有各種微型化的東西，比如說(shuō)攝像頭，包括手機(jī)上的傳感器等等，這些東西要實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理都需要透過(guò)軟件構(gòu)建API的方式實(shí)現(xiàn)虛擬化。
完成這些以后，在這個(gè)環(huán)境下我們就實(shí)現(xiàn)軟件定義，把對(duì)在的資源虛擬化，通過(guò)云和端的海量異構(gòu)硬件資源進(jìn)行全面虛擬化，所有資源在抽象層次上趨于一致，這就是我們面臨的很大的挑戰(zhàn)，這樣的操作系統(tǒng)很大，怎么把它管理起來(lái)。我們?cè)谶^(guò)程中間，同樣軟件定義還面臨其他的挑戰(zhàn)，比如說(shuō)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，怎么確定受管元素的合理粒度并合理、安全地開放API，怎么界定軟硬件的功能分配，并實(shí)現(xiàn)組裝配置的相關(guān)元素。
第二是安全性問(wèn)題，軟件定義本質(zhì)上是對(duì)原來(lái)緊密不可分割的硬件進(jìn)行軟化，因此說(shuō)由于這種東西帶來(lái)開放性、靈活性的同時(shí)，就有可能帶來(lái)安全的漏洞，特別對(duì)工業(yè)來(lái)講就極為重要。
第三質(zhì)量問(wèn)題，由于軟件定義在已有資源上加上一個(gè)操控的虛擬層，怎么樣能夠平衡管理靈活性和虛擬化之后的性能損耗？怎么降低軟件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性和故障率，能有效定位到你的故障。
還有互操作性問(wèn)題，大量的廠商提供的同類異構(gòu)設(shè)備，很多設(shè)備需要編到一起。
進(jìn)一步看，軟件定義設(shè)施，可能目標(biāo)也在變化，過(guò)去我們的方式，已有的硬件構(gòu)造一個(gè)軟件平臺(tái)，支撐上面不同的應(yīng)用，一旦發(fā)生硬件的變化，那我上面的平臺(tái)，我上面的應(yīng)用都需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，是軟件跟著硬件走，有沒(méi)有可能產(chǎn)生一種新的變化，軟件和應(yīng)用能不能不變，硬件設(shè)施發(fā)生變化，也就說(shuō)軟件平臺(tái)具有預(yù)測(cè)和管理未來(lái)硬件資源的能力，我們從硬件為核心轉(zhuǎn)到以平臺(tái)為中心呢？透過(guò)深度定制的方式來(lái)解決這個(gè)?，F(xiàn)在我們可以看到這種方式還是可以探討已經(jīng)有人在嘗試，美國(guó)DARPA2015年啟動(dòng)一個(gè)BRASS項(xiàng)目，構(gòu)建這樣一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施就希望適應(yīng)下面各種變化，硬件變化不影響軟件平臺(tái)和上面的應(yīng)用，我以為這也是軟件基礎(chǔ)設(shè)施化的一個(gè)重要的標(biāo)志。
更進(jìn)一步的趨勢(shì)，從軟件定義，僅僅對(duì)硬件資源的虛擬化正在走向?qū)θ珬＼浖Y源的軟件定義，有沒(méi)有可能對(duì)軟的、對(duì)數(shù)據(jù)的、應(yīng)用的，也實(shí)現(xiàn)新軟件定義，我們可以看到這種趨勢(shì)。比如說(shuō)泛化智慧城市，智慧城市操作系統(tǒng)通過(guò)軟件定義手段實(shí)現(xiàn)城市各類信息、物理基礎(chǔ)設(shè)施的開放共享和智能化的互聯(lián)互通。
第二個(gè)例子數(shù)字的開放共享，這是我們國(guó)家現(xiàn)在講的主題，大數(shù)據(jù)行動(dòng)發(fā)展綱要有一個(gè)今年構(gòu)建數(shù)據(jù)目錄，明年統(tǒng)一共享，大家可以看到大數(shù)據(jù)信息孤島阻礙了數(shù)據(jù)開放共享，已經(jīng)形成一個(gè)基本的共識(shí)，就是不愿意、不敢、不容易，涉及到很多方面的因素，成本很高，怎么能夠構(gòu)建這么一個(gè)東西，所以我們也提出了一種軟件定義的方案，透過(guò)一種自適應(yīng)的數(shù)據(jù)總線，加上系統(tǒng)的智能識(shí)配，對(duì)已有的應(yīng)用系統(tǒng)，把它的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通搭起來(lái)。
前期做過(guò)一些嘗試，比如上個(gè)月，我們?cè)谫F陽(yáng)發(fā)布了一個(gè)結(jié)果，用了一個(gè)月時(shí)間把整個(gè)貴陽(yáng)市的五十多家單位的三百多個(gè)系統(tǒng)的兩千多個(gè)功能進(jìn)行了梳理，形成一千多個(gè)活化的數(shù)據(jù)目錄質(zhì)量，用了一個(gè)月時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了貴陽(yáng)市政府?dāng)?shù)據(jù)資源的全量的活化，而這項(xiàng)工作是在沒(méi)有原來(lái)系統(tǒng)廠商的支持，沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)的開放，也缺乏數(shù)據(jù)支點(diǎn)的前提下，用一種智能學(xué)習(xí)的方式來(lái)完成的。
這一步大家談的人工智能需不需要軟件定義，人工智能現(xiàn)在正是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的算法智能階段，軟件平臺(tái)怎么幫助人工智能應(yīng)用支撐并允許它的深度定制。進(jìn)一步說(shuō)，我們能不能面向智能應(yīng)用構(gòu)建所謂的操作系統(tǒng)呢？咱們可以看到，現(xiàn)在一些智能的框架已經(jīng)開始嘗試這么一個(gè)路，共性凝練沉淀。
在這么一個(gè)時(shí)代，我把它稱之為軟件定義的時(shí)代，基本的目標(biāo)就是萬(wàn)物皆可互聯(lián)，一切均可編程。這個(gè)時(shí)代還有多遠(yuǎn)？可能需要我們學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界各方面共同的努力，打造未來(lái)世界的泛在的、可編程的、按需使用信息基礎(chǔ)設(shè)施。謝謝大家！預(yù)祝我們的會(huì)議圓滿成功！
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