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来源:keaoya.cn 晋州晚报
2020-1-15

  现有互联网技术通过地面路由器实现网络连接卫星互联网是用卫星取代地面路由器—“太空WiFi”就要来了

  输入密码你就能连接上来自太空的WiFi信号甚至还能收到卫星发来的“问候”信息。这些科幻电影中的场景目前正在加速变为现实。作为卫星互联网计划的重要组成部分美国太空探索技术公司日前将首批2枚试验卫星发射升空标志着该公司卫星互联网计划的正式启动。据悉该公司计划发射超过1.2万颗卫星组成太空“星链”向全球用户提供高速互联网接入服务。

  卫星互联网好比把WiFi“搬到”了太空中只要在信号覆盖范围之内人与装备都可通过卫星直接实现互联网接入进而搭建起“全球无线网络”。作为未来信息技术与航天技术融合发展的新兴领域卫星互联网将赋予传统武器装备“万物互联”时代的战场新角色。争夺“太空WiFi”的控制权势必成为未来大国博弈的战略制高点。

  竞相挖掘的太空“金矿”

  早在2014年11月美国太空探索技术公司就提出了搭建全球卫星互联网的构想。此后付诸实施的“星链”项目通过在地球上空组建一个用于通讯的卫星星座网络计划在2024年前让全球都可以“仰望星空”上网。

  众所周知互联网主要通过交换设备将分散在世界各地的计算机网络相互连接实现信息与资源的共享。现有的互联网技术主要通过地面路由器实现互联互通卫星互联网用卫星取代地面上的路由器。这种利用航天器充当“太空WiFi”星地链路替代光纤网络的卫星互联网可以突破现有互联网技术的限制人们将直接利用无线信号就可以“上网冲浪”。

  半个多世纪以来人们相继发射了数以千计的各类航天器假如借助互联网思维将每个卫星作为网络节点就可以把互联网“搬到”太空上。随着相关技术的快速发展目前各类卫星完全有能力携带有效载荷进行互联互通并承担网络交换功能。一星多用、多星组网、多网协同的卫星互联网也将进一步推动信息技术与航天科技的融合发展。

  近年来世界各航天大国纷纷把卫星互联网视为战略发展项目。美国曾提出推动地面移动通信与卫星通信的无缝衔接加快新一代空天地一体化通信网络系统建设的构想并于2016年宣布进行小卫星的研发。澳大利亚也于2016年12月发布“超高速宽带基础设施”立法草案其中就包含了为卫星宽带网络提供长期资金捧场。2017年初英国发布〖卫星与空间科学领域空间频谱战略报告〗计划进一步放宽非同步轨道卫星的频谱使用提高卫星通信频谱的利用率。

  此外俄罗斯、巴西等国也计划启动向边远地区、农村与岛屿提供卫星互联网覆盖的计划。与此同时以太空探索技术公司、OneWeb等为代表的新兴商业卫星公司也加紧太空布局抢占发展先机争相构建卫星互联网。

  燃起联网的“星星之火”

  卫星互联网并不是新鲜事物。假如把提供互联网服务的范畴扩展到语音通话服务卫星互联网的发展历史还可追溯至上个世纪80年代的“铱星”计划。当时人们希望通过发射66颗轨道卫星组成一个以提供语音与低速数据传输为主的“太空网络”。虽然此后“铱星”计划发展几经波折但它点燃了卫星互联网发展的“星星之火”。

  如今卫星互联网再次成为热点其自身技术在不断革新。曾几何时制约“铱星”计划发展的最大问题就是昂贵的造星与发射成本。自2014年以来全球范围内陆续出现了6个大型中低轨卫星星座项目标准化、模块化的微小卫星平台日渐成熟推陈出新的火箭发射与回收技术也大幅降低了卫星互联网的搭建成本。太空探索技术公司等商业航天企业提供的廉价卫星发射方案直接把发射费用砍掉了一半。

  如今卫星互联网广泛使用的Ka波段已使得卫星通信带宽有了大幅提升。“高速冲浪”的主要障碍就是卫星通信的延迟也就是说当你请求“太空WiFi”为你找寻一台服务器地址时你需要等待的时间会“有点长”。为减少服务的延迟太空探索技术公司的方案是把卫星放置在比平时低得多的轨道上这样就可以提升卫星互联网的服务质量。但要想实现WiFi信号的全球覆盖就必须发射更多数量的卫星。

  目前“星链”项目旨在发射4425颗近地轨道卫星与7518颗极低地球轨道卫星来完成这个任务。假如上述卫星全部发射成功就能在全球范围内提供与光纤网络相媲美的“冲浪”速度。为数众多的“太空WiFi”卫星遨游天际不仅点燃了卫星互联网的“星星之火”也使得频率与轨道资源成为争夺的热点。

  “星云”带来的应用风暴

  随着“太空WiFi”技术的发展成熟卫星互联网也势必在全球掀起一场应用风暴。虽然国外目前发展卫星互联网项目的均是商业公司但可实现全球网络互联的卫星互联网除商业用途外还具有不可忽视的社会效益及军事运用潜力。

  本来卫星通信具有通信差距远、覆盖范围广、灵活机动、通信容量大等优势在信息化指挥控制系统中正发挥着不可替代的重要作用。卫星互联网技术一旦投入应用将赋予传统武器装备平台“改变游戏法则”的全新战力。可以说谁掌握卫星互联网这个制高点谁就将牢牢掌控未来战争的主动权。

  目前世界上尚有一半人口无法使用互联网偏远山区、大漠戈壁等部分区域如今依旧是通信盲区建立全球性的卫星通信系统是弥补“数字鸿沟”、进行应急救援的重要解决方案。连上“太空WiFi”这个“隐形光纤”网络可实现语音、视频、数据等多种应用需求的高质量通信。目前正在发展的卫星互联网技术已经为在飞机上上网提供了条件。

  如今太空早已成为延伸的公共领域可被人类利用的轨道、频谱等资源也十分有限。国外研究机构与商业资本之所以对“卫星互联网”表现出极大兴趣背后的动机是想利用“太空WiFi”逐步取代路由器光纤骨干网进而争夺互联网的控制权。假如在卫星互联网发展中稍微犹豫就有可能再次错失互联网的接入管制与管理权这势必对我国互联网信息安全与科技发展产生较大威胁与冲击。

  ■许玥凡 张妍

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  年末寒冬中国科技界又迎来一则喜讯最新发布的一则全球服务器市场报告显示在今年第三季度中国的服务器行业巨头浪潮集团一举坐上了全球云服务器市场的头把交椅而美国的传统“名将”惠普与戴尔EMC则屈尊其后位居第二、第三。消息传出后媒体再一次将目光聚焦到这个领域。

  对于服务器普通民众可能比较陌生不过在云计算、大数据、移动互联网、智能终端、物联网等新一代信息技术火热的当下几乎没有一个行业能够离得了服务器以近些年最为流行的网购、共享单车、高铁、移动支付等中国“新四大发明”为例其背后都离不开数据中心作支撑。而数据中心的核心设备就是服务器。

  在过去传统服务器的国际竞争舞台上中国多扮演着追跑者的角色今天这种局面逐渐改观。以传统的X86服务器为例今年全球出货量的头两名是美国的戴尔EMC与惠普中国的浪潮位居第三。尤其是在势头正猛的新型服务器即云服务器领域后者摘下了桂冠。

  这又是一次弯道超车式的胜利?

  在接受中国青年报·中青在线记者采访时浪潮集团副总裁胡雷钧说“我们只能少走弯路却很难弯道超车假如大家都走在一条路上你走的差距总是少不了该过的坑少不了。当然假如在战略上判断得准提前投入就有可能在某些领域取得先机。”

  在他看来这一次浪潮之所以能够拔得头筹就与他们在战略上嗅得先机提前布局并敢于花大力气、持续投入科技研发不无关系。

  国际知名数据公司IDC对人类的信息技术平台有一个三代的划分第一代是1960至1980年代的大型机主机第二代是1980至2010年代中期的PC与互联网而第三代的就是云计算、大数据、移动互联网、智能终端以及物联网。

  眼下这一代技术平台正在全方位改变着人类社会比如大数据让人类获得了从数据中获取信息与智能的能力;物联网将互联网从人的世界扩展到物理世界;移动互联网与智能终端实现了从固网到移动互联的升级;云计算则是最为核心的变革让数据中心资源化、服务化大幅度降低社会计算成本。

  而伴随着云计算的发展越来越多的企业与政府开始将业务从自建自用的传统数据中心迁移到云计算运营商的云数据中心。与此同时因为视频直播、移动社交等新业务的发展互联网运营商也在快速扩大云计算数据中心规模。

  云服务器应运而生。

  这种新型服务器的一大特点即可以实现资源的“池化”把计算、存储、网络变成公共的资源就像水、电一样需要的多一些就多给一些;不想多要就回收做资源池分给其他人。如此可根据用户的应用增长与差异化资源的需求进行灵活调配。

  胡雷钧说这种服务器还具有高密度、低能耗等特点。未来的云计算中心将越来越大机房空间捉襟见肘如何在有限空间容纳更多的计算节点与资源是发展关键。此外数据中心运营成本中将近75%是能源成本能耗的降低对数据中心运营而言是至关重要的工作而云计算服务器则是能耗的核心。

  这就对传统服务器在形态与创新层面带来直接挑战。

  早在10年前胡雷钧所在的团队就认识到这一点“服务器市场未来的集中度越来越高这就意味着用户在定制化方面的需求越来越多只要一个应用规模达到一定程度就必然有各种各样的定制化需求”。

  于是他们探索出了JDM (联合开发)业务模式即以浪潮与用户产业链的融合为基础提供从需求、研发、生产、供货到实施运维等全业务链条的服务从而最大程度地提高云数据中心的灵活性与投资回报率。

  更为重要的是科技上持续投入。2010年胡雷钧的浪潮团队开发了第一代整机柜服务器产品此后7年该团队进行了5次升级。基于该产品他们还提出针对人工智能、温冷热数据一体化存储管理、搜索、大数据的一系列解决方案。

  胡雷钧说这种投入不只是体系结构层面上的还具体到芯片层面这就意味着浪潮团队可以更深入地理解市面上有关芯片端的技术以及不同应用的价值分析。

  “这当然花费不少尤其是放在当时看是比较大的投入所以某种程度上说那时候就是一种‘赌’!”胡雷钧说。

  如今来看他们赌对了方向。

  根据全球知名IT研究与顾问咨询商Gartner数据 2017年第三季度全球整体市场显示出更强劲的复苏态势增速为5.1%复苏的主要动力来自云计算运营商在数据中心方面的投资云服务器销量同比增长了26.9%绝对增量达19.7万台。而传统服务器则出现全面萎缩。

  具体到中国服务器市场目前70%以上的市场份额来自中国企业——中国服务器市场的竞争格局正在被改变。

  假如这种发展趋势不变中国在全球市场的优势或许还将不断强化。来自Gartner的数据还提到全球多节点服务器还将保持6.1%的复合增长率两倍于整体市场增速该类服务器在北美市场的占比将在2021年达到45.4%。

  从某种意义上来说浪潮的成长就是中国服务器产业的缩影。云计算变革大潮中中国服务器产业正在实现整体的转型升级而通过探究浪潮这支队伍或许可以一瞥中国服务器产业的升级路径——持续技术创新是核心而业务模式持续变革则是培育创新能力的最佳土壤。

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