北京郵電大學闞凱力
自從“云計算”的說法開始流行以來,對它的感覺一直是“云里霧里”。一方面聽一些人說“云計算是人類的未來”,另一方面又聽另一些人說“云計算什么都不是”(The cloud is nothing)。
因此,一直想弄明白的第一個問題就是:云計算到底是什么?對于這一點,好在有基本一致的答案:云計算就是把計算(數(shù)據(jù)的存儲和處理)不在用戶自己的計算機上進行,而是通過網(wǎng)絡,放到遙遠的(天曉得在哪里的)“云”上。
那么,第二個問題就是,云計算是這幾年才有的,還是一直都存在?例如,互聯(lián)網(wǎng)搜索服務,已經至少用了十幾年,它是不是云計算?
很明顯,幾乎任何用戶的計算機都不具備在浩瀚無垠的互聯(lián)網(wǎng)上搜索的能力。而且,如果僅僅為自己的使用而進行搜索,也是對于用戶計算機資源的極大浪費。于是,搜索就成為一種專門的服務,使用專門的計算與存儲,而幾乎所有用戶都無一例外地通過通信網(wǎng)絡來共享這種服務。所以按照上面的定義,搜索就應該屬于“云計算”,只不過一直沒有被這樣稱呼而已。
接下來的第三個問題就是,既然云計算已經存在多年,為什么直到今天才被提出來,并且被如此“熱炒”?
對于計算機,我應該算是接觸比較早的。上個世紀70年代,我國國內基本上還沒有見過計算機,而我1979年公派到斯坦福大學留學,第一個學期就要用計算機做作業(yè),其難度可想而知。當時的計算機是集中共享的模式:學校有一個占據(jù)幾百平米的特大型主機,而我們用的,不過是在外面房間里的一個個終端(屏幕和鍵盤)而已。每個學生一周有若干小時的機時,如果用完了,就只有凌晨二點鐘以后再去排隊。每次排隊可以有半個小時的上機時間,用完了只有重新再排。教授們好一些,可以把終端連到辦公室里,但也只有科研經費充裕的教授們才有這一“特權”。
兩年后我開始讀博士時,這種情況開始發(fā)生了變化:教授和學生們開始使用自己的“個人電腦”(即PC —personal computer)了,大公司里也開始每個人配備一個PC了。為什么?教授說,這是因為摩爾定律,每十八個月計算機的性價比可以翻一番。這就使計算資源廉價而豐富,而通信容量則仍然是昂貴而稀缺。所以,大家就多用計算(每人一臺),而節(jié)約使用通信能力。于是“合久必分”,計算中心就變成千千萬萬個PC了。記得在當時的博士課程里,有各種五花八門的“信息壓縮”內容。這也是為了多用一些便宜的計算能力,而節(jié)約一些昂貴而稀缺的通信容量。
我國云計算的發(fā)展,就像網(wǎng)絡電話等新技術的發(fā)展一樣,有賴于大環(huán)境的根本性變化。
但是,這一狀況僅僅維持了十年左右。隨著光通信技術的發(fā)展,電信業(yè)不但迎來了自己的“摩爾定律”,而且還大大超過了計算機—光通信的性能不需要十八個月,而是每九個月就翻一番(一些文獻甚至說六個月翻一番)。如此一來,進入21世紀,網(wǎng)絡的通信容量就不但不稀缺,而且隨著光纖價格自由落體式的直線下降,全世界電信運營商的光纜里,絕大部分光纖都“黑”在那里。即使“點亮”了的光纖,其利用率也嚴重不足:實際傳輸?shù)牧髁?,往往比其理論容量低幾個數(shù)量級(而不是低百分之幾十或低幾倍)。如此一來,為了節(jié)約成本,人們必然要開始節(jié)約使用相對昂貴的計算資源,而大量使用嚴重過剩的通信容量了。
除了通信成本以外,計算成本的變化是“分久必合”的又一個原因。隨著互聯(lián)網(wǎng)應用的迅速發(fā)展,這些應用的復雜性和對計算能力的要求也在急劇上升。這些越來越復雜的應用,不但使使用者經常需要硬件和軟件的升級換代,而且使這些應用的提供者的計算成本不斷攀升并由此不堪重負。換句話說,在通信成本急劇下降的同時,計算能力的成本在急劇上升。由此,人們就必然想到,要通過網(wǎng)絡來集中共享計算能力,而“云計算”的提法也就應運而生了。于是,留給每個用戶電腦的任務,就又開始主要是用戶界面(屏幕和鍵盤)了。
總之,以上這二種原因,都是通信與計算這兩種資源的成本變化:在20世紀80-90年代,計算能力廉價而通信容量昂貴,就由集中共享的計算中心走到了高度分散的PC時代;進入21世紀以來,通信容量的嚴重過剩與計算能力的相對昂貴,就又由高度分散的PC時代重新走回集中與共享—“云計算”。
由此回到最開始的問題:云計算到底是什么?它不過是隨著科學技術的發(fā)展,一個小小的經濟現(xiàn)象。“云計算= 計算機+ 互聯(lián)網(wǎng)”,如此而已。
當然,從“合久必分”重新走回“分久必合”并不是歷史的簡單重復或倒退。廉價而充裕的網(wǎng)絡通信能力,使全球的互聯(lián)網(wǎng)資源和計算能力可以高度共享,并集中起來解決今天幾乎無法想象的難題。
一百多年來,我們已經看到,工業(yè)技術革命實現(xiàn)了人手的工具化。從這個意義上可以說,計算機的根本意義就在于實現(xiàn)了人腦的工具化。同理,我們可以說,建筑在互聯(lián)網(wǎng)基礎之上的云計算,其意義就在于開始實現(xiàn)人類社會的網(wǎng)絡化。由此可以說,其深遠意義難以估量。
至于對中國云計算的看法,我并不樂觀。
首先,由以上分析,云計算的發(fā)展有賴于通信網(wǎng)絡:其容量必須是高度可獲得(highly available),并極度價格低廉。但是,我國的通信網(wǎng)絡都在國有電信運營商手里。在目前的體制下,他們的任務是“保值增值”、“做大做強”。為此,它們寧肯讓光纖黑在地下,也未必肯低價提供給社會。因此,我國發(fā)展云計算的前提條件就不存在。
第二,因為我國對于互聯(lián)網(wǎng)的種種限制,所以互聯(lián)網(wǎng)應用的發(fā)展,在總體上遠遠落后于西方,尤其是美國。在這種情況下,即使云計算發(fā)展起來了,做什么用,也是一個大問題。
因此,我國云計算的發(fā)展,就像網(wǎng)絡電話等新技術的發(fā)展一樣,有賴于大環(huán)境的根本性變化。對此,我充滿期待。