前言
網際網路的泡沫化絕不代表網際網路的利用將日益衰落,而是提醒世人網路時代商業模式快速轉變的特質,資源整合與虛擬化的必要性,以及使用者需求的契合與開創。後 Internet 時代,網格與 e-Science 已成為推動新一代典範移轉的火車頭,不僅快速促進新的科學研究與商業模式應用,亦正逐漸改變人們使用網路資源、合作模式乃至生活形態。顧客在乎的不再是穩定的頻寬與降低延滯時間(latency),而是如何有效利用(包含 metadata 等必要的資料解析輔助資訊、資訊化乃至知識化探掘、內涵管理服務等)分散的大規模的各類資料、如何快速取得或發展所需的資料分析服務、貴重設備與資源的分享、以及跨領域的資源整合與合作。Web2.0 亦即此一歷程中所累積經驗形成的時代產物,強調群體智慧累積與分享的網路化環境,藉由人們創造力的充分發揮,發展創新的網路服務。
產業界在典範轉移過程中更是充滿期待,希望能掌握並創造新的顧客需求,快速的推出各類型商品、彈性的適應環境變化以及流程改善、減低成本等。例如, 汽車業者期待能有更省成本之模擬測試,以快速設計生產安全新穎之汽車;銀行業希望能以更有效方法從大量歷史交易資料與快速變動的市場訊息中,準確預測短中期景氣變化,且針對不同特性客戶開發並精確行銷各項金融商品;藥廠更期望能用以大幅縮減新藥研發與測試成本;電子產品生產商則寄望及時有效發展全球供應鏈與物流管理,降低各項成本縮短上市時程;線上遊戲廠商則需要更具擴充彈性與最大設備利用效益之系統架構等等。
網格的核心為分享與合作(包含垂直與水平的整合,此為前所未有的系統化思維),因此其影響為全面的,涵括各應用領域甚至你我的日常生活。實體資訊系統與資源的分散式整合,大家都可以想像。但網格更進一步的帶動資料內涵與人類專業知識(expertise)的整合。想像當每個人使用電腦資源時無任何限制,任何人或單位需要時,都能連上網路,使用到所需的服務與資源(最接近所要求的質與量),而無須自己擁有或管理,則人類文明的進步將不再受設備及環境所限,唯一的限制將只是人們的想像力與創造力了。網格實現了網路資源分享與整合的理想,不僅正改變人類合作與科學研究和教育模式,促進 e-Science, e-Government, e-Business, e-* 等各領域應用的快速發展,二十一世紀的人類文明將因此而會有突破性的進展。
傳統電腦系統組織的解構
當網際網路的速度比電腦主機內的匯流排(Bus)速度還快時,傳統電腦的組織將被解構,所有的 CPU, Disk, 以及任何可透過網路擷取的設備與資料庫等資源,都成為可以分享與整合的物件[George Gilder]。因此,整個 Internet 將可以是無窮大的電腦,隨時可視需要將任何部份的資源整合在一起提供給某種目的使用。因此,科學家可以因為某項研究,號召全球共同合作,將分散於各單位的資源,透過網際網路分享與整合,形成該項研究的虛擬組織(Virtual Organization),發展所需的各類服務,以結合眾人之力完成更大規模、更精確、更快速的研究課題。WLCG, EGEE, OSG 等均為此一概念之體現。
當企業可以運用全球超過百萬個 CPU, 幾乎用不完的儲存空間(Petabyte 以上規模),每天二十四小時穩定的運轉,平均每天可完成上百萬的工作(job)時,世界將如何改變?
電腦模擬為主的研究與產品發展將發展到極致,生產成本降低但產品品質大幅提升,不同市場需求的產品區隔將更準確,各類商品(金融商品與購物喜好)的訴求與客群行銷區隔,將更能配合個人需求精確的客製化。顧客與生產者間激盪互動之下,使用者的使用模式與型態將隨著人們的想像力與需求迅速改變,網格服務也將協助服務提供者快速適應市場需要,甚而不斷驅動新的商業應用模式。可預期的是,全世界與人類生活將有新的樣貌。
幾乎就在二十一世紀開始的幾年,產業界靈敏的嗅覺就開始評估如何利用網格,或開發網格解決方案。例如,利用價格愈來愈便宜但效能愈來愈提升的個人電腦,組成穩定而彈性的大規模資源,以大幅提升資本投資效益。如何更快速掌握氣象資訊讓預測更準確、天然災害損害減至最低。企業資源如何適當配置、有效利用以縮短產品上市時程,利用最小的投資,提供顧客導向的服務。
不僅是外部商品發展過程,當英國國家廣播公司(BBC)於 2001 年決定,將1920 年以來所有節目規劃相關資訊於內部系統中開放員工使用,上百萬筆的節目以及數百萬頁腳本、影音檔案都在開放之列,企業智慧(Business Intelligence)的管理與應用,隨之進入新的紀元。
網格已被視為新一代的資訊基礎架構,更重要的是我們並不需要擁有全部。網路的角色從傳輸媒介,拜全球資訊網之功演進為傳播媒體,如今正因網格之故再進化為全球資源分享與跨疆域合作之平台。資訊基礎建設的定義也正從實體的資訊承載管道,轉變成為結合上層應用環境的系統與服務。讓人不得不佩服 ISO 七層架構制定者的先知卓見,三十年之後又再度成為最好用的參考架構。網格基礎架構將可有效促進企業內部知識管理機制的建構,提供即時的經驗法則推理(rule-based reasoning)為決策參考,同時利用多方(會計規範與主計制度等)資訊與檢核機制,強化風險管理功能(事先獲得警示以防範於未然),並推動標準化(如 XBRL, CrXML, ISO HLT, W3C 及 TimeML 等)。
商業模式的改變與突破
企業可望利用網格的優點,大幅提升資源利用率(utilization by cycle scavenging),產品品質與定位將更精確(事前利用大規模計算的電腦模擬成本將大幅降低),進而減低生產成本與新產品上市(time-to-market)時程。因此,人們付費所享有的服務,將更能客製化的符合不同客群特性需求,企業將得以更彈性、快速的推出新的商品與服務。人們將獲得高品質即時訊息大幅提升決策品質與時效,知識產業將更蓬勃興盛。透過田野監測設備,農業生產調控將直接導致農產品質更整齊,並可完整記載生產履歷。遠距醫療與病患照護也將因之確保第一時間的正確處置,更可提供為醫學教學與多方會診之途徑。數位學習將不在只是呆板的單向教材傳播或使用者自立救濟,多元互動與新的學習工具與方法都將應運而生。
有一天,我們收到 CPU 使用費與資料使用費或網路服務帳單,將如同水電瓦斯費一般平常。各層次的網格服務與網路資源都將依據顧客隨選(on-demand)模式,由使用者決定何時與如何使用。企業大腦將向資訊基礎架構最完善之處匯集,並成為全球分散式、二十四小時全年無休的運轉模式。跨業間的企業結盟或合作將成為常態,企業生產力大幅提升,人類文明進步也將更加快速。更讓人頭痛的問題,將是如何在步調如此快速的社會中生活的更有品質。寄望網格也能解決此類難題?
企業該如何導入與利用網格技術
全球資訊網帶動的是資訊的分享,網格則將實現資源的整合與合作。網格基礎架構的導入,關鍵課題在於應用目的以及穩定的服務品質。必須先了解應用需求特性、服務對象、服務內容與品質。成功的網格建置經驗是,利用穩定的核心模組為基礎,依據應用特性增加所需的應用模組,妥適的(最佳化)配置分散資源與整合模式,再依據客群需求包裝為各類服務。系統設計的策略必須確保各模組的共用與共通性,不同層次的網格服務產業分工都將出現,技術與界面的標準化都正積極建構當中。
網格時代已經來臨,資訊基礎架構的演進雖無聲無息,但帶來的影響將迅速而全面。過去數年我國在網路基礎架構以及 e 化科學領域都以奠定扎實基礎。未來必須加強產官學研各領域之密切合作,輔之以積極的政策面資源配合,相信必能在此新一波的現代化浪潮中,掌握先機建立未來的人才、技術與產業競爭優勢。
--作者為中央研究院網格計算團隊--