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杨阳:未来网络应用探索

发表日期:2011年11月11日      共浏览 2251 次      编辑:


图为耶鲁大学副教授杨阳

演讲全文:

杨阳:首先非常的高兴能够参加这一次未来网络论坛,前面的很多的嘉宾的演讲非常的精彩,下面我要报告的话题是网络与应用集成让软件定义和驱动网络,其实在前面有一些嘉宾也已经提到了这个话题,但是我可能会展开的讲一下,并且讲一下我对这个问题的一些看法。

我所要汇报的内容得益于我的一些师长,同事和学生的交流和切磋,在这里就不一一致谢了。

前面很多的嘉宾谈到了互联网在很短的时间之内得到了普及和应用,这里就不重复了。在网络的高速发展的过程当中,现有的网络有它的不足和缺陷,未来网络研究其中的一个目的就是怎么样来解决这些网络的不足与缺陷,对于未来网络的研究有不同的侧重点,很多的侧重点我觉得都非常的有意义。我今天所侧重的是网络与应用的集成,或者说让软件定义驱动网络。

网络的功能是什么?这是一个非常简单的问题,我给的看法是网络就是提供一个高效,可靠的平台,让网络应用创造价值,强调的地方是网络应用创造价值,什么应用呢?很多,比如说对于个体用户来说可以去获取信息,获取视频,发表信息。对于企业也有应用,用网络云计算,共享资源,可以由网络的电子商务等。这里我想强调的一点是尽管我们作为网络的研究者,我们说网络创造了很多的价值,其实真正的网络的价值是通过应用来体现的,在这样的前提下,有了这样的网络之后怎么办?它就会使我们能够开发出来更好的网络应用,随着应用本身的发展与需求,就会驱动本身网络的发展,这可能是比较关键的一点。在过去,如果我们如果考虑核心网络以及网络应用来看,他们的发展速度是不平衡的,这张图上面我们可以比较一下核心网络以及网络应用这两者的发展速度,我选择了两个不同的代表性的公司,一个公司是思科,我让它代表核心网络,同时还选择了谷歌,它作为一个应用的代表。横轴是时间,纵轴是它的市值,我们可以看到在过去的7年里面,思科的市值几乎没有增长,而在同样的时间之内,谷歌增长率是449%,我们说为什么思科增长不快呢?有各式各样的原因,其实谷歌也有自己的竞争,从某种程度来说,与网络相关的产业里面,哪个增长最快呢?是网络应用。我们会想为什么网络应用增长这么快呢?是因为网络应用允许更好的创新,这个图上面我给了一个软件产业的一个产业图,我们可以看到软件产业这底层是微处理器,我们可以看到平台之间有竞争,微软的系统,苹果的系统,如果我们用这个做一个蓝本来说,我们打算这样创作网络的相关产业会是什么呢?这是假想的,底层一些比较基本的可以编程的网络元素,上面是网络操作系统,最上面是各式各样的应用程序,这可以做一个类比。实际的情况是这样吗?不是的。

关系是什么?应用和网络之间几乎很少的交流,对于这个观点可能有人不一定完成的同意,我们先看一下软件行业的人怎么样看待网络呢?对于现在的网络来说,我们认为软件看待网络是一个黑匣子,是什么样的黑匣子呢?中间有隐藏的状态,同时我们觉得它中间有不可控的资源。怎么办呢?对待的方法很简单,猜测或者近似,部署私有的网络。

软件驱动网络的目标是什么呢?就是要把软件,网络,用户以及内容整合在一起,成立一个完整的系统,这样就有一个更大的设想,在这里面网络,用户,软件,内容,他们会共同互动和创造更多的价值链,这是一个很大的设想,跟现在的网络不完全一致。这样一个设想要实现的话,肯定要有一些理念上面的变化,到底有什么变化?我显示了两种网络设想的模式,左边的模式是当前比较传统的,资源与控制耦合,水平分布式计算。买一个华为的软件,中间有控制资源,也有控制软件,都是华为生产的,比如需要多个的网络来提供服务,怎么去计算路由呢,现有的设计是水平分布式计算,这时候的问题是什么?假设华为有了一个更好的路由算法,可以部署和创新吗?不可以,虽然有新的算法,因为不属于它,但是要说服思科。所以这也有好处,也有局限,限制了创新性。为了实现我们新的思路,我们可能需要扩充这种设计的模式,来引入一种新的设计模式,就是资源与空气解耦,以及引入垂直服务实体,这可能是设想的一种对于软件驱动网络需要有一种什么样的接口与实体,这里我引入了两个接口与中间的实体,底下的接口是控制接口,是标准的,上面的接口是网络应用服务接口,中间要引入网络协调,就好象实体。这样的好处是什么呢?第一点可以开放产业供应链,释放创新,一旦我们有了这样的理念,说可以有这样的网络协调的实体,我们就可以去开发这些软件,再把它引进来,这样就开发这个产业链,同时由于我们有了上面的应用服务接口,我们就参加网络应用的创新,来产生增值服务。当然还有其他的好处。

有这样的设计,有没有挑战?当然有,我设了比较主要的挑战,一个是网络的安全性,可靠性,高效性,经济可行性。如果我们说打算打开让别人去写程序,有很多的软件供应商是否可以写这样的高质量的程序,是否把网络的安全性,可靠性降低了呢?这都是问题。怎么样去迎接挑战呢?一个比较重要的思路就是要引入有效灵活的基础性Abstroctions,翻译过来可能是“抽象”。

到底怎么做?还是比较的抽象的?让我举例子,第一个例子是在上层接口,第二个是底层的接口。我会说我们需要哪一种“抽象”第一个就是网络应用反馈,会分为两个字接口,这个非常有意思,有很多的设想,因为时间的限制就不多说了,让我来看一下网络状态的接口,怎么样设计?其实是提供一种知识,最终要变成一种决定才可以创造价值,所以网络状态的结构到底需要什么呢?在这里我列了几个比较主要的设计要求,第一个是协调控制,我们说要软件驱动网络,但并没有说软件完全决定网络,网络与应用各有目标,是协调的。另外一点是可扩充性,希望它是可以演化与发展的。

对于系统耦合之后就变成的对偶系统与结耦了,最后变成网络收集采集所有的连接上面的对偶的变换值,最后传给应用的程序,搜集资源然后告诉应用。基础到实践怎么做?每个网络提供我的互联网视角,是一个网络地图,是抽象的虚拟化的地图,这个地图来自于对偶理论,有了它以后提供聚合,提供可括性。

例子在底层上面,我们谈到了网络流量在不断的增加,在高速的流量增加的情况下要怎么办?要增加系统的效率,要不然系统就会大幅度提高了,怎么增加效率呢?要考虑到这个系统当中都有哪些技术含量,这些含量的增长率是多少?路由传输的增长一般是15%每年左右,而系统的成长率是每年30%,我们应该利用最有效的资源,所以应该引进网络存储,其实当前的网络已经有存储了,只不过是隐藏了或者是难以控制了,不好的地方是什么,网络存储使用创新与网络存储拥有捆绑,解决方案是什么?要开放网络内容存储,意思什么?我们把它变成可读写的,但是这样没有效。要提供一个开放可编程网络内容存储与内容路由,CCN还是把控制和存储放在一起,我们说这里有存储,但是你们有内容路由,不用TTP做传出,我们跟解耦一样来控制。

下面我总结一下,我们会看到网络驱动网络释放创新,电路交换要分组交换,分组交换又来低级了,像汇编语言一样,我们要在汇编语言上面增加一个可编程的系统,这是第一点。第二点其实有很多的事要做,我们需要Abstroctions。

在一开始的时候我说了两个公司,思科和谷歌,还有另外一个公司百度,它的发展速度很快,中国有非常聪明的人,如果把这个打开,我们可以让中国人利用这个创新的能力,可以让整个的网络结构改变,我觉得这是一个很大的机会。谢谢。