美軍雲計算的應用與發展

近年來,美軍始終走在引領軍事信息系統裝備和技術的前列,特別是在信息服務領域,先後發佈瞭“網絡中心服務策略(NCSS)”、“美軍聯合信息環境(JIE)”等頂層文件,並形成瞭以雲計算為核心技術體制的聯合信息服務企業級應用能力。在此基礎上,美軍著力推進戰術級能力的發展,開展瞭戰術基礎設施企業服務(TIES)、戰鬥雲(Combat Cloud)、戰術雲(Tactical Cloud)、戰術薄雲(Cloudlet)等項目實踐,重點解決服務化、雲計算等技術的戰術前沿適配問題,探索並奠定瞭戰術應用的核心技術體制。本文將對戰鬥雲與戰術雲的產生背景與相關概念進行簡單介紹。

美軍雲計算的應用與發展

戰術基礎設施企業服務(TIES)

2011年,美國防部在NECC基礎上,提出“聯合信息環境”(JIE)發展戰略,初步構想瞭作戰部隊對“戰術處理節點”(TPN)的訪問模式。隨後,美國防部提出瞭“戰術基礎設施企業服務聯合能力技術演示”(TIESJCTD)項目,通過構建通用戰術服務框架,促進資源高效使用。

2013年,美空軍在聯合信息環境實施戰略的基礎上提出“戰鬥雲”(Combat Cloud)的概念,旨在通過戰術通信網絡快速交換C4ISRK體系內各作戰單元的數據,整合信息資源,獲得規模效益,早期主要為瞭解決五代機與四代機的信息交換問題,後來成為美軍一項新的發展理念。美空軍研究實驗室(AFRL)對戰術SOA架構輕量化、戰術網絡負載量化等展開瞭研究及技術驗證。“戰鬥雲”的概念來源於雲計算,但是又與雲計算有顯著不同。美國官方對雲計算的定義是一種共享計算資源(網絡、服務器、存儲器、應用程序和服務)的創新運用模式;而“戰鬥雲”不是整合計算能力,而是通過戰術通信網絡快速交換C4ISRK體系內各作戰單元的數據,整合信息資源,獲得規模效益。

“戰鬥雲”與商用雲服務概念存在兩點顯著區別:一是能夠自然聚合與分解,雲服務的存在不依賴少數節點;二是提供服務的雲節點廣域分佈,提供無處不在的服務。圍繞“戰鬥雲”概念,美軍各軍種根據自身需要采取瞭不同的發展理念,空海軍的發展方向是分佈式的一體化聯合,旨在使得每個平臺的感知和作戰能力成為網內的服務資源,通過網絡實現能力互補而非能力疊加;陸軍和海軍陸戰隊致力於將雲計算能力向戰術級延伸,使得戰術級的用戶能夠獲得過去在指揮所才能獲得的計算和數據資源。戰鬥雲的部署模式如圖1所示。

美軍雲計算的應用與發展

圖1 戰鬥雲部署模式

2014年,美海軍研究辦公室(ONR)提出“戰術雲”(Tactical Cloud)的概念。在美海軍的定義中,“戰術雲”是一個可以發佈數據應用的平臺,能夠確保實時“戰場感知”。同年,美海軍針對遠征作戰、反潛戰、一體化防空反導三種作戰樣式,發佈海軍戰術雲(NTC)項目,旨在提升處於敵方殺傷鏈內的戰術節點的作戰效能。美海軍計劃將NTC的相關成果應用到海上核心服務(ACS)。

“戰術雲”需要解決在“高動態、弱連接”通信環境下維持信息一致性、雲環境下的軟件和數據安全、跨物理平臺情況下的應用動態“裁剪”以及戰術數據實時/近實時處理等問題。其發展目標主要包括:1)戰術邊緣的雲計算能力需能夠支持實時的任務規劃及任務執行;2)應用需能夠自動處理多種傳感器數據並進行數據標準化;3)各類應用需要能夠在無線網絡下運行。戰術雲的部署模式如圖2所示。

美軍雲計算的應用與發展

圖2 戰術雲部署模式

通過研究美軍“戰術雲”和“戰鬥雲”相關建設理念和發展歷程,可以得到以下幾點啟示:一是大力推動信息基礎設施向雲架構方向發展,聯合信息環境基於雲架構將各級體系運行中心進行整合,實現統一的數據存儲、管理能力,支持向戰術移動用戶提供信息服務能力。二是各軍種重視戰術級雲平臺的建設,以提供統一的服務集成運行環境,在降低信息基礎設施成本的同時,提升軍種間任務合作能力。三是將雲計算能力延伸到戰術邊緣用戶,發展戰術級的信息處理節點,提供面向任務的信息精準服務能力,以及面向移動用戶的信息智能推送與協同交互能力,全面提升戰術邊緣用戶的信息共享與態勢感知。

全文完。

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