云计算对未来人类生活的影响

1、云计算，如何改变人类生活对话中国电子学会云计算专家委员、解放军理工大学教授刘鹏“云计算”这个词近来频频出现在人们的视线中。5月19日，第三届中国云计算大会在北京召开。下月在宁举行的第四届中 国国际服务外包大会、9月在宁举行的中国软博会，也都将围绕云计算展开专题 研讨。而最近3年，国内已有至少20个城市宣布推出云计算规划，几乎所有的I T设备和软件厂商都已宣布进入云计算领域。根据预测，2012年全球云计算市场规模将达到420亿美元，相关产业总产 值将超过4500亿美元。被认为是继个人电脑、互联网之后电子信息领域又一重大变革”的云计算， 到底是什么？与普通人的生活有何相关？中国电子学会云计算专家委

2、员、解放军 理工大学教授刘鹏在接受本报记者采访时，给出了通俗而生动的解读。【人物小传】刘鹏教授，清华大学博士，解放军理工大学教授、博导、学科带头人，中国 云计算专家委员会委员、云存储工作组组长，工信部软件与集成电路促进中心云 计算研究中心专家。主要研究方向为信息网格和云计算，完成科研课题18项， 发表论文80余篇，获部级科技进步奖6项。曾夺得国际计算机排序比赛冠军， 并二次夺得全国高校科技比赛最高奖，获“全军十大学习成才标兵”、“南京十 大杰出青年”和清华大学学术新秀”等称号。2002年首倡的网格计算池”和2003年研发的“反垃圾邮件网格”分别与现今的云计算和云安全本质相同。所主编的云计算教材

3、名列云计算图书销量第一名。什么是“云计算”？云计算就是把计算资源放在网络里，将网络里的计算机虚拟成一台前所未有 的“超级计算机”，人们可以通过各种终端，享受由其提供的强大的信息服务。记者：“云计算”这个词听起来有些玄妙，到底是什么意思？刘鹏：您可以认为云计算就是网络计算。传统的计算机由主机进行计算、处 理信息，而云计算是把计算资源放在网络里，由网络提供计算，人们只要利用显 示终端如上网本、手机或者能上网的家电，就可以通过网络得到信息。以前，人 们在画网络图时，总是将互联网画成一团云，现成这朵云变成了您的计算机，所 以被称为云计算”。记者：这听起来好像和传统的数据中心差不多？刘鹏：云计算的本质特

4、征是按需提供计算服务，而不是事先配置资源，它的 计算能力可以动态伸缩。而传统的数据中心只能按照最大流量来配置，但事实上 它的平均利用率只有15 - 20%。由于规模经济性和众多新技术、新方法的运用， 加之共享使用可以大大提升资源利用率，云计算的性价比较传统模式提高了 30 倍以上。我认为，3年之内，传统的数据中心将全部被云计算数据中心取代。云计算如何改变生活？3G手机利用云计算可以听懂人说话，基于云计算的无人驾驶汽车已经安全 行驶22.5万公里，而云计算却非常廉价记者：您能举几个有关云计算的应用实例吗？最好是和普通人有关的。刘鹏：事实上，云计算在我们的生活中早已应用。（举起自己的手机）这是 一

5、部普通的3G手机，我用它就能演示云计算。（他将手机调至短信息发送页面， 把输入法调整到语音模式，用并不标准的普通话对着手机说了一句芙蓉姐姐和 犀利哥一起逛商场”，2秒钟后，这句话就一字不差地显示在短信输入栏里。）记者:这真是太神奇了。可是好像大部分人并不了解自己手机里有这项功能。刘鹏：只要您的手机用的是安卓系统，而且可以上网，当然最好是3G，都可 以使用这项功能。安卓系统是谷歌开发的，它先天就是一个云终端操作系统。以前，要让手机听懂人说话，是一件很难的事。因为手机本身的计算能力比 较弱，而人的口音也各不相同，机器很难辨认。而利用安卓系统，手机通过网络 把您的声音迅速上传到谷歌的云计算中心。在那

6、里有大量的语音数据和文字信息， 可以迅速计算出声音匹配、意思通顺的文字，然后再通过网络发还给你。因此这 种识别的准确率达到了新的高度。之所以它能够准确识别像“芙蓉姐姐”、“犀 利哥”这样的组合，是因为互联网上这种词组出现的频度很高，而这些海量统计 信息能够帮助机器更准确地听懂人讲的话。再比如人们常用的谷歌或百度搜索引擎，输入关键词后，会迅速跳出成千上 万条相关信息。这些信息搜索，都是由谷歌或百度设在各地的云计算中心完成的。现在云计算的应用越来越多了，大家如果用搜狗输入法或爱国者的MP6播 放器，就会体验到云带来的不同。记者：据我所知，南京政务中心也采用了云计算技术，有些部门的办公室已经实现了无

7、主机化办公。刘鹏：对。华为公司上海研究所几千人办公，都是通过云平台实现的。再比 如上海一些如家快捷酒店的房间里没有电脑主机和电视机，只有显示器、键盘、 鼠标和一个小盒子，采用的就是云计算的虚拟桌面技术。记者：不过，既然是被誉为引领未来20年产业变革的关键技术”，云计 算的应用肯定远不止这么简单。这两年还有一个比较时髦的词叫物联网”，云 计算和物联网之间有没有什么关系？刘鹏：当然有。云计算、3G和物联网几乎同时来到我们面前，这三者可以 说是互为支撑。3G的带宽很宽，但移动终端的处理能力不强，有需求也有条件 充分利用云计算的强大处理能力。物联网通过传感器采集到海量数据，然后通过 3G或者互联网传送

8、到云计算中心进行数据处理，才能更精准快速地实现智能管 理和控制。云计算相当于物联网的大脑。谷歌研发的无人驾驶智能汽车，每一辆 都已经安全行驶22.5万公里无事故，这正是物联网技术与云计算相互支撑的最 佳案例。目前，谷歌正在积极推动无人驾驶汽车在美国内华达州合法上路。无人 驾驶将不再是个遥远的梦。未来，各种机器人的操控也都将通过云计算实现。从全球看，3G、4G移动终端将达到百亿个量级以上，将来物联网传感器将 达到万亿个量级以上。记者：有人将云计算服务比喻为水电，不仅可以随时随地取用，而且还很廉 价。所谓的廉价，大概是个什么概念？刘鹏：举个例子，纽约时报想把创刊后的1100万篇文章从TIF格式转

9、换为PDF格式。这需要大量的计算，如果自建系统，可能需要几个月的时间，而且花费不菲，但是它租用亚马逊的云计算中心，短短24小时就完成了任务， 耗资仅仅240美元。记者：云计算的服务如此廉价，它的盈利岂不是比较困难？刘鹏：相反，由于极高的性价比和规模效应，提供云平台的领先企业都取得 了很好的效益，如亚马逊、谷歌、Salesforce等。目前谷歌的云计算中心拥有2 00多万台计算机，微软拥有超过50万台。全球有300多万家企业在租用谷歌 的云平台办公。我认为，未来几年内，全球大多数企业的业务都将转移到云平台 上办公。云平台越大，效益越好。但是，正因为如此，成功的云平台不会很多， 大多数公有云平台都

10、会失败。目前我们已经见到了一些因规模和可靠性问题关闭 云平台的案例。记者：有个问题虽然使用云平台的人们不必再担心自己的电脑主机会感 染病毒或者出现死机，但是谁又能保证云计算中心不会遭到侵害？而且，存储在 云平台上的海量数据，万一数据发生丢失或被人窃取，损失将无法估量。刘鹏：云计算最核心的技术就是保障可靠性与安全性，防止数据的丢失与泄 露。这也是各家云平台运营商要致力解决的问题。我们有一个团队在专门研究这 个问题。谷歌的做法是，任何一块数据都会同时存放在3台机器上，所以任何一 台机器坏了无所谓。但是，如果遇到类似日本地震加海啸的极端情况，数据中心 和备份中心都毁掉了，该怎么办？我们提出一种新的存

11、储技术：把数据中心分布 到全国不同的地方，把数据切成16块，经过运算之后变成32块分别放进不同 的站点，任意选择其中的16个站点就可以将数据恢复出来。这样做的冗余度与 容灾备份是一样的，但可靠性高很多。而且，任意站点的数据如果被黑客窃取都 无所谓，即使15个站点的数据同时被窃取也无所谓，从理论上都是无法恢复原 始数据的。只有16个站点的数据同时被窃取，才有可能看到原始数据。类似的 机制在通信领域就有，不过对于大量数据存储而言，提出更高编解码效率的算法 是最重要的。大型云计算中心啥模样？像大型物流码头，由无数集装箱组成，每个集装箱里装着几千台最普通的台式机， 通常位于寒冷的人烟稀少地区记者：您能

12、为我们描绘一下大型云计算中心的样子吗？刘鹏：将来的云计算数据中心就像一个大型的码头，堆满了一个个集装箱， 每个集装箱里装有几千台电脑主机。而且这些数据中心，往往位于天气寒冷、土 地便宜、人迹罕至的地区。几万台机器放在一起，只要有电力供应，且有光缆把 信息传送出去就可以。一般来说，国外较大的云计算中心旁边，都会有一个大型 发电站。谷歌最大的一个云数据中心所消耗的电力，居然相当于美国胡佛水坝所 生产的所有电力。要知道，胡佛水坝在美国的地位相当于中国的三峡工程，是美 国最大的水电站。记者：云计算中心竟然是一个个集装箱，这太让人意外了。刘鹏：可能还有更让你意外的谷歌的云计算数据中心，使用的就是最普 通

13、的台式计算机，这些机器很容易坏，坏了以后就会闪灯，但并不需要立即有人 管，因为数据是有副本的。过段时间会来一个人，推着一车新机器，把坏的一个 个换下来。然后就什么也不用做了，分布式软件系统会自动给新机器装上软件， 并将之融入云平台。国内云计算状况如何?建设100万台机器的云计算中心，每年光是电费就要50亿元一一中国城市“云 计算热”中不乏盲目规划，不能光追求规模，更要考虑性价比记者：目前国内云计算发展状况如何？刘鹏：中国现在还缺少真正的大型云计算平台。但是中国几乎所有的电信运 营商和主要的网络服务商都已经转入云平台的开发和建设。记者：现在国内很多城市都在规划建设云计算中心，有没有可能造成重复建

14、 设和资源浪费？刘鹏：肯定会。现在国内掀起了一股”云计算热”，好些城市都声称要打造亚洲 或者世界最大的云计算中心。个别城市对于云计算中心的规划还处于一种盲目状 态。记者：您说的”盲目，主要是指？刘鹏：个别城市提出建设云计算中心的时候，根本不知道云计算中心到底做 什么用，要用多少能源，仅仅因为规模越大越好看。有的城市动辙就提出要建一 个百万台机器规模的云计算中心，且不说目前国内还欠缺建设和运营特大型云计 算数据中心的经验，他们可能根本没考虑过，这个中心建成后，每年光是电费就 要50亿元！这在能源紧张的今天是个大问题。记者：50亿元！云计算中心的能耗怎么会这么大？刘鹏：一台机器的功率大约是200-

15、300瓦。按250瓦算，一年用的电是0. 25*24*365=2190度。通常情况下，一台机器如果使用一度电，为它散热就需 要另外一度电，况且在中国很多数据中心，机器用1度电，散热需要2度电。 您在家里之所以没感觉到机器散热需要那么多电，是因为您只有一台机器，热量 跑得很快，但在机房里就不同了，必须强力制冷和制造空气循环。工业电价大约 是每度1元钱，这样一台机器一年大约就要消耗5000元钱电费了。因此，100 万台机器一年的电费就要50亿元。国外的大型云计算中心为什么选择放在寒冷 地区？就是为了减少空调散热的使用，节约能源。比如，谷歌设在比利时的云计 算中心，完全放在室外，不用空调，因为这个地

16、区气候比较寒冷。不过，一年中 仍然会有几天温度偏高，这时谷歌就暂时关闭比利时的数据中心，全球的访问压 力会自动转移到其他数据中心。去年，全球数据中心消耗的能源超过全球总消耗量的2%，超过了航空业的 总能耗，估计未来将占到10%以上。针对这个问题，我们研发了超低功耗云存 储系统技术，目的就是降低云计算的能耗，通过专用处理器，把主板的功耗降低 到10瓦，同时进一步大幅降低云计算的成本。记者：那您觉得中国需要建多少云计算中心比较合适？刘鹏：目前全球成功运营的大型公开云平台也就谷歌、微软、亚马逊等少数 几家，而且未来全球的云平台数量也不会太多，但规模会很大。与此同时，大中 型企业、政府机构会建设大量私

17、有云平台。当然，出于信息安全考虑，中国肯定 需要有自己的公开云平台。我觉得我国建3个左右大型云平台比较合适。而中国 最合适建云计算中心的地方是东北、内蒙等地。这些地方气候寒冷、电力充足。 所以，我们已经向相关部门提出建议，希望引导各地不要光追求云计算中心的规 模，更要考虑性价比、节能减排和应用效果的问题。云的规模是可以动态扩展的， 最好的做法是随着应用的规模扩展而扩展，这样可以避免闲置和空转。要知道， 计算机设备更新很快，使用寿命只有3年，完全没有必要事先准备在那儿。南京发展云计算有何优势？南京不必和其他城市比规模，南京有条件成为云计算核心技术基地记者：像南京这样的城市，需要多大规模的云平台呢？刘鹏：平台的规模取决于应用的规模。例如，南京为迎接青奥会打造”平安 城市，需要对全城进行高清监控，而高清监控的数据量非常大，还需要很强的 计算能力还分析数据，如果建设一个云平台处理这些数据就会轻松得多