北京航空航天大學常務副校長懷進鵬演講

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北京航空航天大學常務副校長 懷進鵬(胡秀巖/攝) 　　新浪科技訊 4月9日消息，“2009年中國電子技術年會”今日與“第73屆中國電子展暨2009中國國際數碼通信展”開幕式同時召開。工業和信息化部和深圳市的高層領導、眾多中國工程院院士、中國科學院院士、大學校長、行業協會專傢等，將親臨現場，與獲獎企業及業內人士共襄盛舉，共議創新大計。新浪科技對此次大會進行現場圖文直播。圖為：北京航空航天大學常務副校長懷進鵬致辭。 　　以下為實錄： 　　懷進鵬：為什麼在這樣一個大型會議上來談網絡化軟件，我覺得隨著網絡不斷應用，軟件有很多問題。同時分佈式應用和網絡化應用，也使得我們面對一些新的挑戰，比如對分佈式軟件可用性、可靠性的問題。06年全球最大的期權交易所芝加哥期權交易所電子交易系統出現故障，帶來的損失相當大，成交量比平均水平下降瞭1/3強。我們金融系統、交行、建行在分佈式軟件系統應用上也出現類似問題，分佈式和網絡應用帶來的問題是大傢共有的。第二，對分佈式網絡軟件系統可擴展性問題。6年前在美國東部出現的大停電，就是由於多臺計算機同時訪問一個資源，導致整個系統癱瘓，這個癱瘓帶來的影響，29個小時電力停止供應，損失也是相當大。我們還知道前年奧運會售票系統，也是由於數據處理能力和訪問量低於預期，使得在很長時間內系統出現瞭癱瘓，還有軟件的在線演化。軟件在不斷應用當中，新的增值服務出現的時候，使得軟件本身升級和維護就變成一個更重要的問題，這樣的例子在國內也很多。 　　對此類問題，國內一傢咨詢公司Gartner做瞭一個分析：軟件問題還是冰山一角。因此在網絡化應用、分佈式應用當中，軟件本身直接制約瞭應用發展規模。軟件生產成本和運行維護也為實際應用領域帶來很多負擔。我們所處模式發生重大變化，在過去封閉可控平臺當中，我們面對的是獨立數據。而在網絡時代，分佈式系統背景環境下，我們應用的問題復雜性增加，大型系統驗證能力在減弱。因此對於這樣一些問題當中，美國在最近兩年當中推出瞭軟件戰略，以確保美國安全和競爭能力。美國總統顧問委員會在持續十年當中六大方向裡，其中有信息化應用，屬於第六分支，但是另外五個方向當中有三個方向都是集中在和軟件密切相關。比如大規格網絡當中，實際上是研究和突破分佈式應用開發和運行的軟件。軟件設計集中在復雜和實時系統，嵌入式系統開發。軟件已經成為當前社會核心產品和核心問題，軟件開發和維護已經超越瞭我們的能力。歐盟FP7提出瞭如何構造一種新型的服務設施。第七框架較第六框架時間延長瞭兩年，經費達到500億歐元。整個工作部署當中把最重要問題作為未來軟件服務和基礎設施，成為它的核心內容。並且從服務以及對大型系統復雜性、可信性，提到瞭非常重要的地位。Gartner去年預測軟件四個重要轉折點時提出，一個是網絡化應用。第二，Web平臺以及SaaS應用模式，將會使用戶得到和體驗新的應用模式。尤其是關於軟件市場，將會有服務供應商，他們關註的問題已經從過去同類產品競爭轉向關註為軟件業務本身，從通用軟件開發，開始面向應用領域當中提供業務軟件。此外還有一些新的模式，對於這樣一些預測，未來兩年或者更長一段時間，對軟件技術、軟件產業，尤其是應用領域會帶來很大變化。由此Gartner認為中小企業的SaaS市場有很大的比例和發展。剛才報告當中也特別提到對於工業化結合當中，實際在這個領域有相當大的機會。同時國內也做過相應分析，對於業務網絡化和隨需應變需求。軍事領域也是這幾年美國一直關註的內容，從軍事轉型、共享網絡資源、動態重組。 　　網絡化軟件技術應該關註什麼？也許我們考察PC時代，它創造瞭微軟，成功之處在於軟件戰略轉折點，將它敏銳抓住，並且發展PC軟件。成為至今為止軟件業的巨頭。能不能有新的模式對中國軟件創造新的機遇。萬維網時代我們需要信息交換，屏蔽瞭底層的交易系統。所以微軟在瀏覽器跟Netscape競爭，最後Netscape徹底退出。網絡服務和電子商務創造瞭雅虎、亞馬遜、百度等一系列互聯網公司。信息服務創造瞭巨大的產業和應用模式。但是在網絡化應用當中，誰來管理、誰來運行這樣一個龐大規模的內容。誰為網絡化的應用提供所謂的按需服務，新的模式，也許是未來在軟件技術當中、軟件產業發展當中一個重要的問題。比如說是不是需要網絡化應用，虛擬計算給我們帶來什麼實惠。軟件開發技術模式是否會與雲計算、虛擬計算形成未來軟件在網絡化應用一種新的產業分工和新的技術發展之路。 　　因此我想匯報的題目就是網絡化軟件所關註的，如果我們類比傳統應用領域，有運行軟件、有開發工具的話，在互聯網上是一個扁平結構，有各種各樣預控系統。互聯網軟件需要什麼樣的開發工具、開發方法？因此我想在網絡時代當中計算環境與應用問題發生瞭什麼本質的變化，有什麼特點？如何適應網絡時代的變化與特點？網絡化軟件技術是簡單的演進還是新模式下創造新變革的機會。尤其是中國軟件技術是否有機會。 　　我的匯報主要包括三個部分：第一，網絡資源如此之多，計算能力不斷增強，但是應用規模擴張更快。比如強子對撞實驗，如果CD無存儲，大概比協和飛機飛行高度還要高出15公裡。大量領域當中都需要大規模計算，因此是否有這樣一種可能，從互聯網當中去到自己的服務，通過分佈式大規模計算能力，獲取信息存儲能力。上世紀60年代，互聯網先驅licklider提出計算機網絡的設想：第一，從遠程計算機上獲獲得數據。第二，在自己工作中，同時使用多臺計算機。70、80年代有兩個重大突破，互聯網協議/進程使得我們可以有這方面的能力。另外一個重大突破就是為計算機封閉系統資源管理。如何在工作當中，遠程使用更多的資源？如何形成在互聯網當中一種新的虛擬計算或者我們也可以從雲計算提供所需要的服務。 　　共同關註的問題就是一個大型網絡系統環境下，我怎麼樣能有這樣一個系統或者說一個分佈式軟件系統在網絡當中部署的時候，我們能各自取到所需要的服務。這樣的問題就類似於我們希望得到一種大傢庭式的、透明的，關心位置，不關心能力而得到你所要得到的內容。網絡環境相當復雜，首先軟硬件資源分佈不同地域，共享困難。第二，機器不同類型。不同的廠傢生產，所用內容也有很多差異。還包括操作系統、協議、程序設計等應用模式如何有效集成。此外機器使用、故障、加入退出障礙也在動態變化。尤其在應用過程中，還有各種各樣的網絡缺乏控制這樣一些特點，怎麼樣保證資源之間相互協同，資源之間相互信任，不是傳統我們所說的安全的問題。因此對於網絡計算環境下運行支撐系統形成按需服務的運行模式，和傳統計算機相比，它的問題、管理、遇到挑戰也會有差異。 　　針對網絡所存在的特點，為瞭能實現資源聚合和資源在分佈式環境下提高我們應用處理能力，實際上我們要關註的問題，第一個問題就是可聚合。能不能在網絡自動找到資源，並且聚合起來。第二，這些資源是否能協同起來。如何在分佈式環境下對資源進行分配，對用戶進行有效、透明屏蔽。不同領域資源，資源之間是否能建立共享信任機制，是關註的一個重要問題。這三個問題基本解決將會有助於我們所謂的網絡資源在提供透明式服務當中所形成的共享和調動機制。這也是我們在承擔國傢自然科學基金重大項目所開展的一項工作。 　　我具體的技術在這裡就不講瞭。第一，我們做的可聚合的問題。從過去傳統集中分佈式結構到新的模型以及對結果的比較。第二，聚合資源的運行系統，相當於CPU，但是是一個軟的服務容器，實現對資源調動和分佈執行機構。這樣的執行機構因為要考慮資源共享、不同資源協同，考慮問題不僅僅是傳統的並行流水線並發問題，同時要考慮執行效率問題。協同性問題。有的是合作、有的是不合作，有的是考慮少貢獻資源，這些問題在共享資源和達到調度分配當中就可以有三種基本方法：全面合作、部分合作、幹脆不合作。因此在網絡資源的聚合也有我們傳統有問題，激勵機制和相應的一些方法。最最重要的就是在分佈式環境下調度，它實現瞭我們對資源的有效利用和對資源分配的能力，而這一部分工作也是它的核心。我們做的調度系統已經移植的英國國傢系統當中，並且也在全球進行應用。在實際應用當中我們說要遠程使用別的系統，我們有一個特別方法，當北航有一個服務軟件要拖到英國、美國一個機器上不停機的情況下完成部署，遠程部署的時候困難很大，尤其互聯網當中要實現在線演化、升級、部署。傳統機器部署要停機重啟動來解決這個問題，互聯網分佈式系統需要提供一種特殊的，把軟件拼裝成一種服務，通過信任協商建立關系，可以在服務容器下不停機的情況下完成系統配置、管理。此外我們還在資源之間，陌生資源如何建立相應的信任關系。 　　總的來說，通過這幾個問題的應用和實現，有助於我們在實現系統的資源共享和提供給用戶的服務能力有一些提升。這樣的工作去年也獲得國傢發明二等獎。我們做的系統結合這三個問題，形成CROWN系統，在國內有40個節點的應用環境，也支持瞭應用開發。並且這個系統得到國際測試評價，在英國、美國、澳大利亞、香港以及國內許多單位進行部署和應用，並且也在07年作為浪潮高性能計算機預裝軟件。 　　第二個問題，應用模式轉化，網絡軟件在開發技術是不是有新的機會。軟件開發效率與質量一直困擾軟件技術的與產業發展的難題。軟件難以自動開發、必須為不同需求開發專用軟件。分佈式應用當中，軟件自動開發問題越來越突出。從產業應用來講，互聯網廣泛應用推動瞭軟件的發展。我們需求在增長，尤其是按需應變的商業模式給軟件帶來瞭難得機遇。但是網絡和分佈式網絡系統復雜性在提高。所以應用模式的變化使得軟件開發方法出現瞭三種特點：第一，軟件和它的環境從簡單到復雜，從單季稻網絡。第二，過去強調以功能為特征的產品向客戶轉變。第三，軟件演化模式，離線、在線演化成為一個重要問題。傳統我們做系統是在裸機上直接開發系統，網絡化應用發展目標就是提高軟件開發效率和質量。面對網絡化應用是否可以構築一些新的、可規范業務流程，因為隻有規范流程，才能形成我們自動化開發。我們傳統軟件怎麼開發？用戶想瞭一個問題，搞軟件要做需求分析，把問題描述清楚。第二，交給設計人員。然後一大批開發人員把系統開發出來。但是在分佈式應用當中，用戶是多變的，不斷的變化，不斷的開發使得軟件成本越來越高，軟件穩定性越來越低。因此實踐的結果和理論的結果都說至少65%是在需求和而且當中。但是這類問題是相當嚴重的，能不能找到一種一類軟件、多種模式的開發。能不能有這樣的方式，一旦業務應用需求確定，能否自動印證在一個體系結構上，如果能有一些基本的建築模塊，他抽象出它的共性，當設計變化的時候，找到這樣的一些模塊，完成。因此對於一類應用的問題，我們實際上要考慮的集中點，能不能自動設計。有瞭這樣結果能不能向開發轉變。對於流程的管理以及數據方面統一表述變成重要內容，因此我們不可能全面解決軟件自動開發問題，但是通過共性問題的提升，是可以使得這類軟件達到基本自動化開發，從而達到可靠性。 　　業務單證是金融業務處理，基本上圍繞一個業務單證做各種各樣處理。這樣的處理叫做業務過程，而這樣的業務過程都圍繞著對一個單證處理。這樣的問題有很多案例，因此我們在這裡看到的問題，從軟件來看，設定瞭需求原則，如何把它能夠透過一種操作給他實現，實現整體的管理。具體內容在這裡就不多講瞭。因此對於過程類這樣一類軟件，我們抽象出四個基本要路：業務單證、客體管理、主體管理、流程管理。我們的目標是這樣的思考，傳統軟件是把一個問題分成子問題，子問題解決瞭，大問題就解決瞭。在互聯網有大量服務，我們需要的是把服務如何組合，我們需要的是根據用戶需求，有效的從無序狀態變成有序狀態。這種軟件未必是固化出來的，他可能是動態生成。因此在網絡化軟件開發技術當中的核心問題，如何快速根據需求的變化來組合成我們所需要的軟件。就跟我們汽車組裝一樣，福特公司最大貢獻就是形成汽車生產線，從手工勞動進入工業化生產初期。應用軟件需求是否可以透過規范化過程組裝軟件，滿足用戶需求。在這個方面我們現在新做的工作就是再重新分析和反思傳統軟件的開發方法，在互聯網當中，軟件的集成、組合、自動開發會是怎麼樣的模式。因此我們提出一個新的方法，叫做網絡的協議計算，實現軟件按需組合。我們按照組合服務器來把它找到，發現聚合，滿足這樣的一些要求，形成服務集合。在目前為止，我們做的工作就是這種方法，當存在這種服務的時候，我們是可以做到的，同時它的時間復雜性比較低。 　　最後我再說幾句話，網絡計算最近有幾個非常非常熱點的問題。第一個問題，所謂的虛擬化。第二，雲計算。雲計算發展趨勢已經呈現一個高度上揚。在這種背景下軟件做什麼？74%中小企業願意實現SaaS。純服務提供也有很多變化，比如facebook、淘寶網。在這個過程中實現所謂任何服務也是服務的時候，這是否是未來雲計算所需要的一種軟件的新方式。雲計算也好，未來的虛擬計算也好，互聯網對軟件要求會有新的要求。我對未來網絡化軟件有一種設想，也許未來的軟件是這樣一種模式，我有需求，也有大量的服務軟件生產工具，當用戶提出需求的時候，他實際上給他自動配置。軟件服務商類似我們以後的網絡和電信運營商一樣，開發商把自己的工具和各種服務放在網絡上，不是放在一個實體物理環境，而是放在一個可能被托管的環境上，網絡運營商根據用戶需求進行配置、集成，並組合成已有的服務，為用戶提供應用空間。這種方式也許是未來一種支撐手段。因此我個人認為計算機發展正在從硬件系統向軟件主導。正在形成規則的有中間件，但是沒有規則的網絡化軟件技術可能為我們創造出更大的空間，因為從產業上可能催生出一種新的新模式，從技術研究來看，也許是未來軟件研究的新的制高點。謝謝各位！(新浪科技直播)。 Tags:IT Outsourcing,Network support,IT Support,電腦維修,IT外判服務,IT 技術支援,it outsource,IT Outsourcing Hong Kong