【走近院士】梅宏：云計(jì)算時(shí)代軟件技術(shù)發(fā)展需求和挑戰(zhàn)

“第六屆中國(guó)云計(jì)算大會(huì)”將于2014年5月20-23日在北京國(guó)家會(huì)議中心隆重召開(kāi)。本次大會(huì)將歷時(shí)四天，內(nèi)容更加精彩，預(yù)計(jì)參會(huì)者將大大超過(guò)上一屆的12000多人次。每屆中國(guó)云計(jì)算大會(huì)，都有兩院院士的精彩演講。本屆大會(huì)上，李德毅、懷進(jìn)鵬、倪光南、李伯虎、楊學(xué)軍、張堯?qū)W、李未、梅宏、高文、李蘭娟等10位兩院院士將集體亮相，與廣大參會(huì)者共同把脈云計(jì)算與大數(shù)據(jù)的未來(lái)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用方向。大會(huì)召開(kāi)前夕，CSDN云計(jì)算頻道將推出“十大院士分享系列”，走近院士，走進(jìn)院士們對(duì)于云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的理解。

梅宏，中國(guó)電子學(xué)會(huì)云計(jì)算專家委員會(huì)委員、中國(guó)科學(xué)院院士，主要從事軟件工程和系統(tǒng)軟件領(lǐng)域的研究。在構(gòu)件化軟件中間件、開(kāi)發(fā)方法學(xué)和工具環(huán)境等方面取得了系列成果。針對(duì)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下軟件動(dòng)態(tài)適應(yīng)和在線演化兩個(gè)核心難題，提出基于微內(nèi)核的中間件構(gòu)件化體系結(jié)構(gòu)和基于容器的構(gòu)件在線組裝機(jī)制，建立了構(gòu)件化的軟件中間件技術(shù)體系與框架。

梅宏帶來(lái)了主題為《對(duì)云計(jì)算時(shí)代軟件技術(shù)發(fā)展的若干思考和實(shí)踐》的精彩分享。本屆大會(huì)，梅院士將會(huì)繼續(xù)給我們帶來(lái)精彩演講。

梅宏院士對(duì)云計(jì)算的一些認(rèn)識(shí)

梅院士表示云計(jì)算不是未來(lái)所有計(jì)算的唯一模式，個(gè)人計(jì)算組織內(nèi)部計(jì)算仍然有必要，未來(lái)云計(jì)算和別的計(jì)算模式仍然共存，原因是：

• 人具有條件時(shí)，總是希望能夠獨(dú)占資源，希望私有資源方便他想什么時(shí)候用就什么時(shí)候用。有很多浪費(fèi)，每個(gè)人有這樣的獨(dú)占資源自私屬性。
• 隱私問(wèn)題，安全保護(hù)問(wèn)題。
• 有很多專有應(yīng)用，個(gè)性化不一定完全滿足個(gè)性企業(yè)需求。

梅宏院士表示計(jì)算的未來(lái)一定走入以人為中心，以人為本，人機(jī)物融合的大計(jì)算環(huán)境。這種環(huán)境是什么？以我們信息技術(shù)聯(lián)成的信息世界，為互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息世界，把社會(huì)網(wǎng)連接起來(lái)，把我們物理世界數(shù)字化以后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)管控起來(lái)，形成一個(gè)機(jī)網(wǎng)、人網(wǎng)和物網(wǎng)的新三網(wǎng)融合，人機(jī)物融合，三網(wǎng)融合模式下，我們不斷追求高能力發(fā)展。第二方面我們面臨復(fù)雜應(yīng)用，這種復(fù)雜性是我們說(shuō)不斷要通過(guò)信息技術(shù)克服、描述、實(shí)現(xiàn)。

云計(jì)算時(shí)代對(duì)軟件一些技術(shù)需求和挑戰(zhàn)

梅院士表示云計(jì)算的兩大技術(shù)（一個(gè)就是所謂的虛擬化，向下管理硬件資源；第二就是服務(wù)化，向外或者向上提供各種各樣的服務(wù)）本質(zhì)上都屬于軟件技術(shù)。這些軟件技術(shù)主要還是集中在這個(gè)平臺(tái)的運(yùn)行支撐方面，梅宏院士指出這樣的軟件技術(shù)從技術(shù)體系的角度看還缺少一定的系統(tǒng)性。對(duì)于什么叫系統(tǒng)性，梅院士也給出了解釋：首先我們得有針對(duì)某一種軟件范型。怎么支撐它的運(yùn)行，提供相應(yīng)的運(yùn)行平臺(tái)，包括操作系統(tǒng)、中間件這一類。第三，這樣做出來(lái)的東西質(zhì)量如何？是不是滿足需求？

云計(jì)算需要新的軟件模型，云時(shí)代的操作系統(tǒng)需要管理的是海量分布的資源，可能甚至有行為的涌現(xiàn)，用戶接入是在線使用多模的接入方式，而從應(yīng)用的角度有不斷的各種各樣新的共性沉淀下來(lái)，我們需要對(duì)這些新的共性提供相應(yīng)平臺(tái)的支撐。所以，未來(lái)這樣的操作系統(tǒng)會(huì)呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)化、服務(wù)化、易伸縮、可定制的發(fā)展趨勢(shì)。

從開(kāi)發(fā)方法上講，這樣軟件的構(gòu)造一定是基于大量已有的資源，形成一種至底向上的聚合式的開(kāi)發(fā)模式。這種以服務(wù)為中心，分布并發(fā)、彈性伸縮，來(lái)實(shí)現(xiàn)持續(xù)的演化。傳統(tǒng)的計(jì)算環(huán)境相對(duì)封閉，我們只需要關(guān)心局部。而在云計(jì)算環(huán)境之下，我們必須要關(guān)注更多的質(zhì)量屬性以及它的綜合，比如說(shuō)安全性、隱私性等等。這個(gè)時(shí)候，系統(tǒng)質(zhì)量只是一個(gè)內(nèi)因，更多的是要以系統(tǒng)質(zhì)量為基礎(chǔ)，來(lái)保證面向用戶，從用戶角度看到的，或者說(shuō)感受到的使用質(zhì)量。這是我所理解的在互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算時(shí)代，或者說(shuō)云計(jì)算時(shí)代，對(duì)軟件的一些技術(shù)需求以及挑戰(zhàn)。

網(wǎng)構(gòu)軟件及實(shí)踐

梅宏院士指出網(wǎng)構(gòu)軟件是互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)放模式下的一種新的范型，既是傳統(tǒng)的結(jié)點(diǎn)的延伸，又具有區(qū)別于傳統(tǒng)形態(tài)的獨(dú)有的特征，比如說(shuō)自主性、協(xié)同性、涌現(xiàn)性和演化性等等。其中一個(gè)網(wǎng)構(gòu)開(kāi)發(fā)軟件開(kāi)發(fā)方法就是ABC方法，使用整個(gè)體系結(jié)構(gòu)把整個(gè)生命周期貫穿起來(lái)，實(shí)現(xiàn)從需求分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)建組裝演化的全生命周期的支撐。我們希望為未來(lái)的企業(yè)計(jì)算模式提供運(yùn)行支撐平臺(tái)，即網(wǎng)構(gòu)操作系統(tǒng)。

相對(duì)于現(xiàn)在大家談的比較多的私有云，它是一個(gè)新型的部門級(jí)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，也是基于網(wǎng)絡(luò)的有云端、客戶端，通過(guò)操作系統(tǒng)形成一些共性的支撐，既有傳統(tǒng)的單點(diǎn)操作系統(tǒng)的存在，動(dòng)態(tài)的演化、共享和控制包括安全和隱私的保護(hù)。在上面支撐應(yīng)用有兩類，一個(gè)是企業(yè)內(nèi)部，或者一個(gè)機(jī)構(gòu)內(nèi)部共性的辦公系統(tǒng)，第二個(gè)是相關(guān)的生產(chǎn)系統(tǒng)，它要產(chǎn)生什么樣的產(chǎn)品。比如說(shuō)我們內(nèi)部構(gòu)建對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的支撐環(huán)境，包括軟件工具的孵化等。

關(guān)于大數(shù)據(jù)

梅宏院士在2013年十月召開(kāi)的中國(guó)計(jì)算機(jī)大會(huì)上表示，大數(shù)據(jù)計(jì)算的主要特點(diǎn)是涉及的數(shù)據(jù)量巨大，其核心問(wèn)題是數(shù)據(jù)的管理和存取，由此帶來(lái)的外存帶寬限制就變成了大數(shù)據(jù)計(jì)算的主要瓶頸。為應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用帶來(lái)的挑戰(zhàn)，他認(rèn)為未來(lái)數(shù)據(jù)的流程將發(fā)生重要變化，新的數(shù)據(jù)流程將經(jīng)過(guò)自動(dòng)智能的數(shù)據(jù)生成及粗篩，面向分析的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、并行、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用過(guò)程，從原始數(shù)據(jù)到最終價(jià)值的鏈條進(jìn)一步簡(jiǎn)單及高效。未來(lái)的計(jì)算架構(gòu)將以數(shù)據(jù)為中心，并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并行、實(shí)時(shí)的分析與挖掘，未來(lái)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)也將面向并行、以數(shù)據(jù)為核心。他預(yù)測(cè)，未來(lái)通用技術(shù)將回歸，主要包括面向不同領(lǐng)域需求的共性凝練及支持不同領(lǐng)域需求的"能力“橫向集成兩個(gè)方面。（審校/仲浩）

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