云计算:新的航向
就像公用电话网一样,计算的能力,有一天会被组织起来,成为一种公共资源和公共事业,这种公共资源和事业,会成为一个新的、重要的产业。09
——约翰·麦卡锡(1927-2011),美国计算机科学家、图灵奖获得者,1963年
除了奥巴马的理念创新,昆德拉还在技术上不断突破,精心打造Data.Gov这艘巨舰。
2011年5月,联邦政府宣布,将推出第二代Data.Gov。新的方向,是为Data.Gov建立一个以云计算为基础的平台。
“云计算”(Cloud Computing),是一个较为抽象的概念。其来源和演变,凝聚着众多科学家的智慧和创新。
“云”的概念来源于电话通讯行业。20世纪,电话已经普及成一种公共事业,通过公共电话网,两个点之间可以实现通讯。但如果想在两个用户之间建立一条专用的、私密的通讯渠道,则必须架设新的物理专线,这相当于另起炉灶,非常昂贵。1990年代,一种被称为“虚拟专用网络”(VPN)10的技术出现了,它可以通过公用网络随时为两个用户建立专线联系,这是一个革命性的突破,大大节省了通讯的开支。为了形容这种可以为个人提供专用资源,并可以招之即来、挥之即去的网络服务,“云”的概念产生了。
“计算”,指的是计算机的计算能力,其大小快慢,取决于计算机内硬件的配置。人类发明计算机不久,计算机科学家就开始憧憬,把计算能力集中起来共享。1963年,人工智能的另一位先驱、斯坦福大学的约翰·麦卡锡教授就预见说:“计算的能力,有一天会被组织起来,成为一种公共资源和公共事业。”1983年,太阳微系统(Sun Microsystems)的首席研究员约翰·盖奇进一步明确说:这种组织,就是网络。11也就是说,把计算的能力放在互联网上,而不是你桌面的个人电脑上。所有的硬件计算能力、存储能力、软件执行能力,全部都由网络提供:网络就是你的计算力,网络就是你的电脑。
这种通过网络将计算能力组织起来的做法,可以实现经济学意义上的“规模化”和“专业化”,意味着巨大的利润空间。
1997年,南加州大学的一位印度裔教授切诺柏(Ramnath Chellappa)将“云”和“计算”组合成一个新的单词,正式提出了“云计算”的概念,他认为:“从此以后,计算的边界将由经济的规模效应决定,而不仅仅取决于技术层面的限制。”
这些天才的思想自然引起了企业界前赴后继的尝试。
1999年,美国著名的客户关系管理软件提供商Salesforce提出了利用云计算提供软件服务的概念(即软件即服务)。之后,戴尔、亚马逊、IBM、谷歌、微软等公司纷纷加入,投入巨资,开发自己的云服务。其中,亚马逊公司拔得头筹,2006年,该公司成功地推出第一款提供硬件服务的云产品,即“弹性云计算”(EC2)。
2010年前后,云计算已经形成了一个从应用软件、操作系统到硬件的一个完整产业链,开始得到大规模的商业应用。
云的运营商把计算能力当做一种资源,集中在一起,然后再通过网络,配送给有需要的客户。客户需要的计算资源多,服务商就送得多;客户需求一下降,配送就可以立刻下调。客户购买这种服务之后,就不再需要再购置额外的软件和硬件。这对小公司而言,意味着不用投入大量的资金购买服务器和软件,通过租用,立刻就可以享受到以前只有大公司才能配置的软硬件能力。
也就是说,就像自来水管道供水、电力网输电一样,云计算把“计算”从有形的产品变成了无形的服务。计算能力成了一种可以传送的服务,这是继互联网的出现之后,信息技术领域最重要的一个创新和变革。
云计算服务的三种模式
说明:三种模式分别对应应用软件、操作系统和硬件,服务范围层层扩大。SaaS、PaaS和IaaS分别代表Software as a Service,Platform as a Service和Infrastructure as a Service。
1993年,互联网刚刚出现不久,克林顿总统高瞻远瞩、提出了后来举世闻名的信息高速公路计划,在其任期内为美国搭建了一个覆盖全国的光纤通信网络,这为美国全面进入信息时代奠定了基础,当然也拉动了经济发展、提升了美国的综合国力。其后世界各国纷纷仿效,在全球掀起了一股“信息高速公路”的热潮。
潮起潮落,十几年过去,云计算又带来了新的机遇,将引发信息产业的重新布局。雄心勃勃、对创新和科技情有独钟的奥巴马当然不愿错失这个历史机遇。2010年,奥巴马在工业界和学术界聘请了71名专家,成立了“云”委会,帮助联邦政府普及“云”知识、制定“云”政策、推动“云”部署。
当然,联邦政府云计算背后的主要推手,还是首席信息官昆德拉。
对于这个新的概念,大部分联邦政府的官员都曾经“云山雾罩”、人云亦云,并不清楚什么是真正的“云”。
作为联邦政府的首席信息官,昆德拉曾经在大小场合解释什么是“云”以及“云”的优势,他对“云”的描述,非常生动、形象:
“曾经,每一个家庭、农庄、村落、城市都必须有自己的水井。今天,你仅仅打开水龙头,干净的水就通过公共供水管道输送给我们。云计算,也是这个道理,就像我们厨房里的水一样,可以根据我们的需要,随时打开或者关上。在自来水供应公司,有一群专业人员负责水的质量、安全以及24小时不间断供应。当你关上水龙头,你不仅节约了水,你也不用为你没用的水付费。”
2010年12月,在昆德拉的主导下,联邦政府宣布了“云优先”(Cloud First)政策,规定所有新建的政府信息系统,必须优先考虑云平台。2011年2月,白宫正式发布了《联邦政府云战略》12,该《战略》要求,各个国家部委必须确定3个可以推向云平台的系统,并在年内完成至少一个。同时,联邦政府2094所数据中心,通过云计算,在2011年合并了137所,未来5年将再精简800所。
作为开放政府的旗舰,Data.Gov已经成为奥巴马政府的一张名片,自然要走在创新的前沿。2011年5月,Data.Gov宣布开始迈向云平台的改造,对联邦政府而言,这意味Data.Gov将变成一种服务,数据、软件、服务器都将保存在私营公司的平台上,用户可以在平台上开发、部署、运行自己的应用程序,服务的收费,将取决于存储量、计算量、访问量等等指标。
2011年8月,昆德拉辞去了联邦政府首席信息官的职务,他接受了哈佛大学的邀请,前往伯克曼互联网和社会研究中心(Berkman Center for Internet and Society)从事技术和政治的研究工作。美国报纸评论说,无论是他领导的数据开放运动,还是他为联邦政府制定的云战略,都把美国政府推向了创新的潮头,领跑了整个世界。
美国白宫发布的一个经典案例:为什么需要“云”?
2009年6月,为鼓励消费,联邦政府推出旧车换新车的现金补贴项目(Car Allowance and Rebate System),该项目申请和审批的过程都在网上完成。交通部开发了软件、装备了服务器,并预计全美将有25万人上网申请。
不料仅仅一个月,申请人数就高达69万,系统不堪重负、一再瘫痪,导致了诸多社会抱怨。白宫后来总结说,如果是云平台,不仅可以立即增加系统的资源和容量,任务完成之后,资源还可以立即释放,另作他用。
奥巴马正是希望借助“云”的伸缩性,实现公共资源的“按需配置”,这不仅可以节约资金,还可以提高公共服务的质量,同时获得更多的决策弹性,大胆创新。
云计算的出现,把数据存储和数据分析变成了一个可以更加方便获得的网络服务,毫无疑问,这是一个重大的变革。随着它的普及,全世界政府、企业和个人使用、消费信息技术的模式,正在改写。
但大数据时代,还在催生更多的变革。
一个划时代的、更大的巨变,正在慢慢向我们靠近。