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黄罡:理性对待企业IT架构模式

  【IT168 资讯】近日,在由金蝶主办的2010中国企业管理高峰论坛企业IT架构分论坛上,北京大学信息科学技术学院黄罡博士围绕“企业IT架构模式”的主题发表了演讲。

  他表示:冷眼观云是需要大家冷静的看待我要用什么样的架构,并且根据你所需要的架构模式来采购相应的软件或者中间件。

黄罡:理性对待企业IT架构模式(1)
北京大学信息科学技术学院黄罡博士

  北京大学信息科学技术学院黄罡博士

  以下是演讲全文:

  黄罡:

  大家好,我非常高兴来这里给大家谈一下,最近对于云的学习、认识以及观点,云现在太火了,上到“十二五”科技部的制定,必须得做云,领导也重视,很多人都在说云,包括我们自己也在做云,但是现在有一个很重要的问题,我们现在人经常听的一句话,“人云亦云,云计算,雾里看花,物联网”。讲到这个东西,希望我们回顾一下,信息技术最近十年的发展,不可否认,互联网最近十年在IT里面是最成功的企业,包括相关的技术,但是回想一下10年前的.COM泡沫,似乎是一个重申。到了今天,实际上我们的云,包括物联网,似乎又到了可能有人觉得是泡沫,也有人觉得信息技术重大变革。所以到底怎么看这件事情,希望能够通过IT架构模式来看,这次用户大会最核心的关健词就是“模式”,不管管理有模式,如果编程经常有各种各样的设计模式,IT架构也好,企业架构也好也有这个模式,模式本质上是经验的总结,以及学习、分析的工具。

  所以我们用企业IT架构模式,理性看一看,现在面临各种新技术,尤其是云计算里面的所谓各种各样的IS、谷歌(英文)、包括虚拟化,再从业务角度看到底是什么东西,能清楚的知道,我们自己的企业到底要不要上云,以及我们需要用到云里面哪种技术,构建我们自己哪个云或者利用哪个云。最后谈一下架构模式实验基础中间件,具体技术奉总会讲。

  回顾.COM泡沫,我在读研究生的时候,当时我们说有非常响亮的口号,像(英文)忽悠大家的时候,把你企业所有销售点、销售增长点、投资所有的跟数据相关的东西,全部投到互联网或者IT设备里去,能获得你想要的增长点或者盈利点,刚刚知道,后面的背景是路由器、网络设备,包括计算机,我们知道泡沫出来以后,后果是非常严重的,这是去年美国政府金融危机来了以后,有官方给了GDP的周期,可以看到有波峰和波谷,从上世纪70年代石油危机,一直到最近的金融危机,在金融危机之前,我们可以看到,实际上互联网泡沫,这个泡沫当时对IT是颠覆性的,对世界其他经济影响非常非常大。由此,对.COM泡沫我们有很多反思。最重要的是尼克拉斯(英文),有中文译本的叫《冷眼观IT》或者《IT不再重要了》,这本书也非常简单,你们个IT技术或者互联网的忽悠我们投到硬件和软件上去,我们等着收钱,结果钱投进去了,回报没有,或者说有没扛到死掉了,因此需要冷眼看IT,怎么看呢,你们也别忽悠IT是所谓的核心竞争力了,核心竞争力实际上没有,我把钱投到IT上,不能给我的公司带来核心竞争力或者经济增长点,所以IT不重要了。

  由此,产生了很多,都跳出来说你是不对的,这中间最著名的大家至少听过的,《世界是平的》,主要讲IT改变了世界的政治形态,所谓的贫民化,所谓的数字民主等等。

  接下来,艾德森写的《长尾理论》,从所谓的销售原理在互联网是不存在的,这种方式来讲,IT改变了我们经济与生活。

  最后呢,这是去年年初尼克拉斯看了所有以后,说我承认我说错了,IT不是不重要了,而是很重要,正在改变世界,这也是一本书,《大转变》,认为这个转变让他热血沸腾,大家可以看到题目里面,从爱迪生到谷歌,意思说你的信息对世界的改变,认为至少等同于甚至会超过当年的爱迪生发明的电灯导致的能源革命,太重要了。最后发了很长的篇,我还向重申,我上次那本书上IT的确不重要了,你们应该想新东西,想所谓的云,想所谓的信息家电、数字家电等等。

  到底这10年来,IT在观念上或者在概念上有不一样的东西,从信息技术发展的主线来看,2000年以前,非常熟悉这个东西,摩尔定律,18个月翻一番,性价比跟着翻一番,2000年以前,摩尔定律所代表的器件CPU,主导IT技术的发展,意味着计算机、网络设备、软件往上走,相应的可以看到当时所谓技术的创新为王或者为主,可以看到两个例子,一个是苹果,当时快死掉了,在2000年以前也知道(英文),简直是如日中天,把所有的市场垄断。

  最近十年回过头来看,已经没有人提摩尔定律,一提摩尔定律就说摩尔定律死掉了。我们听到更多的是web2.0、绿色计算、服务计算、云计算、物联网、智慧地球,包括奥巴马讲的信息安全等等这些东西。看到这些东西以后,再看两千年以前的例子发生的截然相反,它的技术壁垒已经没有了,自己又是固守,我们知道windows对于互联网基本不怎么支持,导致互联网,对移动应用发展的契机没抓住,产业地位受到非常严重的威胁,像芯片,像三星(英文)出货量接近(英文)。

  苹果非常有趣,乔布斯回来以后,并没有出现新技术,只是说按照他认为的在线音乐的销售,以及在线软件的消费,创新了自己的模式,知道是iphone、ipd,这些东西创造了以后,里面没有新东西,都是以前所有的,只是按照乔布斯自己理解的消费模式,给大家定制了一套,你来给他买单。待会儿不得不提的是谷歌很多说搜索很厉害,广告很强,待会儿会给大家介绍所谓谷歌一套云计算。解决方案在这里,我是搞学术的,我们讲了很多东西发现都没有了,或者大家都不提了,都是跟业务相关的东西,我怎么创造业务,我们在想是不是IT真的技术成熟到不用发展了,大家全推出应用模式的创新就好了,做DIY就行了。

  去年年底到今年年初,科技部组织大家做了十二五的规划,也请了很多国外人,最后得出共识性的东西,信息技术准备开始酝酿重大的变革,现在回想一下,今天用的计算机全部是在上世纪60年代定好的,布尔电路以及冯诺伊曼电路、编译原理。到今年50年,包括信息论,搞的技术和工程,在科学上并没有大变化,渐进式的改进,到今天是非常好的,但是接下去再走,是很多科学家从各个角度预测、论证,基本上一个共识是结点前后,如果还是按照上世纪60年代那一套计算机和信息论的理论,一直渐进式发展,技术就没法再发展了,技术可以说成熟,可以说没有什么可发展了。比如说CMOS,这是Inter给的图片,2020年前后一定要采用新的,但还可以用,但是摩尔定律,18倍翻一番不可能。

  同样,我们也知道,这是老早呼吁的,已经不到四亿个例子了,明年就耗完了,如果想上网或者找固定的IP地址,你显然要干到另外一台机器,那是不可能的,有越来越多的智能手机加物联网,包括很多的软件,windows vita,导致我们信息技术必须要变革,变革的思路是什么,其实很简单,无外乎直接质变和量变,质变是60年代定义好的那些,要不然改掉数据模型,要不然换掉布尔电路,布尔电路是0和1,也可以同时算出来,也可以用DNA,计算能力更强,能做更多的操作,比如并行操作。现在有很多科学家都在提出直接替换掉今天的计算机科学基础,当然前景是美好的,但是做不做出来,不知道,DNA不说了,实验室根本找不到,大家在纸上画。我们不能否定不会做成,如果全部依赖于质变,不知道整个IT产业会不会到瓶颈或者不可发展的情况下。

  另外一个思路是量变,这一块是产业界最主要的思路,主要基于互联网,互联网从最开始的(英文)变成美国自然基金网络,变成今天的互联网,自身的技术一直都是在上世纪60年代,我们可以看到不停的产生所谓新的技术,新的模式,支撑新的应用,发挥前所未有的东西,本身就是一种典型的,我不改东西,但是我通过量变,这也是目前大家的观点,也很简单,相当于很早大家提的把互联网所有的IT资源,整合成一台计算机,整合成这么一台巨型计算机以后,像很多图林机(音)、布尔电路、冯诺伊曼的顺序执行结构就会被打破,这可以论证。

  到今天为止,整个产业界包括学术界是最主流的思路,可以分为三个整合,首先是计算资源的整合,就是上世纪90年代的网格,到今天改成叫云计算。另外就是对IT或者计算机用户资源的整合,意味着人与人之间存在隐性互联关系,互联关系就是所谓的互联网络。第三种,在上世纪末提出来的,由欧盟FP5所谓的互联网,我希望把CPU或者计算设施嵌到某些物理系统,把物理系统跟互联网连起来,大家想象,互联网变成计算机,设备不再是屏幕,而是各种各样的物理系,从这是输入输出设备的整合。还可以做更多东西,但是互联网达到理想的话,一定把数据输入到互联网上去做详细计算。

  通过这个思路再来看,最近十年出现各种各样的新概念、新名词,可以发现,有所谓的趋势,这趋势用英文还比较好说,计算机、计算机的用户,用互联网连起来,中文翻译叫“人--机--物”,大家可以设想,以后所有的人不管跟别人打交道,或是走在具体的楼里面,甚至走在大马路上,无时无刻你都在利用互联网上的某些服务,互联网到底有多强,你可以设想计算能力和存储能力对你个人而言是无限的区域,这是整个大趋势,这趋势非常遥远。更关键的是,如果回想10年前.COM泡沫,就在想到底信息技术产生了前所未有的性价值,还是似乎又是某些厂家,让大家花钱去做,除了当时投入的以外,还有纳斯达克的指数,当时所谓的.COM泡沫的代表,纳斯达克冲到5004.8高点以后,后来一直跌到今天所看到的,不是说不能投入,可以投入,但是一定要注意风险,至少在10年前.COM泡沫告诉我们,面临IT新业务模式的时候,必须冷眼看这个事情。

  模式有很多种说法,更多的从设计模式讲这个事情,模式听上去是虚的东西,首先应该是基本成分的具体分配或者一个搭配,一个结构,更关键的是,必须已知且实践过的,有模式一定是别人所做过的,至少我们在面对所谓新技术或者说IT新业务模式的时候,应该去看一看别人用的模式,怎么就成功了,这个成功是不是可以复制到自己公司里面,包括架构模式、设计模式、管理模式等等,模式相对来说是抽象的东西,只描述为什么,怎么样以及是什么,不描述怎么做,告诉你谷歌广告搜索占了搜索市场百分之七八十,垄断性的,只是告诉你,怎么着成功了,但是这个不一定在你里面复制成功的,怎么做模式是不关心的,模式只管到底模式解决什么问题,以及想要解决问题之前,必须满足一些条件,比如说看见谷歌挣钱了你就去做,谷歌IT技术的解决方案一般人复制不了。再就是我们做模式非常关键的,模式可以解决,只能解决某个方面的东西,不能解决所有东西,同时可能带来副作用,你要自己权衡。待会儿会看到.COM泡沫、架构模式应用以后,如果不谨慎考虑,会导致.COM泡沫那种风险出来。模式一定要提供一个实例,模式一定是已经被先验过的,你要有一个实例。

  IT架构是系统的成分以及他们之间的关系,模式的是功能成分,从学术角度,而且从实际角度来说,架构本身它的主旨,是用来分析或者树立非功能性的东西,我们的业务是否得到满足的时候,电子订单怎么做,架构是不管的,架构只管当你采用了金蝶的B/S架构,使得这个客户很方便访问到,只要有浏览器就行了,如果想省钱,这时候云架构或者虚拟化架构告诉你,这个非功能需求我给你解决,但是上面到底搞的什么业务,架构不关心。最终架构模式主要是解决了非功能问题,怎么冷眼观云,从三个角度,第一最重要的,业务是否能够得到满足,如果跟我业务没关系,你根本不用考虑这个事情,我们不属于IT系统,要看IT系统本身是否能够优化,优化意味着成本的降低或者性能能够提升,这显然能够带来直接效应。

  最后一个,大家都在探讨的,能否增值我们的业务,通过IT系推,采用合适的IT架构,是不是能给我业务增强带来新的业务,这几个原则来看,首先来看B/S架构,B/S架构目的很简单,使得业务受益于眼球经济,这是.COM泡沫之前忽悠大家买设备,只要吸引了你用户的眼球或者注意力,你能够挣钱。针对这个, 提了B/S架构,跟传统客户服务器的区别在三点,第一点客户端采用的浏览器,不是每个公司做的客户端;第二客户和服务器之间也是标准的;第三点,是一般看B/S不太注意到的,客户端显示结构化的数据,数据结构化、整合、用什么样的颜色,都是由服务器来做,以前在(英文)售后来做的,这就意味着用B/S系统的时候,有很严重的问题或者必须注意的问题,由于我们采用了标准的浏览器以及HDP的协议,我们系统变得非常开放,所有人可以访问到我们的系统,不像以前CS结构,你必须是我的客户,拿到客户端的安装软件才能来访问我。

  另外一点,这时候客户变简化,简化以后处理的负载压到客户数端,意味着我们的服务器本身负载加重了,处理数会增加,这有非常重要的可能副作用,这是一般客户不清楚的,当时.COM泡沫去忽悠客户,先把服务器买下来,这样使得客户一增加,不会感觉到我网站不好用,主要为了处理用这个副作用,当时花很多的钱提前去购买服务器和网络设备。从这个角度来看,反思一下.COM泡沫,不是经济不好,还是可以看到电子商务是成功的,只是对其理解不够,实施不利。也不是外部架构不好,今天所有人几乎你能接触到的软件,除了WIndows那一套,而是当时客户没有正确认识持续增长的系统布展,被厂商忽悠的提前增加投入,最终是业务,业务得到满足,所有在线销售,发布你的东西,通过外部架构都成功了,但是系统没有优化,还没来得及撑到回报点的时候,已经来不及增值业务,倒掉了。

  像亚马逊,亚马逊就是受到厂商的忽悠,买了大量的服务器,他当时为什么买,因为美国圣诞节销售非常非常高,像刚才银风一样,就那两天展会,不得不买很多,那是硬指标,必须买到大量服务器,买完以后就空闲了,空闲以后就去优化了,用传统的优化手段无外乎关闭掉空闲的服务器,但是我们注意到只能降低运为成本。2006年参加外部服务国际大会的时候,请了亚马逊的CEO做的主题报告,他指着下面的人说你们不行,他说我们当时亚马逊有一个解决方案,创新的优化手段,是一个业务方案,采用虚拟机架构,把空闲的服务器逐出去,来分摊我的采购成本,不是降低,因为成本还在那儿,只不过分开出去,大家一起去共享。由此我们创造了新的架构模式,我们说INS,我们看(英文)结构也很简单,相当于把硬件资源拿刀切成模块,每一块彼此之间有三个特性,第一是独占了,每个那一块自己被占一块具体的资源,同时是隔离的,两者之间没关系,最后是我什么时候不够了可以去要,如果多余不要就好了,这是(英文)架构。基于这个嫁给,亚马逊把虚拟机给服务化了,然后运营管理,通过虚拟机的资源配给实现爱心学说,这就是他发明的IT架构,也就是Inns。

  我们再看当年互联网的谷歌,谷歌也是非常成功的,它的成功同样源自对B/S架构的优化与创新,刚刚从网上看了一下排名,谷歌页面访问量占全球页面访问量百分比,昨天是5.42%,大家可以想象,全球所有的外部访问量50%在谷歌上面,请求数会有多么庞大,这么庞大的话,我们怎么去处理,如果传统的方式,大不了买服务器,但是这种优化方式成本太高,谷歌不能接受的,尤其待会儿看到成本低对业务创新有非常大的好处。所以他希望我能够自己优化,这个优化跟亚马逊不一样,是特定业务优化。首先设成了请求非常单一,就是去查网页,对每个请求几乎把全球所有的查到的上亿的网页全搜一遍,搜完以后再计算,计算非常检查,就是查有还是没有,这是文本分析。相应地,谷歌出了解决方案或者叫架构模式,叫做低成本、高并行数据P处理系统,首先来看高并行数据处理,可能有的人知道,听过(英文),对于一次搜索请求,我要同时搜上亿的网页,可能同时把它分成一万组,每个去处理一万个网页,处理完以后我们再合起来就行了。

  这样的话,整个搜索我们可以同时去做,对于一次搜索请求,我必须要把一万个网页全都搜索处理完以后才返回搜索结果,这个模式完全满足当年的谷歌一直到今天的谷歌搜索业务需求,但是有问题,第一,对于一次搜索请求,要求我可以把里面东西拆开,但是如果对内部处理不可分的复杂数,比如说像银风销售里面,我要下订单,订单完了以后我要付钱,所有东西一定是事务性的,必须做完第一步才能做第二步,不存在你钱没付我把货发给你,像天生具备事务性的处理,MR是不能做的;第二也是非常关键的弱点,不支持实时搜索,现在相对于对整个谷歌一亿个网页处理完再回来,(英文)出来以后,希望你先查到一个结果让我看一看,其他结果慢慢再给我,比如说一万个任务下去了,只要一个返回结果你就把这个给我看,这就是实时搜索。Page ranking进行了自己的组织,比如说Cnn网友,这就是所要搜索处理的格式是这样,跟我们平常看到的数据表完全不一样。

  最后是低成本,低成本就是(英文),我要在最便宜的PC上,存储海量的网页,因为低成本上百台的机器,不能把网页丢掉了,天生做了相应的处理,谷歌这一套就是网格式的云,主要针对业务来分析,优化,大家听到谷歌提出最新的搜索引擎“咖啡因”,第一,以前那一套搜索引擎架构只能搜索网页、文本,多媒体是不能搜的;第二,不支持,整个可以看到由于搜索业务发生了非常显著的变化,不得不研制新的架构,这就是咖啡因。

  前面看了两种非常典型的云,不管谷歌,也不管亚马逊,最终云有一个关健词一定是虚拟化,它本质上在操作系统出现的时候,就是干的虚拟化的事情,只不过在今天重新被炒热了,现在有两类,第一类是谷歌的方式,应用,应用本身一定是要被切割的,切割每一块部署到每个结点上,如果不够我可以再切,这是一种方式。另外一种方式,基于(英文)的方式,相当于应用程序不用切,切我的物理,切我的CPU,如果程序虚拟机不够了,多配几个虚拟机,比如说看到蓝色的应用,这样看起来知道,如果学谷歌,因为谷歌太厉害了,你应用程序基本上不用修改,如果像银风事务性的业务为主,用谷歌几乎是不行的,必须用虚拟机式的。

  (英文)不管上面的硬件只管软件,我们做软件系统非常复杂,我们刚才演示了那么多,我们开发外部应用还是很复杂的,我们有平台帮你做些事情,相当于在IS上搭一个软件平台,基于虚拟化搭软件平台,既能够控制到系统规模成本,也能够帮你降低你的软件开发与管理的复杂成本,这就是谷歌,最核心提供一大堆服务。

  前面看了很多,如果跟我一点关系就没有,我就不管了,如果真的要用,不能只是看人家写的文章或者广告,实际上花钱采用、部署我们云的时候,最核心的就是中心点,这不是在金蝶这边打广告,可以看到中间件是架构模式的实践基础,在中间件里面除开业务构建和业务协议,其他所有的东西跟软件相关的,硬件打交道的全都是中间件。这个其实恰恰是中间件要提供的。最后可以看到最原始的,也是大名鼎鼎的客户服务器中间件,这就是中间件针对B/S架构,而且还有传感网中间件,还有云中间架构件,还有SOW中间件,不管架构也好或者云也好,中间件的确在互联网时代或者网络时代,是最重要的系统软件。你可以不用云,如果用B/S最终也得用中间件,如果新的互联网系统必须用到中间件,只不过有很好的选型。

  最后是工信部李毅中部长所讲的话。信息技术在驱动了上一轮技术革命以后,势头始终不减,极有可能产生新的信息技术革命,到底是不是,对我们来说也不用关心,只知道这个新的技术是不是真的能为我的企业,带来真正的业务满足上,以及系统优化上,业务增值上真正能带来价值,这样的话,应该大胆的上云计算或者物联网。冷眼观云是需要大家冷静的看待我要用什么样的架构,并且根据你所需要的架构模式来采购相应的软件或者中间件。谢谢大家。

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