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许榕生:网格技术在网络媒体中的应用

各位朋友好,我来自中国科学院,也是国务院新闻办网络局的顾问。现在网络媒体的特点造成了网络局非常忙,按照李局长的说法,雇了我们也没有时间问了。今天有这个机会,让我到这个会上交流一下,我的题目针对一个问题,就是网格技术。

网格技术是整个互联网发展的几个阶段中很重要的一个阶段,从早期来看,互联网进来,实现了网络的计算机邮件、远程文件共享等,这是最早期的。接下来最重要的阶段就是网站的出现,也就是所谓的WWW,我们共享的是网页,把图文并茂的东西放在网上,让大家共同来看,这并不神秘了。在这个阶段里流媒体出现,流媒体相对于简单的文字、图片比较复杂了,包括电视、DVD这些东西。近几年出现的就是网格技术,这个地方共享的是什么呢?共享的不是简单的网页,共享的是计算机本身的资源,包括CPU、硬盘、存储,包括软的部分,知识库、软件库。知识库的东西,大家还很陌生,就像一个医生的经验一样,像一个科学家的智慧一样,怎样在网上共享,这个问题的提出,如果实现将是人类科技的进步。网络共享将对设备共享,包括远程医疗的设备、天文望远镜、科学仪器等等。

从网络发展的阶段来看,目前网格技术正在出现苗头。与此同时诞生的无限网技术,在另外一个会场,有很多人跑到那里去了,也是个人通信。网格技术的出现将会影响网络整体发展的格局。

回顾历史,我曾在新闻办作的一个报告,最早讲的就是WWW技术在网络方面的应用,我今天讲的是网格技术在网络上的应用,我相信网格技术的实现还有一段时间。什么叫网格呢?网格概念是这样的,在全球有高速的网连在一起,这不够,未来有10个G基本的带宽作为主干网来沟通全球由东到西。看国外这些国家利用网格进行的基础配备,这是美国一个基础项目,这个项目从美国的科学教育领域提出来,它的基础设施做到了在几个州、几个点以10个G联在一起的。现在看日本,它提出了千兆,列出的速度20个G,比美国的基础干线还高,这个资料是八月份在北京高峰会上美国高能物理会议提供的。除了这两个国家,其他一些国家,包括英国、欧洲等几个国家的建设,都不一一列出,这些国家可能技术还不如中国,比如罗马尼亚,最高的速度还只是几百兆,其中有一条是一百五十兆。(幻灯片)这是东欧的国家,这是前苏联的,是1个G的主干网,这是匈牙利,这个国家很小,是2.5G主干网,把几个城市连在一起,非洲、南美,就不一一列出来。

我们注意到亚太地区,包括中国在内,这一条线也是国外提供的,这条线是教育科研,不包括电信,我们注意到中国北京前往日本的、前往美国的都是几百兆,有中国到日本的200兆,到香港的700兆,也有到欧洲去的很小了。我们看日本到美国的出口主干道,除了国内,出口的情况美国是20个G,台湾去往美国的是9个G,可以想象,台湾岛内的基础设施差不多在5个G到10个G的水平。这样的基础设施,可能导致下一代网络出现网格计算的格局。

由于商业部门现在还在观望,观望到底网格会在中国走到什么样的廉价程度,怎样用比较方便可以赚钱。但是军方对网格技术的使用非常关注,比方说这个他们叫Global Information Grid全球基础网,针对基础设施的代号,美国军方把这样的基础设施代号通过卫星、通过地面的无线通信以及个人通讯把全球的信息无限地集成,这种集成使他们最近在伊拉克赢得一场信息战争。最终的成果就是他们在这次军方的后勤供应运输方面做得非常及时和有效,这是历史上的战争从来没有成功的,因为后勤的供应经常乱。美国人总结了他们成功的经验,认为以后军人出去打仗除了拿武器之外,还要拿信息去沟通,谁拿得信息越多、越快、越准,就会赢得战争的胜利。

所谓网格的应用是什么意思呢?网格就是将来个人,甚至在实验室,在家里,通过PC、通过便携,可以通过通信办法和互联网连起来,这是大家很熟悉的。今后某一个网站起的是调度作用,这个网站对你的需求进行沟通,哪怕它去调度互联网的资源,比如你需要一个大型的CPU巨型机来解决你的计算,如果需要海量的存储来解决你的存储问题,互联网有很大的磁盘空间可以共享给你。你需要很多知识库,知识库还刚刚开始,包括软件加工、图像处理、信息检索,都可以通过互联网上的网格技术来共享。网格上连着CPU,都是一些大型的巨型机供你用,包括存储,包括SGI,可以处理各种图像、各种多媒体的检验设备,它可以共享在网络平台上。

人们重新把互联网定义为本身就像一台计算机,如果需要CPU,互联网上有;需要什么样的操作系统,互联网上有;需要什么数据库、应用软件,互联网上都有。这样构成了互联网。当时Sun公司说网络就是计算机,这句话随着时间的发展、技术的发展,与时俱进。

我们用网格的带头人说了一句话,这个人说网格是构筑在互联网上的一组新兴技术,它将高速互联网、计算机、大型数据仓库传感器、远程设备等融为一体,为科技人员和老百姓提供更多的资源、功能和服务。传统的互联网技术主要为人们提供电子邮件,网页浏览等通讯功能,而网格的功能则更多更强,它能让人们共享计算、存储和其他资源。过去我们说互联网需要去调网页、网站,这是非常好、非常方便的,但你要去点地址,今后我们可能并不需要这样。通俗地说,如果我们需要电灯,需要电,我们不需要考虑电站在哪里。我们想要水,一开水就来了,不需要考虑水库在哪里,这就是未来网格的格局。

我们这方面的工作已经走在前面。高能物理,包括天体物理观象台,现在找到大量科学研究,找就是数字化的,像对话机,每天得到的数据非常多,都是以PB为代表的,然后传到数据中心,通过离线进行分析。比如要把数据分享给英国、德国、法国、美国,包括中国,现在都要通过多少数据来传输呢?2.5G的传输速度才能满足现在的需要。到了一个国家以后,某个中心还要分到第二层中心,包括各个大学的中心,也是以2.5G来传输,把这些数据再传到这个学校的实验室,传输速度已经到了百兆、千兆的大站,这样的传输数据都在抢时间,比如诺贝尔奖,以及揭开微光粒子的秘密、揭开宇宙的秘密,都在这里发现。

(幻灯片)这张图表表明现在提出的要求,对每个人来讲都是多少兆的需求。2005年预测到,比如像我们通常实验室连出去的速度是600兆。这张图也是实验室跨洋的数据,可能要2个G才能满足科学实验的基础,这就是在网格实验基础上提出来的。

未来电子商务、未来的网络媒体到底要多少,由你们来估算。国内,从中国来看,刚才看到中国出口图,国内基础设施又怎么样呢?这里有一张表,是厂家自己设计的,包括GE,包括2.5G和3G的标准。这都是他们自己提供的标准。

这张图说的是中国,中国目前有自然科学基金网,没有列电信,它就是2.5G基本干线,这是教育网,自然科学基金网目前也是处于这种水平。这种水平如果进入国内的高速网的网格计算平台,勉强可以跟得上。媒体部门注意到这样的事实,怎样做。其中对用户端,媒体上某一个报道说上海建成了宽带城域网,到底什么叫宽带?这个地方说的是每个用户可以接到一到十个兆的小区多媒体接入,大家都很喜欢,一些地方没有做到,上海做到了。

真正带宽的需求,我注意到,如果通常我们手里有1兆、2兆上网就可以了,调一些网页、调一些信息就可以了。连到网格以后,有多少兆以上的速率,在家里要求连高清晰电视,必须要有19兆的带宽,才可以看高清晰度的。如果实验室,包括网站、新闻办的几大网站,工作室需要进行网格工作,你手里必须有1个G以上的通道才能进入俱乐部,现在他们以成员的形式加入。

具体说,网格技术在网络媒体中有哪些是值得用的呢?重要几条可以借鉴,现在科学实验中大规模的、全球范围的合作所做到的,我们媒体需要在全球范围的实况传播,我们现在的做法可能是加大带宽,这是目前的情形。

另外,你要把几个重要的媒体圆点加在架构的网站上,空间的距离就消失了。比如现在调人民网的新闻,我没有时间去调新华网或者其他的网,比如我点一下CN,看一些英文的。以后如果有这个网格的话,我看新闻的话,我的做法就不一样了,我并不是要点人民网这个网站,而是提交一个要求,要看今天的新闻,网格就会将几个网站相关的新闻集中在一起送给我,需要的是个人独家报道的新闻,而不是转载。同时,还会根据我个人的要求,它会把CNN、BBS的新闻传过来,不但传给我的是英文的,网格上的资源会进行翻译,现在翻译工作做得不好,CPU太差,智能化太差,在网格时期这个会实现,我想看的时候,不需要送,自然会到。我看这个新闻是这样的,我在提交的时候,会连带我个人的信息,他们一看,这是你教授看的东西,学生提交的东西,可能是年轻人看的新闻,提交的不一样,得到的也不一样,但都是新闻。

另外,网格技术在快速检索方面是非常重要的,目前Google和中搜、百度,他们采用的一种方法就是有很大的带宽以及建很大的存储器,隔一段时间把全球最新的网页全部放在这个中心,调的时候,你去摄取的时候,用自己手里已有的东西替你快速寻找,网上就不断要有集中和快找,将来网格出现的时候,快找就不需要了。比如我们可以把五大网站,比如新华网很多内容不可能放在你的中心里的,人民网的东西也不可能放在中国网的,将来就是这个格局,只要网格连在一起,调起来并没有问题,非常快的速度解决了。

如果能做到网格深层的开放,网络媒体成为一个集团一样,这个集团不是真正的商业集团,它的统一管理变得比较容易。比方说我们对新闻内容的监控和分析,以及怎么样递交给读者,这种办法比自己随意去点更加容易管理、更加有利于控制。

(见图)目前我们国家在推进网格计算的时候有一个课题叫高性能课题,是通过科研所立项,在这个层次有一些网格的节点。假如武汉有一个网格的节点,湖北武汉的新闻网站、新闻数据中心跟网格连在一起,在北京要调武汉的信息,易如反掌,因为有专门的控制。

现在国内很需要做的是什么事情呢?在网格这个问题上,有些人也去抢这个课题,想做这个事情。但网格并不太容易做。网格对大的客户需求一定要看到,我们有没有比较多的用户来加入,另外加入它需要很大的带宽,我们个人用户不要紧,一个PC就上去了,但是做一个新闻网站或者媒体、医疗中心,你建网格,要有相当高的速率,而且要引进其他的网站。网格技术的发展有很多细节,就是我们今天探讨的内容,包括用Cluster来扩张,对科学家来讲,需要把这些搞清楚,包括安全的保障。因为目前在交流会上,我们注意到美国总是分工做这个事,美国总是要对网格进行监控,比如(幻灯片)这是它的一个报告,在14个国家建34个监控点,在全球600多个节点,七十几个国家的网格连接进行监控,它怎么监控呢?相当于几项技术,其中一项技术,比如发一个信号,到那边返回,发一个RTT的信号可以看是否正常,是否有些堵塞等等。

网络也好,网格也好,它存在着各种各样的安全问题,这不是我们今天要说的。我们在网格传输的时候要进行加密、身份认证,个人的隐私,个人的软件知识送到网上,比如我要看新闻,会问我是什么人,我要把我的简历告诉他,它给我送的新闻资料就有针对性,但我这方面的信息不让别人知道,就要保障隐私。包括信息方面,包括高速网安全的保障技术,谈到安全的时候,很多人手里都是防火墙,基于百兆的速度来处理,到网格时代都会发生变化,因为不能接受高带宽的信号。比方说IP包的处理能力,IP包的接收,这是最基本的一条。像这样一个图,如果是高速网进来,要通过这样的处理,变成集群处理然后再分散,这个题目,是有人给我们提出的高速网底下如何在这里进行解包,把它存储到硬盘上面去,并不影响这里的流量在流。比如我们的邮件可以在这里留下来,传出什么东西可以看,网页做什么东西,可以调出来看。如果做到这种技术,我们可以对带宽流里各种各样的比例、统计来做一些分析,这是目前网格计算非常重要的。

最后,我还想呼吁的就是,在这样的论坛上我们应该树立一个网络资源保护公约,因为中美建立网络大会上就提出了,十年过去,在第二届中国互联网大会上我讲到,网络是一个非常好的前景,如果弄不好,就会像原子时代出现的原子弹一样,就会回到原子流时代。网络的病毒危害直接威胁到网络的前景,这个工作量变得越来越大,我们还要注意到投资昂贵及回报的问题,我们网络不是做无用的东西,看美国人怎样用网络来打仗,建立自己的科学技术,如果这一点不能被各位充分的认识,不能被各位领导充分认识,我们可能再一次处在被动的状态。

最后我建议,网格建设本身涉及到国家安全。网格建设包括国家的法律、政策都在这里捆绑,网络媒体应该及时参与。我们早一点了解这个东西,才能取得信息管理的主动,这就是我们吸取这几年我们网络被动参与到后面来不及处理的很多教训,所以建议建立必要的课题,开发必要的、相关的网页平台来进行工作。

(全文)

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