超越“虚拟的美丽”——云计算实践再分析

超越“虚拟的美丽”——云计算实践再分析

2012-05-31 16:02 | 3491次阅读 | 【已有11条评论】发表评论

来源：CSDN | 作者：李德毅 | 收藏到我的网摘

导读：随着第四届云计算大会的落幕，三天内太多精彩的创新和分享冲击着我们，CSDN将陆续对讲师的精彩分享整理加工后再提供给读者。今天带来的是中国电子学会云计算专家委员会主任委员、中国工程院院士李德毅在云计算大会上的主题演讲，CSDN整理如下：

云计算正在走向成熟，大数据正在发展

在经历了对云计算的认识以后，已经成为当前信息通信行业的主旋律。我们可以用维基百科看一看当前对三个重要技术概念的理解。一个是曾经人们跟云计算混淆不清的网格计算，一个是正在发展的大数据，我们来看一看用维基百科访问网格计算词条，云计算这个词条和大数据这个词条，看看全世界是怎么关注的。网格计算2008年4月出现的全人类关注高峰达到69573次。云计算在2011年12月达到了最高的点击率751383次。大数据在浏览次数上已经体现不出来了，因为它刚刚兴起，因此我们必须改变纵坐标的测度。大数据正在发展，在2012年3月达到58888次，这就是说全世界对这三个重要概念的关注点，也就是我们的群体行为。这个群体行为如果我们用一个著名的咨询公司Gartner在2011年的一个曲线印证的话，他把有些技术叫做成熟技术，有些技术期待着成熟技术，被认为是2—5年就可以采用的技术。而大数据正处于上升期，云计算正处于兴旺期，网格计算没有再出现。这项技术从兴起到兴旺到走向成熟，都可以用客观规律来表示，从这个观点也支撑了我的这个标题，就是从兴起到兴旺。

中国电子学会云计算专家委员会主任委员、中国工程院院士 李德毅

为什么要提到大数据呢？我们看一看世界人类对物质和能量的认识所形成的数据量的变化。在1993年的时候，大量的信息是以虚拟状态存在的，也就是说人类的信息大量还是模拟化还没有数字化。到2000年，数字化成分逐渐增加。到2007年，人类的信息量几乎90%以上都实行了数字化。在这个情况之下，出现了大数据。大数据英文Big Data，这个层面告诉我们一个认识，他讲是PB时代的数据、PB时代的科学，因此我们有必要理解大数据跟云计算的关系。我们大家都比较熟悉的是数据库或者数据仓库技术，我们曾经用了很长很长时间的数据库、数据仓库在大数据面前遇到什么挑战呢？我们可以看一看。首先，我们从数据量来看，一般来说，数据库或者数据仓库都在GB这个量级，或者到TB量级，而大数据是在TB或者PB量级，这是数据量的不同。严格的讲，这个量还不是决定问题的根本。更重要的是，当我们把所有的信息放到数据仓库的时候，数据要求是比较高的质量、比较干净的数据。而我们实际生活中遇到的数据，多数都是有噪声的浑沌的状态，放在数据库中难以成熟。

在数据库和数据仓库当中，我们的数据模型有一个很强的结构，有一个关于数据带数的支撑，而大数据常常是非结构的，大数据中人们常常关注的是视频、声音、图片数据，而不是纯数据。如果我们把数据放进数据库里面的话，我们需要一个数据池，因此我们在研究数据管理的时候，需要顶层设计。而现在我们不可能挖一个池把数据装进去，我们面临的是一个海量数据，我们面临的是要在海里捞鱼。在数据库技术中，我们面临的是一个交易的操作，如果是一个TB数据量的话，做一个交易大概要50个小时才能完成，这种技术比较重交易。而大数据时代，我们更关心的是人与数据的交互。对于数据库而言，我们经常希望得到一个千人一面的、比较理想的确定点，而对于大数据来说，我们常常需要一个不确定的点，一个满意的点，这是给传统的数据库技术提出的挑战。

在这样的情况之下，运营商们聚焦云计算，开始注重数据中心的大数据处理问题，无论是邮件服务中心、客户关系管理中心、计算能力多租赁中心、搜索服务中心、数据管理中心、流媒体服务中心、位置服务中心，都必须认真考虑在特定服务环境下的大数据处理问题。

“我们”比“我”更聪明

在云计算时代，对我们软件开发的方式也提出了新的挑战，我们曾经知道，一个大型的软件公司例如微软，在互联网尤其是社交网络的环境下，人们已经用一个社区、社团来开发。例如说Top Cooed就是这样一个社区，这个社区的骨干成员可以达到40万，即使像微软这样的公司，程序员达到万人以上已经很难以维持，一个40万人的软件开发社团告诉我们，这样的社团将是一个社区，而不是一个公司。今后的软件开发，除了公司之外，还有一个小众，但是在这个小众里面可以有几十万的开发者。Top Cooed在全世界软件开发社区里做三方面的工作。第一，把软件碎片化，进行软件的编码比赛，互评代码、系统评测，这占了Top Cooed社区三分之一的工作量。如果生活中有许多程序需要开发的话，我们可以把这个开发任务以外包的形式推到社会上，让社会上的人进行竞标提交成果，在完成兼职开发过程中，我们的软件开发者们，就拿到了相应的报酬，有很多软件开发工程师以后将不在公司工作，而是在社区兼职工作。我在浙江大学就认识这样一个学生，他做Top Cooed的软件兼职开发员，不但养活了自己，而且还养活了他的父母。这种开发社区，还为各个公司寻找人才，成为一个很重要的人才源。猎头们在这样一个社区里面，展示各个企业的状况，进行员工的招聘。所以说，云计算使得软件作为平台的开发更加的群体化、社会化，形成新的开发机构。

众包概念，在互联网上诞生以后已经渗入社会的各个方面，使得人人都可以是软件开发者、编辑者、创作者、记者。因此，云计算告诉我们一个真理，在云计算形成各式各样的社团、小众或者由小众组成的大众，他们之间的深度合作使我们得到一个真理，就是“我们”比“我”更聪明。云计算在中国，已经走过了理念清醒、操作模糊、八仙过海、云里雾里的一段路程。但是，现在已经取得了越来越多的共识，被国家列入战略性新兴产业，走上了云计算的应用之路。所以，我们第四届中国云计算大会就是以示范引领创新实践作为一个口号。

人们的共识是什么呢？信息技术和信息服务可以实现社会化、集约化和专业化，网络变得丰富、边缘变得简单，终端产品丰富多样，交互更加智能。今后，将不再需要各部门建自己专门的信息系统，让信息服务成为全社会的公共基础设施。在这一点上，已经没有什么不同的声音了。

云计算让我们新兴产业链发生了很大的变化，那种曾经以产品为中心的产业链分工转变为以服务为中心的利益攸关方的相互渗透，他们之间相互渗透、频繁交互，协商共赢，华为公开提出来“乐于被集成”，他们是符合趋势的。

云计算将曾经相隔的微电子、计算机、通信、软件、家电等产品融合为三大板块。早期的时候，这些版块相互还有距离，但是随着云计算形成的各种各样的数据中心、计算中心、服务中心，以及各种各样的异构、交叉、层叠的网络和丰富多样的设备让这些结构走到了一起。曾经计算机搞计算机产品，通信搞电话、搞交换，然后慢慢的计算机搞个人电脑、通信产业搞手机，使得笔记间的间隙越来越小，现在人们发现个性化、智能化、轻便化的端设备成为大众的技术，因此就导致了今天的三大板块，第一个版块就是端设备，涌现出非常非常多的端设备，国内的云电视就提出把操作系统、WiFi放到电视里。第二部分是网络和网络运营商，第三是数据中心、计算中心和服务中心，云计算导致了我们产业链的重新格局。就是说云计算已经成为ICT行业的主旋律，不再动摇、不再怀疑。

安全不再是云计算的拦路虎

从互联网诞生开始，安全问题就没有消除过。以前敏感的数据大量分散、重复、位于网络边缘，难以管理，造成了泄露的风险。通过服务的规模化、集约化和专业化，数据和信息高度集中存放于数据中心，改变了端设备上安全难以管控的格局。

安全本身作为一种服务，提供给所有的端设备客户，改变了人人打补丁、个个杀病毒的状况。安全的重心由端设备安全向数据中心、计算中心、服务中心的安全转移，安全的手段由封堵和隔离向身份认证和信息管理转移。

人们普遍关心的云安全问题更多的是个人隐私的安全，实际上是服务方与被服务方之间的信任与信任管理的问题。特别要指出的是，大众参与所形成的由下而上的民主力量是建立服务信誉的最基本、最重要的保证。

移动互联网云计算来的更快

移动互联网已经成为一个能够分享信息、沟通文化，乃至形成群体智能的开放的社交网络。人与人之间的关联、人心的关联、社群的力量是伟大的创造的力量，支撑这一力量的云计算可以实现分享、交互、涌现出群体智能，超出了图灵机范畴，今年是图灵先生一百周年纪念，我们在中国进行了图灵年活动，来回顾图灵的历史贡献，研究云计算的科学模型。如果说在计算机时代，图灵机给了一个形而上的理论的话，那今天他的形而上的科学模型是什么呢？如果说数据库和关系数据库给了我们一个数据池的实践的话，大数据的处理的形而上的问题是什么呢？这就是我们关心的问题。移动互联网的实时性、交互性、低成本、个性化和位置感知能力，形成了迅速增长的移动用户的服务。

汽车等移动设备装载各种各样地理信息导航系统并定期更新地理软件的时代将要成为历史，这些地理信息系统将来可以通过服务实现实时的导航。一个个曾经孤立的地理信息烟囱踏上了飞天之路，在动荡演化中聚合为跨部门、跨领域、跨系统的位置服务中心，实现了社会化、专业化和集约化的位置服务。

位置服务渴望成为移动互联网的标配，现在我们手机上一个照相机、一个GPS已经成为标配。如果用云计算的观念来看，在云中心有数据中心和各种各样的电子地图，有各种各样的电子导航服务中心，还有以位置服务为基础的衍生服务，例如旅游服务、交友服务等等。一个用户拿着手机，拿着iPad就可以进行位置的查询，或者用照相机照一下天安门、纪念碑，就可以听到对纪念碑的描述，从而形成云旅游、云导航。如果我们的汽车、飞机都联网的话，那么汽车、飞机任何时候的实时状态就可以大致的在地面上得到很好的观察和控制。

位置服务中心是人们感兴趣的一个实践应用的方向，我们觉得无论哪一个数据中心，包括位置服务中心不再拼服务器集群的规模，不是说五万台服务器的集装箱就伟大，五千台服务器就不伟大，也不是把一百万台数据地图服务器集中起来就叫做云计算。位置服务中心的架构是要提供服务的种类、规模和能力表征的。我们提出了对位置服务中心衡量指标的五个外在指标：

• 电力消耗及其弹性使用情况
• 带宽支持及其动态使用情况
• 位置服务覆盖的范围和粒度
• 服务注册的用户数量及在线微支付能力
• 位置衍生服务能力

我今天从家里到国家会议中心走哪条路比较好？你给我答复，我给你一毛钱，这就叫微支付。位置服务中心需要在实践上连续一年365天每天24小时要有99.99%的可靠性，城乡之间要跨接、数据常新，要保持实时更新状态，精确要多样化，要以快速的报知和错误示警功能。国内有这样的云计算服务中心吗？我国目前只能满足简单的地理要素查询，数据不健全、分享难，在云计算大潮下，这些小而散的地理信息产品，通过动荡、分化和改组将会演化成联邦式的地理信息服务中心，提供集中的面向交通、娱乐、教育、医疗等各个不同领域、不同粒度的位置服务，成为社会化、集约化和专业化的社会基础设施。我们每一个个体最基本的问题是你在哪里？你到哪里去？如果这个问题能够实现社会服务的话，将会改变整个人类的生存状态。

那是不是每个省、每个市都要建设这样的地理位置服务中心呢？我的答案是不必要的，云计算不要求各省市地区都设立地理位置服务中心，要根据地貌特征、地缘情况恰当的规划全国地理数据中心的基本布局，可以在电力相对丰富、低地价的地区建立7、8个国家地理信息数据中心，而绝对不是一省一个、一市一个。我们可以利用宽带通信网络向华东、华南传输数据，以电力网输送电力改为以电信网输送数据，用带宽换土地、换能源。

20世纪过去了，美国在回忆20世纪的时候，提出了两个人类最伟大的发明。第一个是互联网，以及互联网今天的发展。第二个是空间导航卫星。云计算正在把第一个发明和第二个发明合在一起，我国的北斗卫星导航系统已经有13颗在轨卫星，定位导航和数字服务性能不断提高，走上了突出区域、面向世界、富有特色的发展道路，呈现全面推广与产业化的趋势。

云计算催生地理信息实时性和个性化的互联网服务，成为拉动国内经济的新增长点，有望到2020年形成万亿元规模的年产值，位置服务的自主创新，将成就我们的飞天之梦。我们可以想一想，未来的汽车怎么样改变我们的生活。如果我们把智能驾驶看作是网络导航加上自主驾驶加上人工干预的话，Google自动驾驶汽车已经在马路上运行了，已经拿到了驾照，如果人工干预优先权高过自主驾驶，在正常情况下，只要有地理位置导航系统，就可以确保一个车子在特定的线上做自主驾驶。经信委组织的一个重大计划，有6个车队分别从北京跑到了天津，从长沙跑到了武汉。现在的问题是，迫切的呼唤云计算对这样的自主驾驶实行云导航，需要位置服务中心的建立。

宽带不宽

我国光纤入户难，桌面互联网平均网速是1.4mbps，远低于世界平均水平，排第90名，手机网民们把它叫“龟速”。市场被垄断，监管很无力。骨干网、接入网、网站和服务中心的布局、安全检查等因素造成了多方面的制约，从接入网到老百姓自己家里的台面，我们把它叫做“最后一公里”，还有人说接入网和骨干网之间不匹配，又是一公里，还有网站的安全检查又是一公里，因此，我们期盼着宽带中国，我们期盼着国家的20兆在城市，4兆在农村，我们期盼着WiFi放开。世界上的科学家已经创造了186Gbps的超高速网，我们的移动通信获得2011年国家发明一等奖，宽带不宽总体来看不是技术问题。

云计算代表了先进生产力的发展方向，是构建互联网的基础，具有可持续发展的能力，成为国家战略性新兴产业，这一点已经形成了共识。发改委、工信部政策发布的多个“十二五”规划都强调了云计算，明确提出了云计算创新发展工程。2011年底，政府拨款15亿元作为云计算发展基金支持互联网企业，我们认为政府和市场是云计算发展中的两只手，要相互作用，但是政府最好不要替代市场。政府的作用主要是引导，是服务，引导主要体现在导向、规划、标准、调节和激励这十个字上。服务主要体现在管理、环境、政策这六个字上。

我们觉得政府要加强云计算中的安全和信任要靠技术，但是三分技术、七分管理，更要靠监管。我们国家有一个重要的《国家科技进步法》，2007年进行了修改，其中很多政策是对先进科技的支持，现在有人说要再制定云计算的国家法律，我个人认为应该制定《国家科技进步法》的配套政策支持云计算，例如微支付、频繁支付和后支付这些财政政策以及税收政策。昨天，《云计算与智慧城市发展论坛》讨论过程当中，新加坡提出了支持企业利用带宽实行云计算、减少税收，我们可以借鉴。

强调创新实践、强调特色服务、强调本土化服务，实现自主可控。要创建好云计算的生态环境，吸引人才和资金。要规划国家基础信息资源的战略布局，防止各省各市一哄而上无特色。政府要为云计算实现的社会民生服务买单，而不是为购买云计算数据中心的设备买单。云计算的行业性示范试点固然重要，但是互联网本身是不太强调地域性的，因此，比地域性示范试点更为重要的，应该是行业示范。我建议，在五个城市试点的基础上，再部署五个行业示范试点，例如位置云、教育云、健康云、公共安全云、社保云。这五个行业反映我们民生最关心的东西，而且都可以找到牵头单位，而且都是跨行业、跨部门的，如果把这五个行业试点搞起来的话，中国的云计算在五个城市试点基础之上会互相促进，相得益彰。

建议工信部牵头解决宽带瓶颈问题，工信部要树立“先有路，后有车”，不能借口没有车不修路，不能借口其他环节导致的瓶颈。对于我们移动通信而言，我们要尽快研究不同体制下的移动通信带宽共享问题，老百姓的手机无论是G网、W网、还是C网，都要能接入。另外，宽带不宽失信，运营商要赔偿，政府要监督。试点城市应该率先实现光纤到户，普及“光猫”，建立公平竞争的市场环境。试点城市要率先实现三网融合。

建议云计算五个试点城市的宽带战略目标定为100兆，重点城域1Gbps，全城WiFi覆盖。重点地区，像天安门、国家会议中心这里面的楼群应该是1G，全部用WiFi，要让试点城市市民如同享受北京公交一样享受宽带，试点城市确保每户1TB免费存储。作为一个家庭，1TB怎么用，要给出榜样和示范，家庭是城市的细胞，是个人生存的最小空间，只有智慧家庭，才有智慧城市。（演讲人/李德毅  整理/包研）