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美军深度运用云计算技术 作战验证Ⅱ证实可行性

[日期:2014-09-29] 来源:搜狐军事  作者:知远 [字体: ]

  导读:由于云计算技术在军事领域具有潜在的全面而积极的影响,因此近年来美军一直致力于运用云计算技术的探索试验。试验结果表明:带宽和网络冗 余问题并没有原来想象得那么严重,不过网络的物理安全问题需要引起高度重视;网络带宽的物理限制将直接影响各节点能否获得云环境中的特定服务,尤其对于战 术层次网络尤为如此。另外,通过案例分析,美军还发现其它几个重要问题。第一,尽管现行陆军条令将整个军用网络看作一个单一的企业化网络,而事实上,固定 的驻军网络与各种战术环境下临时性构设的网络有明显区别。这种区别表现在基础设施、运用程序以及专用设备各个方面。第二,目前作战条令中还没有对“网络空 间”的明确阐述。毋庸置疑,如果这些问题得不到解决,那么云计算技术在未来军事领域中的运用效能将受到很大制约。

  第一章 引 言

  本研究报告始于对云计算技术在军事领域中的运用的调查研究。在研究之初,我们曾推断认为:云计算技术的运用将对军事领域产生全面而积极的影响, 但战术网络会在安全性、带宽限制、战术网络冗余等方面存在一些技术难题。然而,最近美国陆军试验分析结果表明:带宽和网络冗余问题并没有原来想象得那么严 重,不过网络的物理安全问题需要引起高度重视;网络带宽的物理限制将直接影响各节点能否获得云环境中的特定服务,尤其对于战术层次网络更为如此。

  另外,通过案例分析,我们还发现其它几个重要问题。首先,尽管现行陆军条令将整个军用网络看作一个单一的企业化网络,而事实上,固定的驻军网络 与各种战术环境下临时性构设的网络有明显区别。这种区别表现在基础设施、运用程序以及专用设备等各个方面。其次,目前作战条令中还没有对“网络空间”的明 确解释。毋庸置疑,如果这些问题得不到解决,那么云计算技术在未来军事领域中的运用效能将受到很大制约。

  一、背景及意义

  近年来,由于计算机网络技术的迅猛发展,美军的战场态势感知能力与信息联通能力大大提高。云计算技术的出现,更为人们带来了无限遐想。简言之, “云计算”就是通过网络实现数据远程存储,并利用远程计算机上的应用程序进行信息处理与计算。目前,这种技术已经开始运用于民用网络,在节省费用、加强信 息管理等方面表现出巨大潜力。 在过去几年中,美军,特别是美国陆军,已经针对“如何将云计算技术运用于C4I系统,为美军(主要指美国陆军)在全球范围内各驻军单位以及部署状态下的战 役、战术军事单位提供成本更低、效率更高的计算机网络服务”这一问题进行了专题调查研究。 很显然,若将云计算技术运用于军事领域,就可以为机关部门与各部(分)队提供更加安全可靠的存取信息服务,减少各单位竞相购置计算机软硬件带来的经费攀 升,同时有助于全面推广虚拟训练。然而,也必然会面临一些挑战,比如网络物理安全、信息分类以及卫星带宽代价昂贵等方面的问题。对于在驻军基地的固定网络 或长期部署环境(如阿富汗战场)下发展成熟的网络来说,这些问题表现不明显,也较易克服。然而,在条件严苛的战术环境下,这些问题必然会表现得较为突出。 本研究报告将通过近期云计算技术在军事网络上的一些运用案例,评估云计算技术在军事领域运用的必要性、可行性与潜在效能。无论如何,可以事先推定的是,云 计算技术将为军事网络带来全面而积极的影响,不仅可以提升网络的性能,还可以大大节省军费。当然,也必须对一些技术局限有一定的思想准备,比如安全性、带 宽限制、战术网络冗余等问题。

  当前,美军军事网络是一个覆盖全球的广域网,即“全球信息栅格”(GIG),集成了互联网、电话、视频会议等网络功能,可以为所有军事用户提供 各种保密或非保密的语音、视频与数据传输服务。美国各种网络化数字系统都可以接入全球信息栅格。全球信息栅格由美国国防信息系统局(DISA)负责操作与 维护。 全球信息栅格的陆军部分称为“地面作战网”(LWN),覆盖美国陆军在世界各地的所有基地、兵营、场站,甚至包括处于作战环境下的战术作战网络。 由于可部署卫星通信终端(特别是联合网络节点JNN)的使用,在全球任何地方都可以接入战术作战人员信息网络(WIN-T)。在当前的组织结构与兵力部署 下,从军、师至旅、营,大约210个指挥所都配备了专业的联合网络节点(JNN)连。该连通过操作联合网络节点,可以将对应指挥所的战术作战中心 (TOC)接入陆军地面作战网。 每个指挥所都配备一套计算机服务器,称为“作战指挥服务器组件”(BCSS)。该服务器组件采用微软Windows网络系统,可以提供电子邮件、文件共 享、防杀病毒等功能。此外,每个“作战指挥服务器组件”中都包含专业数据库系统,可以为指挥控制软件系统使用。 而相应的指挥控制计算机软件系统则统称为“陆军作战指挥系统”(ABCS)。本质上说,陆军作战指挥系统是一个“系统的系统”,可以为指挥员与参谋人员提 供战场通用作战图(COP)。同时,它为情报、火力、后勤、空域管理、医务、友邻态势等各种作战功能领域信息的获取、分析、处理与分发活动,提供了计算机 软件工具。每项指控软件都具有特定战场功能,但在师或师以上级别,所有指控软件都通过“作战指挥服务器组件”的数据库相融合。下图显示了战术作战人员信息 网增量1的网络结构(注:没有体现作战指挥服务器组件和陆军作战指挥系统):

图1  战术作战人员信息网(WIN-T)增量1网络结构图
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图1 战术作战人员信息网(WIN-T)增量1网络结构图 [保存到相册]


  不同战场功能的网络往往被看作一个统一的整体。 这一点,在美军的现行条令、近期的战略规划以及陆军的各类行动计划中均有所体现。然而,在具体实施过程中,不同战场功能的网络烟囱式发展的现象依然普遍存 在。对于美国陆军来说,地面作战网(LWN)也属于一种“企业网”,这体现在陆军指挥控制思想与作战条令各个层面。 现任国防部首席信息官(DoD-CIO)发布了一份“依托联合信息环境(JIE)运用云计算技术的战略”。可以发现,该战略在近期参谋长联席会议主席 (CJCS)执行命令与美国国防白皮书中均有所体现。这些文件对联合信息环境进行了详细阐述,给出了云计算技术实施策略,并为美国国防信息系统局 (DISA)下达了总体任务。然而,美中不足的是,并没有制定战术地面作战网(LWN)进一步开发的具体计划。

  2009年以来,美国陆军已经进行过多次云计算技术运用试验,尤其是针对地面作战网(LWN)的战术部分。2009-2010年间实施的“作战 验证演习”(OPVAL),主要测试了“全球网络企业构架”(GNEC)的概念,以验证运用云计算技术为作战部队远程备份服务器数据的可行性。 2012年以来实施的“网络综合评估”(NIE)试验,测试了战术部队依托联合信息环境接收远程服务的可行性。 为了重点识别与解决战术作战部队的网络问题,这些试验都是立足于携带整套网络设备的战术作战部队为基础而完成的。当云计算技术走向实用后,作战部队接入地 面作战网(LWN)的方式方法将迎来重大变革。进一步讲,未来运用智能手机、平板电脑及其它便携式电子设备等最新技术,陆军作战指挥系统有望延伸至战术层 次。无论如何,云计算技术运用后,将为军事领域带来多方面积极改变,如节省资金、增进信息共享、提升网络安全等。

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