地球空间信息科学技术进展
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1.3 IT红移

1.3.1 IT红移理论

“IT红移”理论来源于天文学。天体的光谱向红色波长移动时称为“红移”,意味着它正在远离地球,表示宇宙不断膨胀;蓝移则相反。

所谓IT红移理论,是指IT的计算能力、存储能力、带宽需求等呈指数增长,若超过IT产业的摩尔定律(即每18个月性能翻一番)增长的,则定义为红移,若低于摩尔定律增长的,则定义为蓝移。据此,将具有超增长能力的企业称为红移企业,反之则称为蓝移企业,将不断膨胀、扩大的系统称为红移系统,等等。那些拥有大规模数据中心和能够快速利用网络上所有可用资源的能力以及搜索、存储、计算、处理数据和提供在线服务与存储的系统,被称为“红移系统”。2007年4月,美国微软公司在华盛顿州一个农业小镇昆西,耗资数亿美元,兴建有7个足球场大小的“农场”,用以建立由数十万台服务器组成的“服务器农场”。Sun公司当前正在构建为全球企业的信息系统提供IT服务管理(ITSM/ITIL)的在线服务的“红移系统”。该系统将针对IT服务支持的五大流程,即事件管理、问题管理、变更管理、发布管理和配置管理等,为全球企业提供在线应用服务。这将使复杂的、专业性极强的IT服务管理(ITSM/ITIL ISO20000)应用得到极大的普及,大大提升信息系统的科学管理水平。在我国,阿里巴巴公司通过在线提供企业级的电子商务应用,为我国数十万家中小企业普及了电子商务应用,极大地提升了我国企业信息化的水平,成为国际知名的“红移企业”。国内另一家知名的软件厂商——用友公司,也在2008年年初宣布将进行该企业的第三次战略转型——从研发和销售财务软件和企业ERP软件的软件厂商,向建立为国内广大企业经营全面服务,以“客户经营”为目标的在线应用运营商。这意味着基于云计算的“红移系统”正在我国加速发展。

大量的应用和数据来自“云”端、存储于“云”端,将激发更多的应用开发商通过“云”为企业、公众提供服务,信息化应用将可能真正如同自来水和电一样在现代社会中无所不在,人类将真正进入信息社会。

1.3.2“云”在红移中的应用

2008年10月27日,美国微软公司正式宣布了名为Windows Azure的云计算(Cloud Computing)计划。微软高层表示,Windows Azure将运行在微软的全球数据中心上,将为全球的企业和个人用户提供微软各种软件的网络在线应用,可以大大降低开发商和企业的运营成本,目前已可提供包括SQL、.NET、Live、SharePoint、Dynamics CRM等服务。微软高级副总裁Robert Muglia指出,这是微软16年来最重要的计划,“这项计划比以前任何人所尝试过的任何事情都要宽广得多”。这意味着用户可以通过互联网在微软的大型数据中心存储数据并获取服务。由于微软这个世界上最重要、最有影响力的系统软件厂商的正式介入,人类信息文明正在向云计算时代发展。

在“u-战略”的实践中,信息化的深度和广度空前拓展,各种技术的融合几乎无所不包,信息系统的构建技术空前复杂。以移动服务架构(Mobile Services Structure)为例,仅仅在网络覆盖上做到无所不在的连接还远远不够,还必须在移动门户网站、移动商务和移动事务处理的服务中确保4个“准确”:必须使用正确的解决方案,在正确的时间,将正确的数据,服务于正确的人。它要求在接入设备、网络、应用平台和解决方案上必须确保合理、可行,需要各方面的技术集成与融合,如图1-7所示。

图1-7 系统、网络等的集成

这就带来了空前的挑战与风险。在信息系统的构建、运行和管理上,随着复杂度和难度不断增大,系统日趋难于驾驭,对管理人才能力的要求越来越高,以至于难于寻觅,造成管理成本不断增加,系统安全风险越来越大,对信息化发展的阻碍作用日趋明显。面对这种情况,人们利用格网计算(Grid Computing)的研究成果推出了云计算和“云”应用模式。云计算使用同构的服务器集中运行和管理,组成协同运行的应用服务平台,可以简捷高效、低成本、动态地扩充系统规模和支撑不断扩大的、海量的用户与业务。商业软件公司借助其强大的技术实力,将众多典型应用集成和融合,运行在应用服务平台上,通过在线方式为广大用户服务。美国Google公司率先推出面向全球个人和企业的在线应用,其在线Office为用户提供了类似于微软Word、PowerPoint等应用,其企业应用组件可以为广大的中小企业建立在线企业管理系统。由于用户都通过在线方式使用Google公司基于云计算的应用系统并在其大型数据中心存储数据,因而这种应用被称为“云”应用,这种数据被存储于“云”的应用模式已经展现出巨大的优势和发展潜力。仅以信息系统的客户端应用为例,当大量的应用转移到“云”中时,客户端将改变当前越来越复杂(如操作系统和应用软件)、庞大(如内存、外存不断增大)、脆弱(如信息安全风险不断加大)的局面,将可能大大降低客户端的复杂度并使更加多样化的终端设备(如手机、WAP、数字电视等)与“云”互联实现服务,还能大大降低企业信息系统的构建、运营和管理的难度与成本,提高应用的灵活性。当大量的企业和个人的数据都存在“云”端时,一旦“云”应用发生故障,将使企业和个人遭受重大损失。因此,对于商业运行的“云”应用的安全性将是极其重要的问题。“云”安全问题将不仅是运营商的事,而且将最终导至对“云”的管理逐步转向类似政府对电力行业和银行业那样的政府监管,推动立法保障和国际合作。“云”应用还有可能改变IT产业格局,将有可能形成新兴的、类似电信运营商那样的信息应用运营商,成为信息社会重要的基础设施。

为了保证“云”应用高效运行以及高可靠性、高可用性和高可管理性,这种“云”系统必须能够在应用中不停顿地、动态、快速、低成本地实现系统扩充。例如,为了保证不间断的商业运行,美国Google公司逐步建立了基于云计算、目前已经超过50万台服务器组成的巨型数据中心,以应对快速增长的用户和业务。