軟件定義操作系統(tǒng)的時代，還有多遠？
來源：云科技時代 時間：2017-07-04 15:42:59 作者：吳寧川
軟件定義的時代，基本的目標就是萬物皆可互聯(lián)，一切均可編程。這個時代還有多遠？在2017年6月舉辦的第9屆中國云計算大會上，中國科學院院士梅宏就這個話題提出了他的觀點。在隨后不久，首次來到中國的L3大會（LinuxCon + ContainerCon + CloudOpen）上，Linux發(fā)明人Linus Torvalds也就這個話題談了他的見解。
“我們正在進入一個新的時代，這個時代一個重要的特征就是無處不在的軟件技術和軟件應用，正在定義這個時代的一切?！泵泛瓯硎尽！爱斍昂芏嗟膱鼍啊?、產業(yè)，都會實現(xiàn)軟件技術的深度應用。”
梅宏認為，當前正在進入以數(shù)據(jù)的深度挖掘和融合應用為特征的信息化3.0時代。一方面摩爾定理驅動著設備的增長，另一方面移動寬帶互聯(lián)形成了人機物的廣泛互聯(lián)，技術的低成本化讓信息技術無處不在并實現(xiàn)了萬物的數(shù)字化，加上云模式驅動數(shù)據(jù)匯聚和集中，所以出現(xiàn)了大數(shù)據(jù)現(xiàn)象，從而激發(fā)了人們從中間尋找規(guī)律、萃取知識，再用于指導社會實踐和工作實踐——一個新時代正在開啟。
(上圖為中國科學院院士梅宏)
隨著人機物融合的環(huán)境，軟件技術面臨著一系列的挑戰(zhàn)，其中一個挑戰(zhàn)就是從傳統(tǒng)靜態(tài)環(huán)境中的傳統(tǒng)軟件走向開放動態(tài)環(huán)境下的復雜軟件，這就需要凝練系統(tǒng)的共性以保證高效可靠的運行，凝練管理的共性以保證可靠高服務質量的運行。過去幾十年軟件技術發(fā)展的主要驅動力就是系統(tǒng)的平臺化，以操作系統(tǒng)為代表的系統(tǒng)軟件的發(fā)展，反映了基于共性凝練和沉淀的平臺化過程。
系統(tǒng)軟件平臺化一直是軟件發(fā)展的重要驅動力，在人機物互聯(lián)環(huán)境下的系統(tǒng)軟件平臺是什么樣？在互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)絡應用，因需求多樣、形態(tài)也多樣，其下的硬件資源有個人計算機、大型計算機、手機終端以及眾多的物聯(lián)網(wǎng)計算設備，這么海量異構的硬件資源，如何構建一個系統(tǒng)級平臺、如何凝練應用軟件的共性，把下面支撐的硬件資源整合起來，從而通過一個系統(tǒng)軟件平臺完成工作？
此外，很多應用軟件都是在線運行，7*24小時不能停機，一直要為企業(yè)提供服務，其應用場景也是動態(tài)多變，因此就進而提出一個要求，系統(tǒng)級軟件平臺能不能實行按需、靈活、深度的定制，而這種定制怎么解決？所謂軟件定義就提供了這么一個按需、靈活、深度、定制化系統(tǒng)級平臺的方式。
早期的計算機就是硬件計算機，操作系統(tǒng)的出現(xiàn)使得計算系統(tǒng)能夠成為通用的設備?，F(xiàn)在，每個用戶看到的計算機是一臺由操作系統(tǒng)定義的計算機，操作系統(tǒng)是向下管理硬件資源、控制程序運行，向上實現(xiàn)人機交互界面、為應用程序提供系統(tǒng)軟件層支撐，通過API完成系統(tǒng)資源的調用。
操作系統(tǒng)的目標本質上就是要追求更為高效的硬件資源管理，透過軟件技術實現(xiàn)靈活高效可信統(tǒng)一的虛擬硬件資源管理，這是操作系統(tǒng)發(fā)展的重要驅動力。在某種意義上也正是因為以操作系統(tǒng)為代表的系統(tǒng)軟件平臺的不斷發(fā)展，帶來了應用軟件市場的快速繁榮。
如果應用軟件是構建在紛繁復雜的硬件設備基礎之上、構建在不同的網(wǎng)絡提供商所提供的網(wǎng)絡之上，可以想像開發(fā)工作量和開發(fā)復雜度將非常大，而系統(tǒng)級軟件平臺就可以屏蔽掉底層的異構系統(tǒng)，這就是操作系統(tǒng)的目標。
梅宏表示，信息化3.0時代需要管理的是海量異構硬件資源所構成的信息基礎設施。云、管、端、多網(wǎng)融合的復雜環(huán)境，各種各樣的計算設備，還有人與物，這么多的資源怎么能夠實現(xiàn)有效管理？相應的基礎設施就需要新的資源管理機制，多樣化、領域化、個性化的管理資源需求就出現(xiàn)了，比如規(guī)?；馁Y源整合、基于巨型虛擬機的巨型資源設備，包括GPU、攝像頭、手機上的傳感器等等微型化設備，都要都需要通過軟件構建API的方式實現(xiàn)虛擬化的統(tǒng)一管理。
?。ㄉ蠄D為Linux創(chuàng)始人Linus Torvalds）
作為PC時代的操作系統(tǒng)泰斗、Linux創(chuàng)始人Linus Torvalds表示他開發(fā)Linux時，把Linux當成一個PC操作系統(tǒng)。后來，美國一家服務器公司說要把Linux用到服務器上，用以支持4000個CPU，隨后做了專門化的編寫，該代碼對Linux內核做了有益的補充。在另一方面，移動端關注的是低功耗，而不是多少個CPU，當然現(xiàn)在每個手機里都有4-8個CPU。現(xiàn)在很多開發(fā)商都把Linux用于手機操作系統(tǒng)的開發(fā)，他們的開發(fā)工作對于服務端的Linux系統(tǒng)來說，也有著價值。
Linus因此認為，Linux不是某一個版本的操作系統(tǒng)，而是服務器端、手機端、PC端等多種方向的Linux版本的平衡版?！拔磥砗茈y預測，沒有辦法開發(fā)出理想的操作系統(tǒng)，但是可以通過Linux達到一個平衡的狀態(tài)。能否達到理想狀態(tài)已經不重要了，只要能把項目推進。Linux是針對不同場景的操作系統(tǒng)，而不同場景的代碼改進可以讓開發(fā)者和Linux內核都有改善和提高。”
在談到通過開源方式開發(fā)操作系統(tǒng)等軟件時，Linus認為參與開源項目的人有不同背影，有著不同的訴求。有的人認為開源的理想比項目本身更重要，但也有人參與開源項目是為了商業(yè)利益。目的不一樣，利益點也不同，但Linus認為開源是開發(fā)技術的方式，也是很務實的方式?！拔覄?chuàng)建開源Linux，是與別人一起打交道和溝通的很好的方式。Linux Foundation更看重技術方案，通過協(xié)商達成一致。而我推動Linux項目的目的是關注技術，以技術為中心，這是我追求的目標?！?/p>
Linux基金會Hyper Ledger項目負責人Brain Behlendorf表示，開源讓開發(fā)者、企業(yè)、用戶等共建一個“家”，這樣的話失敗成本就很低，因為能找到共同點。20年前提出了開源的概念，基于許可協(xié)議所帶來的收益，讓各參與方找到共同的技術訴求和利益公約數(shù)，以共同同意的方法推動開源項目。華為開源軟件和社區(qū)戰(zhàn)略首席專家侯培新則表示，成功的開源項目，盡管各方出于自己的考量各有利益訴求，但還是會形成公共技術，就像Linux有內核但有不同的發(fā)行版，但有一個共同的基礎。
接下來，軟件定義操作系統(tǒng)的時代什么時候會到來？人工智能AI能否驅動軟件定義操作系統(tǒng)？美國國防部高級研究計劃局（DARPA）在2015年開始啟動一項資源自適應軟件系統(tǒng)（BRASS）的研究，其核心思想是開發(fā)一個能經受未來100年技術變革而能自適應的軟件技術體系，該軟件技術體系能自行對所在硬件資源生態(tài)系統(tǒng)的變化做出安全、動態(tài)式的響應。在很大程度上，這就需要一個能被軟件或代碼自行定義的“操作系統(tǒng)”。
責任編輯：陳近梅