云計算發展三問

北京郵電大學闞凱力

自從“云計算”的說法開始流行以來，對它的感覺一直是“云里霧里”。一方面聽一些人說“云計算是人類的未來”，另一方面又聽另一些人說“云計算什么都不是”（The cloud is nothing）。

因此，一直想弄明白的第一個問題就是：云計算到底是什么？對于這一點，好在有基本一致的答案：云計算就是把計算（數據的存儲和處理）不在用戶自己的計算機上進行，而是通過網絡，放到遙遠的（天曉得在哪里的）“云”上。

那么，第二個問題就是，云計算是這幾年才有的，還是一直都存在？例如，互聯網搜索服務，已經至少用了十幾年，它是不是云計算？

很明顯，幾乎任何用戶的計算機都不具備在浩瀚無垠的互聯網上搜索的能力。而且，如果僅僅為自己的使用而進行搜索，也是對于用戶計算機資源的極大浪費。于是，搜索就成為一種專門的服務，使用專門的計算與存儲，而幾乎所有用戶都無一例外地通過通信網絡來共享這種服務。所以按照上面的定義，搜索就應該屬于“云計算”，只不過一直沒有被這樣稱呼而已。

接下來的第三個問題就是，既然云計算已經存在多年，為什么直到今天才被提出來，并且被如此“熱炒”？

對于計算機，我應該算是接觸比較早的。上個世紀70年代，我國國內基本上還沒有見過計算機，而我1979年公派到斯坦福大學留學，第一個學期就要用計算機做作業，其難度可想而知。當時的計算機是集中共享的模式：學校有一個占據幾百平米的特大型主機，而我們用的，不過是在外面房間里的一個個終端（屏幕和鍵盤）而已。每個學生一周有若干小時的機時，如果用完了，就只有凌晨二點鐘以后再去排隊。每次排隊可以有半個小時的上機時間，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，但也只有科研經費充裕的教授們才有這一“特權”。

兩年后我開始讀博士時，這種情況開始發生了變化：教授和學生們開始使用自己的“個人電腦”（即PC —personal computer）了，大公司里也開始每個人配備一個PC了。為什么？教授說，這是因為摩爾定律，每十八個月計算機的性價比可以翻一番。這就使計算資源廉價而豐富，而通信容量則仍然是昂貴而稀缺。所以，大家就多用計算（每人一臺），而節約使用通信能力。于是“合久必分”，計算中心就變成千千萬萬個PC了。記得在當時的博士課程里，有各種五花八門的“信息壓縮”內容。這也是為了多用一些便宜的計算能力，而節約一些昂貴而稀缺的通信容量。

我國云計算的發展，就像網絡電話等新技術的發展一樣，有賴于大環境的根本性變化。

但是，這一狀況僅僅維持了十年左右。隨著光通信技術的發展，電信業不但迎來了自己的“摩爾定律”，而且還大大超過了計算機—光通信的性能不需要十八個月，而是每九個月就翻一番（一些文獻甚至說六個月翻一番）。如此一來，進入21世紀，網絡的通信容量就不但不稀缺，而且隨著光纖價格自由落體式的直線下降，全世界電信運營商的光纜里，絕大部分光纖都“黑”在那里。即使“點亮”了的光纖，其利用率也嚴重不足：實際傳輸的流量，往往比其理論容量低幾個數量級（而不是低百分之幾十或低幾倍）。如此一來，為了節約成本，人們必然要開始節約使用相對昂貴的計算資源，而大量使用嚴重過剩的通信容量了。

除了通信成本以外，計算成本的變化是“分久必合”的又一個原因。隨著互聯網應用的迅速發展，這些應用的復雜性和對計算能力的要求也在急劇上升。這些越來越復雜的應用，不但使使用者經常需要硬件和軟件的升級換代，而且使這些應用的提供者的計算成本不斷攀升并由此不堪重負。換句話說，在通信成本急劇下降的同時，計算能力的成本在急劇上升。由此，人們就必然想到，要通過網絡來集中共享計算能力，而“云計算”的提法也就應運而生了。于是，留給每個用戶電腦的任務，就又開始主要是用戶界面（屏幕和鍵盤）了。

總之，以上這二種原因，都是通信與計算這兩種資源的成本變化：在20世紀80-90年代，計算能力廉價而通信容量昂貴，就由集中共享的計算中心走到了高度分散的PC時代；進入21世紀以來，通信容量的嚴重過剩與計算能力的相對昂貴，就又由高度分散的PC時代重新走回集中與共享—“云計算”。

由此回到最開始的問題：云計算到底是什么？它不過是隨著科學技術的發展，一個小小的經濟現象。“云計算= 計算機+ 互聯網”，如此而已。

當然，從“合久必分”重新走回“分久必合”并不是歷史的簡單重復或倒退。廉價而充裕的網絡通信能力，使全球的互聯網資源和計算能力可以高度共享，并集中起來解決今天幾乎無法想象的難題。

一百多年來，我們已經看到，工業技術革命實現了人手的工具化。從這個意義上可以說，計算機的根本意義就在于實現了人腦的工具化。同理，我們可以說，建筑在互聯網基礎之上的云計算，其意義就在于開始實現人類社會的網絡化。由此可以說，其深遠意義難以估量。

至于對中國云計算的看法，我并不樂觀。

首先，由以上分析，云計算的發展有賴于通信網絡：其容量必須是高度可獲得（highly available），并極度價格低廉。但是，我國的通信網絡都在國有電信運營商手里。在目前的體制下，他們的任務是“保值增值”、“做大做強”。為此，它們寧肯讓光纖黑在地下，也未必肯低價提供給社會。因此，我國發展云計算的前提條件就不存在。

第二，因為我國對于互聯網的種種限制，所以互聯網應用的發展，在總體上遠遠落后于西方，尤其是美國。在這種情況下，即使云計算發展起來了，做什么用，也是一個大問題。

因此，我國云計算的發展，就像網絡電話等新技術的發展一樣，有賴于大環境的根本性變化。對此，我充滿期待。