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梅宏院士:软件定义的时代—新闻—科学网

发布时间:2017-12-03 阅读:

  美宏院士:软件定义时代 - 新闻 - 科学网

  编者注:2017年6月29日,由工业和信息化部和北京市人民政府共同主办的第二十一届中国国际软件博览会(以下简称“2017软博会”)在北京展览中心。中科院院士,北京理工大学副校长梅宏就软件定义的时代发表了主题演讲。以下是完整的报告。

  现在我们正进入一个新的时代,不同的人对这个时代有不同的标签。从基础设施的角度来看,可以称之为互联网+时代,从计算模式的角度来看,可以称之为云计算时代,从信息资源的角度来看是大数据还是人工智能的时代,今天我从最基本的技术可以开始,我们称之为软件定义的时代。

  什么是软件定义?我们从软件的开发开始。过去的软件开发已经经历了三个阶段,早期我们称之为软件和硬件集成的阶段,从程序到软件一直是作为硬件的一个附件存在的。软件在二十世纪七十年代中期开始成为一个独立的产品,并开始逐渐创造一个覆盖我们生活各个方面的巨大产业。 20世纪90年代中期,随着互联网商业化的开始,软件产品越来越服务化,网络化,开始渗透到人类社会生活的各个角落。无处不在的软件已经渗透到我们生活的各个方面,仅举几例:

  现在汽车软件产业发展的比例不断提高,有的已经占到了整车成本的40%以上,比如宝马7系共计2亿多软件,特斯拉S总计4亿多空客A380软件总数超过10亿线,2016年全球软件销售额为200亿美元,互联网延伸给我们催生了一种新的软件变革模式,新的云软件使用模式是软件服务根据Gartner的报告,2016年全球公共云服务市场规模为2000亿美元,其中SaaS已经达到277亿美元,年均增长率达到20%,在移动互联网环境下,一个新的范式是我们的APP,在软件定义的每一款手机的背景下增加了云端服务,APP-Stare和Google Play这两个阵营的应用程序超过300亿,总数达到了1500亿下载。 2016年,全球移动业务收入达到448亿美元,年均增长40%,远远超过其他新兴产业。

  我们看到,过去互联网所带来的变化,已经深刻地改变了我们的人类社会,颠覆了许多原有的产业:我们的记录,邮政,交通,旅行甚至传统电信。与此同时,互联网创造了新的应用和经济模式,电子商务,政务和旅游导航每年都在缩小,平台经济,分享经济,API经济等新名词也在不断涌现。

  互联网的核心价值是什么?就是连接,从连接终端到连接用户,实现我们应用互联网正在走向物联网,网络的价值与节点成正比,软件是实现核心价值的重要技术的互联网。无处不在的软件正在定义世界,我借用了两个名人:一个是网景公司的创始人埃德森(Edson)说,软件正在吞噬我们的世界,C ++的发明者Strom是美国工程院院士,文明运行在软件上。

  软件定义的信息源于斯坦福大学2008年的一个项目,该项目通过传统的交换机通过软件开发了一个三层的Open Floor,并于2013年正式托管了云中心。它被广泛应用于云网络管理,软件定义网络首先出现在2015年的Gartner报告中,从某种意义上讲,SDN重新定义了传统网络架构乃至通信行业,ABC在二零一六年的报告为37亿美元,这是毫不夸张的。

  软件定义网络的技术原理是什么?其实质分为三层:硬件层,控制层和应用层,分别通过网络设备的应用程序编程结构进行任意编程,可以实现新的网络协议,新的输入结构,而不需要改变网络设备本身的硬件。因此,就其本质而言,软件定义的原理与我们的计算机一样。

  如果我们看操作系统,对于任何普通的计算机用户来说,我们所看到的操作系统实际上给了你一个软件定义的计算机。从我作为一名软件研究人员的角度来看,操作系统的许多原理已经体现在我们的软件定义集合中。主要的两大功能是通过虚拟化硬件资源管理各种资源,通过可编程管理功能提供各种公共服务。因此,软件定义的本质是将集成的硬件基础设施转化为组件,并通过管理和控制软件来管理虚拟组件的按需管理,这些管理和控制软件可以按需使用。这样整个系统功能可以灵活定制,灵活扩展。

  我们正在从SDN转向扩展和推广的软件定义时代,现在我们看到了软件定义方面的一系列发展。首先是在IT空间中的软件定义硬件的横向扩展,例如软件定义的存储,软件定义的计算,软件定义的环境和软件定义的数据中心,我们在计算机硬件领域定义了软件。是许多软件定义的X.随着人机一体化的发展,软件的定义也开始向物理世界延伸。例如,一个软件定义的城市可以支持各类城市信息设施与物理基础设施之间信息共享和智能互联的动态和有效实施。精细的管理。城市操作系统也可以分为三个层次:设备层,控制层和上面的应用层。

  软件定义就像我们的传统行业,特别是工业制造业的变化。我们的工业互联网“工业4.0”,包括“中国制造2025”,所有这些策略都瞄准了新一轮的工业革命,我认为软件技术将成为新一轮工业革命的核心竞争力。很多传统制造企业都声称过渡到软件公司,洛克希德·马丁已经超过了微软的代号,计算机业如何实现新一轮的软件?是硬件和各种智能设备,其知识和过程到软件和虚拟化,然后实现软件平台,这实质上是一个软件定义的想法。

  软件定义的智能制造平台应该是什么?首先是创建一个数字整体,通过在整个制造生命周期内实时收集和分析数据,实现智能决策。软件生产知识,产品设计,产品模拟,技术和制造技术和经验不断增长,通过软件固化到基于使用软件的平台来实现我们的智能化知识。制造平台的电子产品是通过智能通信和智能控制进行定制的机器硬件的组合,针对每个特定领域的需求进行个性化生产,以及任务驱动的软件定义。这是水平方向的延伸。我们也可以看到,软件定义正在垂直推广,从单一资源的按需控制到整个网络资源的互操作性。因此,软件不断地定义其平台,数据甚至应用程序。

  在这里您可以看到一个例子,我们如何支持以软件定义的方式公开分享数据? “大数据行动平台”是国务院发布的。最重要的任务之一是开放和共享资源。 2017年实现数据目录和2018年统一共享也有一个明确的时间表。然而,由于种种原因岛出现了大量的信息,阻碍了数据的公开共享。比如,以部门为基础的利益导向思想导致很多单位不愿放手,相关的数据风险和系统风险让我们无法做到,系统的技术成本也导致我们不容易。需要解决的问题是政策,法规,标准和技术措施的三重措施。

  就技术手段而言,现有技术手段应该实现国家政府体系的公开共享和互联互通。最初的保守估计也是1000亿元的投入。我们还尝试以软件定义的方式开放和共享数据,为我们提供了一个软件定义的解决方案,将数据和系统智能集成在一起,智能地了解岛屿系统的内部状态和行为并重建架构,构建其数据访问结果不需要开放后台数据,也不需要扩展最后的源代码,没有原始开发人员的支持,尽可能少地实现协调并将风险降到最低,同时节省了时间和精力,节省了资金。软件定义技术已经在国内进行了示范应用,我们在贵阳市春节过后的一个月,贵阳市做了一个完全公开的数据共享,没有原系统开发商的配合,缺少数据试点完成全市50多个单位300多个系统的2300多个功能项目梳理,形成了1000多个数据目录,同时也形成了可访问,激活的数据资源。

  未来我们正在进入一个软件定义的时代,万物的性能基本特征可以互联,一切都是可编程的,在此基础上支持人工智能应用和大数据应用,这是我们共享的数据智能制造。这个时代给了我们挑战,我们如何应对这些挑战?我们可以看到未来的大量多样化的信息资源。我们需要一种新的软件定义管理方式。我们有大量的异构云服务器终端,以及如何有效地管理它们。在人机交互的环境下涌现出许多新的应用,新的应用模式也正在诞生。在这种情况下如何支持这么多不同的应用程序,构建一个比较通用的软件平台?

  软件定义的基础架构目标正在发生变化,过去我们的方法是基于现有的硬件资源建立平台,在上面建立应用程序,如果硬件变化不得不改变平台,还要改变上述部分。不能改变一个思路?当硬件发生变化时,我通过一个深入的软件定义平台,可以灵活地定义各种资源的管理,即从硬件资源为核心,以软件平台为核心,在此基础上确保我们的平台和上述应用系统不再改变,这是我们软件定义目标的主要挑战。当然,还有其他的技术挑战,比如架构,硬件和软件到底怎么分?限制在哪里?强度是多少?有没有安全问题?由于软件的定义使得系统更加脆弱,安全成本会增加,风险漏洞的可能性过大,系统的质量,软件可以带来的损失表现能尽可能小地被检测出来?有这么多的异构设备。

  因此,一系列的技术挑战正在导致整个软件系统的重构,方法论和思维方式,这给我们一个非常重要的机会。这也是技术和行业洗牌的一个机会。如何抓住这个机会迎接挑战?中共中央和国务院高度重视信息技术和信息产业的发展。十八届五中全会明确提出实施网络强国战略,实施互联网+行动计划,发展经济共享战略,实施国家大数据战略如何抓住机遇开发自己的软件技术体系?我想从这些方面提出建议:坚持以创新驱动的发展战略,全面实施各个行业和产业体系的软件应用,建立一个独立可控的软件系统,促进社会经济的转型升级,推动开源软件生态建设,构建产学研教育创新体系,营造良好的产业发展环境,大力培养优秀的软件人才。

  女士们,先生们,我的报告就在这里,请批评和纠正,我也希望这个软洽会能够成功。

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