互聯網過時了嗎?
那個發明了互聯網的美國政府機構(國防部高級研究計劃局,DARPA)似乎是這么認為的。因此,DARPA啟動了一個新項目,意在利用已遍布全球各地的計算資源,包括智能手機、平板電腦、聯網汽車、物聯網終端等等,“徹徹底底地重新思考如何聯網和計算”。
DARPA的分散計算項目(被稱為DCOMP)給包括霧計算、邊緣計算和分布式計算在內的一系列新興技術增加了另一個名稱。不過,DCOMP讓這些范式更進一步,設想這么一個網絡:能夠從它的眾多節點那里借取處理資源和通信資源,隨時滿足用戶的資源需求,進而幫助完成用戶可能拋給它的任何任務。
今時今日的互聯網無所不能,不管是給你好朋友的豐盛早餐照片點贊,還是左右大選的結果。但盡管如此,運營DARPA的國防部將會先將DCOMP項目的目標瞄準改變戰場,使戰士們即便在無法依靠邊遠數據中心或運營中心甚至可靠的筆記本電腦時,也能夠收集、傳輸和處理信息。
軍方比以往任何時候都依賴于網絡化信息處理。國防部領導層據說在專注于一項整體的大戰略:尋求連接軍方所有的設備——從前線最基本的傳感器,到戰場上的坦克、飛機和專用設備,再到海外指揮中心和美國本土的大型數據倉庫——將它們連接成為一個單一的網絡化有機體,使得當中的任何一個節點都能夠分享、訪問和執行全球范圍的信息。
不過,這種概念依靠一個能夠處理如此動態的任務的通信和處理網絡。互聯網可能無法做到。
徹底背離傳統“現在的網絡是靜態的,”Vencore Labs公司CEO彼得羅斯·穆什塔瑞斯(Petros Mouchtaris)表示,“自互聯網發明以來,我們的計算能力已經發生了天翻地覆的變化。與此同時,互聯網的核心技術沒有發生任何變化。”作為DCOMP項目的一部分,該公司在為DARPA探究可編程網絡。
DARPA稱,升級互聯網的核心技術,將需要改造那個接合互聯網的東西——協議。“將計算融合到通信,需要重新思考我們習以為常的模型和架構。”DARPA的DCOMP項目經理喬納森·史密斯(Jonathan Smith)指出。從1980年代開始使用至今的TCP/IP協議適用于將信息從一個地方傳輸到另一個地方,但那已經無法滿足我們的需要了。
“DCOMP完全不同于傳統的網絡架構。”史密斯在電子郵件中說道。他還說,DCOMP設想的是,“靈活利用嵌入網絡的計算資源。”DCOMP并沒有將網絡上的設備僅僅看作將信息從源頭傳輸到目的地的節點,而是將其視為能夠根據當前任務不同的需要,實時動態再分配的分布式計算資源。想象一下,如果你家中的每一部手機、智能恒溫器、運動跟蹤器和游戲主機,都貢獻其空閑期來幫你加速上傳視頻或者訓練你的AI個人助手的機器學習算法?換句話說,當一個分布式計算網絡想要借用你的手機,它要做的將遠不只是發送短信。
在戰場上,當士兵們可能無法穩定連接互聯網的時候,能否動態地分享計算和通信資源將攸關生死。而計算和通信資源的數量也只增不減。“我想,戰場上無處不在的設備和可穿戴設備,確實可以作為反映事情將如何演變的先行指標。”風投公司Andreessen Horowitz普通合伙人彼得·萊文(Peter Levine),“人與設備之間的比率可能是1比100,又或者1比1000。理解如何處理和利用那些信息,將會是下一個非常有趣的問題,而這個問題也需要得到解決。”Andreessen Horowitz投資了Shield AI等數家戰場技術公司。
具備自我意識的網絡“現在,在網絡邊緣,你有非常強大的計算設備,有更多可供你訪問的數據,有更多攝像頭,說到士兵,他們有無人機,還有很多傳感器。”穆什塔瑞斯說道。
要理解該如何以及在什么時候分配那些設備的計算和通信資源,在某種程度上網絡將需要能夠進行自檢。“我們致力于打造一個能夠快速感應網絡上正在發生的情況,并能夠快速響應的網絡,因為它是可編程的。”穆什塔瑞斯接著說。雖然這項工作仍處在設計階段,但他設想會有一套可發生改變的協議,這種協議將能更好地支持當前戰場需求。
“如果你想要處理和發送視頻,你會希望網絡為分布式計算作出不同的應對,而不只是發送語音或者大文件。”穆什塔瑞斯指出,“特別是在戰場上,網絡鏈接的容量變化迅速。車輛到處行駛,戰士四處移動,他們會到達無法訪問網絡的地方。協議應當能自動適配。”
穆什塔瑞斯表示,其中一項挑戰是避免該網絡變得狹隘。“當你在試圖使得事情能夠隨機應變的時候,你會想要采取很多行動來了解事情的進展。”他說,“這會產生很多的負荷。你想要快速了解網絡在發生什么變化,并快速進行適應,但你不會希望該網絡涌入大量獲取狀況信息的請求。”
啟用新發明這種技術不會在幾年之內就部署到戰場,但我們期望不久之后,它能從軍事應用拓展到商業應用——前提是它真的奏效。那么,一旦準備就緒,我們就將全部從互聯網轉向DCOMP嗎?喬納森·史密斯指出,更可能的結果是,“DCOMP將先作為IP互聯網的疊加層來提供服務,如果疊加層的優點令人信服(正如互聯網的優點),那么它的功能將被逐步加入底層基礎架構。”
“通信和網絡拓撲結構有過幾次革命,在移動通信領域,DCOMP稱得上下一個革命。”LGS Innovation的CEO凱文·凱利(Kevin Kelly)表示。LGS Innovation也在為該項目打造網絡化技術。
LGS Innovation和Vencore都與赫赫有名的貝爾實驗室有淵緣,貝爾實驗室以發明或者開發從激光到Unix操作系統再到部分早期晶體管等產品而聞名于世。當然,這些成就——包括Unix和晶體管——很多都基于早前的研究成果,DCOMP也不會例外。“設計一個百分百自主創新的解決方案是不現實的,”凱利說,“我們在尋求找到切實可行的方法來盡可能多地利用現有技術,有序發明出促成最終解決方案所需的技術。”
“雖然DCOMP還處于初期階段,但它有望帶來變革。”史密斯說道。穆什塔瑞斯對此表示認同。“我們現在所討論的分布式計算,是一種全新的互聯網技術,它更適用于現有環境和未來需求。”他說,“很難預測新事物將會變成什么樣,但我們正在打造的基礎機構將創造出比互聯網更為先進的網絡,為下一代改變世界的應用提供助力。”
Andreessen Horowitz公司的萊文在尋求類似的進展:“我正在等待那個創業者,我希望他能告訴我,關于分布式計算,下一步我們需要做些什么。現在我還不知道應該做些什么,等我知道了我會告訴你們。”