解读“十四五”软件和信息技术服务业发展规划

导读 工信部在近日上午召开了新闻发布会,介绍“十四五”软件和信息技术服务业发展规划有关情况,并在答记者问环节提到了 “软件定义未来的世界”。

摘要:

  1. 软件定义出圈,从为 IT 基础架构服务,到为推进制造业数字化转型服务。
  2. 软件定义的方向是一切皆服务,硬件重构的方向是一切皆计算机。
  3. 浪潮信息早在 5 年前,就开启了软件定义存储(也即存储即服务)的全面布局。

工业和信息化部(简称工信部)在 2021 年近日发布了《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》。“软件定义” 、“工业互联网”和“工业软件”、“存储”占据了不少篇幅。

解读“十四五”软件和信息技术服务业发展规划

工信部在近日上午召开了新闻发布会,介绍“十四五”软件和信息技术服务业发展规划有关情况,并在答记者问环节提到了 “软件定义未来的世界”。

规划提出,“软件定义”赋能实体经济新变革,并明确指出“软件定义”是新一轮科技革命和产业变革的新特征和新标志, 已成为驱动未来发展的重要力量。 软件定义扩展了产品的功能, 变革了产品的价值创造模式, 催生了平台化设计、 个性化定制、 网络化协同、 智能化生产、 服务化延伸、 数字化管理等新型制造模式, 推动了平台经济、 共享经济蓬勃兴起。 软件定义赋予了企业新型能力,汽车、钢铁、石化等行业企业纷纷加快软件化转型,软件能力已成为工业企业的核心竞争力。 软件定义赋予基础设施新的能力和灵活性,成为生产方式升级、 生产关系变革、 新兴产业发展的重要引擎。

同时,在“强化产业创新发展能力”方面,规划指出:加强政产学研用协同攻关, 做强做大创新载体, 充分释放“软件定义”创新活力, 加速模式创新、 机制创新, 构建协同联动、 自主可控的产业创新体系。

深化软件定义。 加快发展软件定义计算、 软件定义存储、软件定义网络, 重点布局工业互联网、 云计算、 大数据、 人工智能、 自动驾驶等新兴软件定义平台。 引导企业制定相关体系架构和应用规范, 推动创新应用。

解读“十四五”软件和信息技术服务业发展规划

软件定义创新应用培育

创新软件运营服务模式, 推广软件订阅、 计次收费等服务, 实现软件交付、 产品升级、 运维服务的一体化。 建立市场化创新机制, 探索建立责任共担的应用保障机制, 进一步完善软件与重点领域融合创新机制。

支撑制造业数字化转型。 不断拓展软件在制造业各环节应用的广度和深度, 打造软件定义、 数据驱动、 平台支撑、 服务增值、 智能主导的新型制造业体系。

下面我们来剖析一下“软件定义”(Software Defined)的发展脉络,以及这个规划,对 IT 基础架构提供商,或者企业级存储厂商的影响。

2009 年,在 IT 领域首次出现软件定义,Mckeown 教授正式提出了 SDN 概念,也即软件定义网络(Software Defined Network,简称 SDN)。通过将网络设备的控制平面与数据平面分离开来,实现可编程化控制,和网络流量的灵活控制,为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。

2011 年 8 月 21 日,Netscape 创始人马克·安德森(Marc Andreessen, 硅谷著名投资人, 投资了 Facebook、Groupon、Skype、Twitter、Zynga 和 LinkedIn 等高科技新秀),在华尔街日报上发表《软件正在吞噬整个世界》,认为当今的软件应用无所不在,并且正在吞噬整个世界: “越来越多的大型企业及行业将离不开软件,网络服务将无所不在,从电影、农业到国防。许多赢家将是硅谷式的创新科技公司,它们侵入并推翻了已经建立起来的行业结构。未来十年,我预计将有更多的行业被软件所瓦解”。

2015 年 10 月,笔者在准备撰写《软件定义存储:原理、实践与生态》时,提到:

“软件定义,究其本质,就是将原来高度耦合的一体化硬件,通过标准化、抽象化,解耦成不同的部件。围绕这些部件,建立起不同的抽象层,以 API (应用编程接口)等方式,实现原来必须由硬件才能提供的功能。再由管理控制软件,自动地进行硬件资源的部署、优化和管理,提供高度的灵活性,为应用提供服务。

简而言之,软件定义就是更多地由软件来驱动并控制硬件资源。

需要注意的是,软件定义其实是一个过程,不是一蹴而就的目标,它分成不同阶段。软件定义逐渐将硬件与软件进行解耦,将硬件的可操控成分按需求,分阶段的,通过编程接口或者以服务的方式逐步暴露给应用,分阶段地满足应用对资源的不同程度、不同广度的灵活调用。”

彼时,软件定义具体落到存储,包括了现在已经普及的分布式存储(彼时也被人叫做 Server SAN)和超融合(HCI),但实际上被许多人忽略了另外一部分,也即集中式存储的云化,或曰服务化,也即支持 OpenStack 之 Cinder、VMware 之 VASA/VAAI、Kubernetes 之 CSI(容器存储接口)等。如果我们站在使用者视角来看,实际上还可以发现,软件定义做为一个过程,它是分层次,分阶段逐步实现的,对应的服务模式就是 IAAS,PAAS 和 SAAS,使用者分别是运维管理人员、开发部署人员、业务应用用户。

备注:SDS 是 Software Defined Storage,也即软件定义存储的缩写。

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当时(2016 年),软件定义主要还是围绕着 IAAS,通过提高运维的效率,资源池的利用率,来应对讯息万变的市场所需的敏捷性和弹性。五年来,我们逐渐发现,出现了越来越多的“软件定义”,例如软件定义汽车(智能座舱、自动驾驶),软件定义家居(智能家居),软件定义建筑(BIM/建筑信息模型),……,直至软件定义制造(智能制造,如工业软件 CAD,3D、数字孪生、元宇宙之 Ominiverse 等等。

时至今日,业界开始把“软件定义”上升到“赋予基础设施新的能力和灵活性,成为生产方式升级、 生产关系变革、 新兴产业发展的重要引擎”,简而言之就是推进数字化转型的利器。通过分而治之(分层)、术业有专攻、共享平台的能力输出,在供应链和产业上下游的“抽象”,也即解耦、“池化”、“自动化”来实现社会资源的充分共享和利用。解决不同厂商设备间的可移植性、可配置性和互操作性问题,也解决软件和硬件独立性的问题。希望借此来打破一个公司的封闭系统,以开放、融合的心态,在工业软件发展的过程中,在与他国的竞争中,能够追赶甚至超越。

例如,规划在关于完善协同共享产业生态的内容中指出:推进大中小企业融通发展。鼓励大型工业企业、重点行业企业通过剥离软件业务、整合行业软件力量,培育骨干软件企业。 支持软件和信息技术服务企业开展兼并重组和专业化、体系化整合。鼓励大企业开放创新资源,建设“双创”平台, 向中小企业提供开发环境和科研基础设施, 推动大中小企业深度协同。 支持中小型软件企业深耕特定行业、领域,形成具有市场竞争力的专用产品,实现专业化、特色化发展。

也就是说,软件定义(解耦、池化、自动化)已经“出圈”,从为 IT 基础架构服务,跃升到,为推进制造业数字化转型而服务了。

举几个例子:

GE 有个风电部门,把传感器安装在每一个风机叶片上,通过对风机转速、风力、温度、湿度、环境等近百种数据的采集、分析,风机能够自己进行涡轮叶片转速的调整,不需要把数据传输到数据系统,通过桨片的角度调整能够增强风力,能够增加风力4%。这就是软件定义制造。换句话说,风机即计算机。

再如,在矿山、农场、建筑场地等三维建模的过程中,多数解决方案是通过无人机下面的包含若干个摄像机的吊舱,拍摄大量的照片或影像,再返回建模的工作空间去操作,一旦发现有些地方漏拍,或者拍得不够清晰,还需将带有吊舱的无人机再次派往场地补拍,需要耗费数小时。国内的空陆视觉,通过将吊舱内嵌 AI 芯片,可实时同步建模并输出图像,能够很快在作业场地感知是否需要补拍或者重拍,能够节省不少时间,提高效率。其实就是,吊舱即计算机。

软件定义助力了智能制造,反过来制造业(含工业等)的不断迭代,智能化的发展过程中,也促进了软件向纵深发展,形成了不同层次,和硬件耦合度不同的形态。当某个软件功能具备普适性的条件(如广需求、大规模、低成本)时,又可能软硬件融合,以固件,或者集成进入硬件的形态出现。软硬件的解耦和耦合,随着场景的变化,需求的调整,不断演化。

由此,我们大略可以清晰地看到一条主线:

软件定义的方向是一切皆服务,硬件重构的方向是一切皆计算机。

实际上,早在 2014 年的 Inspur World (浪潮技术与应用大会) 上,浪潮表示将分三步推进融合架构产品的开发:

第一代硬件特征:服务器即计算机;软件特征:虚拟化以及管理。

第二代硬件特征:机柜即计算机;软件特征:软件定义的数据中心。

第三代硬件特征:数据中心即计算机;软件特征:业务驱动数据中心。

解读“十四五”软件和信息技术服务业发展规划

在 IT 基础设施领域内,不只是宏观(超大规模,如数据中心级别)、中观(机柜级别、服务器级别),还有微观(组件、设备),都有类似的趋势。当我们观察服务器的各个设备,如 SmartNIC、Nvidia DPU、Intel IPU 等;还有 SSD(包含了主控、Firmware、颗粒)时,你会发现它们也是一台精简版的,超微型的计算机。也即设备即计算机。一如前面所总结的,风机即计算机、吊舱即计算机;meta(原名 FaceBook)的触觉手套,可以看出是手套即计算机。凡此种种,小到手环、眼镜、音箱、鞋子、衣服、杯子;中到电灯杆、交通灯、道路;大到楼宇、机场、城市乃至地球,都会朝着智能体的方向发展。背后的原因是,更快的响应,更低的成本,为人类提供更灵活多样化、更便利的服务。

下面我们谈谈软件定义存储。长期以来,国内有个误区,把软件定义存储几乎等同于分布式存储。实际上,无论是这个概念的首倡者 VMware,还是 DELL EMC、IBM、Gartner、IDC、SNIA,都认为 SDS 应具有如下共同点:抽象、解耦、标准化;虚拟化、池化;策略驱动、应用驱动、自动化;等等。 在《软件定义存储:原理、实践与生态》一书中,笔者给出了如下定义:

“软件定义的存储(SDS)是一个不断进化的概念,在现阶段看来,是指存储资源由软件自动控制,通过抽象、池化和自动化,将标准服务器内置存储、直连存储,外置存储,或云存储等存储资源整合起来,实现应用感知,或者基于策略驱动的部署、变更和管理,最终达到存储即服务的目标。

软件定义存储包含两个部分,一部分是控制平面,基于策略或者基于应用的存储资源分配、变更和管理;另一部分是数据平面,负责数据的存放、处理和优化。”

简而言之,软件定义存储的发展方向就是存储即服务。如果把存储放到超大规模的数据中心,例如云巨头的环境里,将会通过 NVMe over Fabric 来配合实现数据中心即计算机;如果用于云巨头希望淋漓尽致的充分利用 SSD 资源,类似存储即服务,做为设备即计算机的 SSD,其 ZNS(Zoned Name Space)就能派上用场了。近几年来,一种新形态的软件定义存储-区块链存储,开始出现,例如类似 IPFS、StorJ,可以把他们看成是一种广域网范围内的池化,跨越了城市,甚至洲际。

早在5、6 年前,浪潮信息的存储业务就开始同时在集中式存储、分布式存储发力,朝着软件定义方向发展,致力于存储即平台的理念探索和落地。浪潮存储在国内最早在分布式存储上真正实现三合一,也即文件、块、对象;到后面多合一。也正因此,浪潮分布式存储 AS13000 是全球罕有的,能同时支持 OpenStack Cinder、Manila、Swift 和 S3,以及 VMware VAAI 和 VMware NAS 的存储。

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浪潮集中式存储,包括最新的一代 G6,同时支持 OpenStack、VMware、Kubernetes 等接口。浪潮的集中式存储和分布式存储都支持 Kubernetes CSI。

解读“十四五”软件和信息技术服务业发展规划

正是基于在技术上的极致追求和不断努力,浪潮存储近年来实现迅猛发展,Gartner 最新数据显示,浪潮存储销量排名进入全球前五。

最后总结一下,“十四五软件规划”赋予了“软件定义”更深刻、更广泛的内涵,软件定义这个概念从为 IT 基础架构服务,扩展到为推进制造业数字化转型服务。而软件定义的方向是一切皆服务,硬件重构的方向是一切皆计算机;通过软件定义可以更好促进智能制造。浪潮信息早在 5 年前,就开启了软件定义存储(也即存储即服务)全面布局,并且在集中式存储和分布式存储都进入全球存储前列。

原文来自:https://news.cnblogs.com/n/708801/

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