云計(jì)算發(fā)展三問(wèn)

北京郵電大學(xué)闞凱力

自從“云計(jì)算”的說(shuō)法開(kāi)始流行以來(lái)，對(duì)它的感覺(jué)一直是“云里霧里”。一方面聽(tīng)一些人說(shuō)“云計(jì)算是人類(lèi)的未來(lái)”，另一方面又聽(tīng)另一些人說(shuō)“云計(jì)算什么都不是”（The cloud is nothing）。

因此，一直想弄明白的第一個(gè)問(wèn)題就是：云計(jì)算到底是什么？對(duì)于這一點(diǎn)，好在有基本一致的答案：云計(jì)算就是把計(jì)算（數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理）不在用戶自己的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行，而是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，放到遙遠(yuǎn)的（天曉得在哪里的）“云”上。

那么，第二個(gè)問(wèn)題就是，云計(jì)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(wù)，已經(jīng)至少用了十幾年，它是不是云計(jì)算？

很明顯，幾乎任何用戶的計(jì)算機(jī)都不具備在浩瀚無(wú)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(jìn)行搜索，也是對(duì)于用戶計(jì)算機(jī)資源的極大浪費(fèi)。于是，搜索就成為一種專(zhuān)門(mén)的服務(wù)，使用專(zhuān)門(mén)的計(jì)算與存儲(chǔ)，而幾乎所有用戶都無(wú)一例外地通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)共享這種服務(wù)。所以按照上面的定義，搜索就應(yīng)該屬于“云計(jì)算”，只不過(guò)一直沒(méi)有被這樣稱(chēng)呼而已。

接下來(lái)的第三個(gè)問(wèn)題就是，既然云計(jì)算已經(jīng)存在多年，為什么直到今天才被提出來(lái)，并且被如此“熱炒”？

對(duì)于計(jì)算機(jī)，我應(yīng)該算是接觸比較早的。上個(gè)世紀(jì)70年代，我國(guó)國(guó)內(nèi)基本上還沒(méi)有見(jiàn)過(guò)計(jì)算機(jī)，而我1979年公派到斯坦福大學(xué)留學(xué)，第一個(gè)學(xué)期就要用計(jì)算機(jī)做作業(yè)，其難度可想而知。當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)是集中共享的模式：學(xué)校有一個(gè)占據(jù)幾百平米的特大型主機(jī)，而我們用的，不過(guò)是在外面房間里的一個(gè)個(gè)終端（屏幕和鍵盤(pán)）而已。每個(gè)學(xué)生一周有若干小時(shí)的機(jī)時(shí)，如果用完了，就只有凌晨二點(diǎn)鐘以后再去排隊(duì)。每次排隊(duì)可以有半個(gè)小時(shí)的上機(jī)時(shí)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(jīng)費(fèi)充裕的教授們才有這一“特權(quán)”。

兩年后我開(kāi)始讀博士時(shí)，這種情況開(kāi)始發(fā)生了變化：教授和學(xué)生們開(kāi)始使用自己的“個(gè)人電腦”（即PC —personal computer）了，大公司里也開(kāi)始每個(gè)人配備一個(gè)PC了。為什么？教授說(shuō)，這是因?yàn)槟柖?，每十八個(gè)月計(jì)算機(jī)的性?xún)r(jià)比可以翻一番。這就使計(jì)算資源廉價(jià)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(jì)算（每人一臺(tái)），而節(jié)約使用通信能力。于是“合久必分”，計(jì)算中心就變成千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)PC了。記得在當(dāng)時(shí)的博士課程里，有各種五花八門(mén)的“信息壓縮”內(nèi)容。這也是為了多用一些便宜的計(jì)算能力，而節(jié)約一些昂貴而稀缺的通信容量。

我國(guó)云計(jì)算的發(fā)展，就像網(wǎng)絡(luò)電話等新技術(shù)的發(fā)展一樣，有賴(lài)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(shù)的發(fā)展，電信業(yè)不但迎來(lái)了自己的“摩爾定律”，而且還大大超過(guò)了計(jì)算機(jī)—光通信的性能不需要十八個(gè)月，而是每九個(gè)月就翻一番（一些文獻(xiàn)甚至說(shuō)六個(gè)月翻一番）。如此一來(lái)，進(jìn)入21世紀(jì)，網(wǎng)絡(luò)的通信容量就不但不稀缺，而且隨著光纖價(jià)格自由落體式的直線下降，全世界電信運(yùn)營(yíng)商的光纜里，絕大部分光纖都“黑”在那里。即使“點(diǎn)亮”了的光纖，其利用率也嚴(yán)重不足：實(shí)際傳輸?shù)牧髁?，往往比其理論容量低幾個(gè)數(shù)量級(jí)（而不是低百分之幾十或低幾倍）。如此一來(lái)，為了節(jié)約成本，人們必然要開(kāi)始節(jié)約使用相對(duì)昂貴的計(jì)算資源，而大量使用嚴(yán)重過(guò)剩的通信容量了。

除了通信成本以外，計(jì)算成本的變化是“分久必合”的又一個(gè)原因。隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的迅速發(fā)展，這些應(yīng)用的復(fù)雜性和對(duì)計(jì)算能力的要求也在急劇上升。這些越來(lái)越復(fù)雜的應(yīng)用，不但使使用者經(jīng)常需要硬件和軟件的升級(jí)換代，而且使這些應(yīng)用的提供者的計(jì)算成本不斷攀升并由此不堪重負(fù)。換句話說(shuō)，在通信成本急劇下降的同時(shí)，計(jì)算能力的成本在急劇上升。由此，人們就必然想到，要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)集中共享計(jì)算能力，而“云計(jì)算”的提法也就應(yīng)運(yùn)而生了。于是，留給每個(gè)用戶電腦的任務(wù)，就又開(kāi)始主要是用戶界面（屏幕和鍵盤(pán)）了。

總之，以上這二種原因，都是通信與計(jì)算這兩種資源的成本變化：在20世紀(jì)80-90年代，計(jì)算能力廉價(jià)而通信容量昂貴，就由集中共享的計(jì)算中心走到了高度分散的PC時(shí)代；進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，通信容量的嚴(yán)重過(guò)剩與計(jì)算能力的相對(duì)昂貴，就又由高度分散的PC時(shí)代重新走回集中與共享—“云計(jì)算”。

由此回到最開(kāi)始的問(wèn)題：云計(jì)算到底是什么？它不過(guò)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一個(gè)小小的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。“云計(jì)算= 計(jì)算機(jī)+ 互聯(lián)網(wǎng)”，如此而已。

當(dāng)然，從“合久必分”重新走回“分久必合”并不是歷史的簡(jiǎn)單重復(fù)或倒退。廉價(jià)而充裕的網(wǎng)絡(luò)通信能力，使全球的互聯(lián)網(wǎng)資源和計(jì)算能力可以高度共享，并集中起來(lái)解決今天幾乎無(wú)法想象的難題。

一百多年來(lái)，我們已經(jīng)看到，工業(yè)技術(shù)革命實(shí)現(xiàn)了人手的工具化。從這個(gè)意義上可以說(shuō)，計(jì)算機(jī)的根本意義就在于實(shí)現(xiàn)了人腦的工具化。同理，我們可以說(shuō)，建筑在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的云計(jì)算，其意義就在于開(kāi)始實(shí)現(xiàn)人類(lèi)社會(huì)的網(wǎng)絡(luò)化。由此可以說(shuō)，其深遠(yuǎn)意義難以估量。

至于對(duì)中國(guó)云計(jì)算的看法，我并不樂(lè)觀。

首先，由以上分析，云計(jì)算的發(fā)展有賴(lài)于通信網(wǎng)絡(luò)：其容量必須是高度可獲得（highly available），并極度價(jià)格低廉。但是，我國(guó)的通信網(wǎng)絡(luò)都在國(guó)有電信運(yùn)營(yíng)商手里。在目前的體制下，他們的任務(wù)是“保值增值”、“做大做強(qiáng)”。為此，它們寧肯讓光纖黑在地下，也未必肯低價(jià)提供給社會(huì)。因此，我國(guó)發(fā)展云計(jì)算的前提條件就不存在。

第二，因?yàn)槲覈?guó)對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的種種限制，所以互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，在總體上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方，尤其是美國(guó)。在這種情況下，即使云計(jì)算發(fā)展起來(lái)了，做什么用，也是一個(gè)大問(wèn)題。

因此，我國(guó)云計(jì)算的發(fā)展，就像網(wǎng)絡(luò)電話等新技術(shù)的發(fā)展一樣，有賴(lài)于大環(huán)境的根本性變化。對(duì)此，我充滿期待。