论文部分内容阅读
在生活里，我们常常会遇到好心办坏事的尴尬。在计算机技术的世界里，类似的事情也常有发生，因此技术也常被比喻成双刃剑。早期人们发明计算机是希望它能帮助人们进行大量的科学运算，以便将人力从大量繁复的操作中解脱出来。到如今，IT技术这把剑日益显露出它另一面的锋刃：在人们享受计算机带来的高效快捷服务的同时，也不得不面对它给我们造成的麻烦。
如何才能不踢计算机？
根据英国的一份调查报告，在被调查的25 岁以下的年轻人当中，有1/4 曾经用脚踢过计算机或看见他们的朋友用脚踢过。看到这条消息，我相信很多中国的IT 人都有同感，因为用手拍打计算机有如家常便饭，就像早年狠拍不出影的电视机一样。随着网络计算的到来，“拍打”实在是不中用了（谁又知道该“拍”什么地方？）。眼见着企业信息系统管理员被呼来唤去，忙得焦头烂额，却还是常常遭到使用人员的不满或嘲笑。拥有复杂网络系统的大型企业每年花的钱也逐渐从添置设备转向支付出色的IT高级技术人员身上，因为只有依靠这些技术人员，企业信息系统才能正常运转，维护某些复杂的系统所要雇佣的IT 人员的费用甚至超过设备的费用达到18 倍之多。
本来的IT系统是为了节省人力而设计的，而今，人们又不得不花大量的精力来维护这一复杂的系统。在IBM带头起草的一份声明中曾提到，“IT 架构不断增加的复杂性直接威胁到IT 技术给人类带来的好处。”正如我们不愿看到人类发明的汽车为人类带来便捷的同时却又成为污染人类生存环境的罪魁祸首，我们也不愿陷入曾经帮助我们摆脱计算纠缠的信息技术所布下的藩篱。
自主运算的提出正是迎合这一需求，它的理论基础是开发一种新的系统，使其能够自动控制、自我修复并能够对环境变化作出及时反应，从而大幅度减少人力成本。
自主运算如何自主
自主运算系统的本质是自我管理。针对IT 架构的组成成分和工作负载的不断变化以及硬软件的出错等，自主系统可以及时调整系统的工作。比如，一个自主系统可以持续监控自己的运行并检查系统成员的升级。如果自主系统认为值得升级，就会安装升级系统并进行自我重新配置，然后运行回归测试程序以保证系统完好。当发现错误出现，系统会自动恢复到旧有版本。图1表明了一个自主财务系统是如何工作的。
谈到自主运算，常常会涉及我们在2003年第一期的《微电脑世界》中曾经描述过的4 个基本特征，分别是自我配置（Self-Configuring）、自我修复（Self-Healing）、自我优化（Self-Optimizing）、自我保护（Self-Protecting）。表1 中简单列出了这4个特征分别在现有计算环境与自主计算环境中的差异。
初期的自主运算系统可以分别实现这4 个基本功能，到最后，这4 项功能将被融合起来使系统成为一个自我管理的综合体。
▲升级系统含有5 个软件模块（蓝色），每个模块都是一个自主元素。安装完毕，回归测试程序在3 个新模块（红色边框）中发现有错（第三项数据在升级前后不一致），系统很快恢复到老版本。根据自主元素之间的相互依存关系，错误发现程序分析日志文件，并推论3 个出错的模块中哪一个是肇事者（打红X的） ，然后将错误诊断信息发给相关人员。
自主运算让管理员更轻松
关于自主运算，虽然各家厂商所使用的名词不同，但在概念上大同小异。至今为止，我们很难说哪家厂商或机构已经研制出理想化的自主运算系统。但我们可以看到很多厂商，尤其是IT 领导厂商，无论是在研发上还是在生产上，都力求体现自主运算的设计思想，从而减少人力成本，让管理员更轻松。
早在2001 年IBM 即宣布它的eLiza 计划，开始开发基于自主管理功能的“自主”系统。在2002年又成立了专门的自主运算机构来监督这一企业级行动，旨在增强IBM 所有相关产品和服务的自我管理能力。IBM在服务器方面，新的工作负载管理技术能够通过学习，如掌握互联网流量和应用模式来提高整个服务器组群的性能。该技术可以让数千个IBM eServer 系统的工作如同单一系统。此外，ITS 电子服务代理（Electronic ServiceAgent）加强了系统自我恢复能力，电子服务更新（Electronic Service Update）提供主动式服务监视功能和关于客户操作系统环境的关键信息。当问题被检测到后，软件程序收集数据并把数据传送回IBM，然后逐个机器进行分析并确定故障。在软件方面，Websphere 能够自动监控、分析和修复性能问题，让用户处于流畅的业务环境中。DB2V8 通过消除、简化和任务自动化降低了数据管理的复杂性。
类似的计划在Sun 虽然没命名为自主运算，但很多业界专家将Sun 的N1重构企业数据中心计划（N1 Grid）与自主运算相提并论。Sun 在2003 年大张旗鼓地提出了它的N1，类似于IBM运用自主运算的设想可以让数千个服务器系统的工作如同单一系统，Sun喊出“Managing n Computers as 1”（管理n 个计算机如同管理一个）。N1 重构企业数据中心计划强调的不是将系统复杂性隐藏起来，而是通过技术创新来降低甚至消除复杂性。在此基础上，Sun 推出了一系列N1 Grid 产品。N1 GridService Provisioning System 4.1, 可以通过“一触”对数据中心上千个服务器同时进行安装、配置和更改应用，不仅节省了时间，还大大降低了配置出错率。N1 Grid Engine 5.3 对软件和硬件资源进行优化利用，从而使闲置资源可以被有效利用，进而提高整个系统的性能。
HP 则针对计算资源的充分利用提出了它的Planetary Computing 研究计划。HP的设想是，人们使用计算资源就如同用电一样，增加新的IT 资源就如同增加一个电器设备那样容易。计算系统可以按照应用的需求来分配共享资源，某个应用所释放的资源可以及时补充给其他应用。最终的系统可以做到自我监控、自我修复和自我调整。
从人体自主神经系统获得灵感而被提出的自主运算系统，是IT专家为我们描绘的美好蓝图。正如IBM 的eLiza 计划被喻为“计算机世界里的美国太空计划”，自主运算系统发展的道路既宏伟又漫长。几乎所有的自主运算专家都不认为它是3～5年的事情，但正如美国太空计划研制出很多有益于人类的技术成果，相信来自众多科研机构和IT企业的自主研究会不断完善现有的计算机系统并最终实现高度人性化管理的美好技术蓝图。