美國19個州的失業申請處理延遲,包括阿拉斯加、亞利桑那、科羅拉多、康涅狄格、夏威夷、愛荷華、堪薩斯、肯塔基、新澤西、紐約、俄亥俄、俄克拉荷馬、俄勒岡、賓夕法尼亞、羅德島、得克薩斯、佛蒙特、弗吉尼亞和威斯康辛。其原因是州和聯邦的失業信息系統過時且存在不兼容問題。這些系統大多可以追溯到20世紀80年代,有些甚至可以追溯到更早的年代。
新澤西州的情況非常糟糕,州長菲爾?墨菲(Phil Murphy)在新聞發布會上懇求COBOL(一種可以追溯到1959年的編程語言)程序員志愿者加快修復該州的殘疾人自動福利系統(Disability Automated Benefits System)。墨菲生氣地說,疫情過去后,將開展事后調查,看看“我們究竟是怎么到了需要COBOL程序員的地步?” 在聯邦政府層面也出現了類似問題。作為聯邦政府疫情救助計劃的一部分,符合條件的美國納稅人可從國家稅務局獲得1 200美元的救助款。然而,這些款項花了20周的時間才被發放出去,原因是美國國稅局的電腦系統比各州的失業系統還要古老,有些甚至可以追溯到60年前。 正如傳奇投資者沃倫?巴菲特(Warren Buffett)曾經說過的那樣:“只有當潮水退去的時候,你才知道誰在裸泳。”這場疫情就像一股強大的潮水退去,暴露出美國政府仍在依賴老舊IT系統。 但政府并不是唯一在過時IT系統重壓下苦苦掙扎的機構。很容易發現,航空公司、銀行、保險公司和其他商業實體也同樣在繼續依賴老舊的IT系統,應付著供應商不再支持或者因成本太高而無法修復的軟件或硬件。這些系統很容易出現中斷和錯誤,易受網絡入侵的影響,而且維護成本越來越高,越來越困難。
自2010年以來,全世界的企業和政府在IT產品和服務上的支出估計為35萬億美元。其中約3/4用于運營和維護現有IT系統。至少有2.5萬億美元用于更換老舊的IT系統,其中約7200億美元由于更換失敗而被浪費。
但令人驚訝的是,人們很少注意到這些IT系統,即使公司和公共機構每年都會在這些系統上花費數千億美元。從起床到睡覺,我們常常不知不覺地與幾十個IT系統互動。在我們跳入載有嵌入處理器的汽車時,聲控數字助理會為我們讀新聞,有些處理器可以幫助我們開車,還有一些處理器則可為我們提供娛樂,讓我們享用機器人煮的咖啡。污水處理廠、電網、空中交通管制、電信服務和政府行政管理等基礎設施都依賴于數十萬個看不見的IT系統,這些IT系統構成了另一個隱藏的基礎設施。商業組織依靠IT系統來管理工資單、訂購物品和核準無現金銷售,這只是現代經濟平穩運行所必需的數千項自動化任務中的區區3項。盡管這些系統幾乎涉及我們生活的方方面面,但我們從來沒有再考慮過它們,因為在大多數情況下,它們都在正常運行。我們甚至沒有想到,IT需要持續關注才可以保證工作秩序。 英國歷史學家大衛?艾杰頓(David Edger-ton)在其具有里程碑意義的研究《歷史的震撼:1900年之后的技術與全球歷史》(The Shock of the Old: Technology and Global History since 1900,牛津大學出版社,2007年)一書中表示,盡管維護和維修是我們與技術關系的核心,但它們是“我們不愿考慮的事情”。因此,技術維護“一直存在于一個朦朧的世界里,在由它們組成的社會中,幾乎看不到它們的身影”。 事實上,老舊IT系統的隱形性恰恰證明了這些系統非常成功。當然,它們出現故障時則不然。
“老舊系統”沒有正式的定義,但通常被理解為關鍵系統在某種程度上已經過時。它可能無法支持未來的業務運營;應用程序、操作系統或硬件的供應商可能不再營業或不再支持其產品;系統架構可能較為脆弱或復雜,不適合升級或修復;或者人們無法再去了解系統工作的細節。
計算機系統是否現代化幾乎是困擾每個機構的問題。由于老舊IT系統帶來的諸多問題,很多人可能認為現代化是一個無需考慮的問題。但這個決定并不像看上去那么簡單。有些老舊IT系統會以這種方式走到最后,是因為它們在很長一段時間內都能正常工作。另一些則搖擺不定,因為該組織要么不想現代化,要么無力承擔與現代化相關的成本和風險。 顯然,對日常運營至關重要的老舊系統在沒有重大故障的情況下是無法更換或改進的。因此,盡管該系統對機構運營的作用巨大,但管理層仍然往往忽視并推遲現代化。在大多數日子里,沒有發生災難性的錯誤,因此老舊系統仍然存在。 這種“踢罐子”的方法是可以理解的。大多數IT系統,無論是新建還是進行現代化改造都很昂貴,即使沒有部分或全部出問題,也會出現延期或超支。許多前首席信息官和項目經理都證明,這些都不是有助于職業發展的經歷。因此,只要一個IT系統能夠可靠地運行,就不必計劃讓它退休。 然而,管理層真正需要的是,任何新的IT系統都能提供投資回報,花費越少越好,運行時間越長越好。這些要求會導致多年日常維護的投資不足。當然,10年后,當系統處于老舊狀態時,當初那些批準投資這個新系統的高管們可能已經不在這個機構任職了。 同樣,詳細了解這個系統的運行模式及其局限性的開發人員很可能已經投入到其他項目或組織。對于壽命特別長的IT系統,它的大多數開發人員可能已經退休。隨著時間的推移,這個系統就像辦公電梯一樣,成為用戶日常生活的一部分。只要它能正常工作,就沒有人注意它,最終,它退卻到機構運營的陰影中。 IT系統就這樣悄然進入老舊狀態。
每個月都有數百萬人會經歷到老舊IT系統帶來的故障和不便。
英國銀行客戶對這種故障太了解了。據英國金融行為監管局稱,2017年10月至2018年9月,全國銀行報告IT運行和安全事故近600起,比上一年增長了187%。政府監管機構指出,銀行對擁有數十年歷史的老舊IT系統的依賴是這些事故反復發生的原因。
航空公司的乘客也同樣憤怒。在過去幾年里,美國航空公司平均每月都會經歷一次與IT相關的停機,其中許多都是由老舊IT系統造成的。有些持續了好幾天,導致數千個航班延誤或取消。
維護不善的老舊IT系統也容易出現網絡安全漏洞。信用報告機構Equifax 的消費者自動訪問系統(Automated Consumer Interview System)是20世紀70年代為處理消費者糾紛而開發定制的門戶網站。由于這個老舊系統過于復雜,因此它的一個關鍵漏洞未能得到修補。2017年,這個漏洞造成了1.46億人的個人敏感信息丟失。 老化的IT系統也為嚴重的勒索軟件攻擊打開了大門。在這類攻擊中,網絡入侵者侵入IT系統并對所有系統數據進行加密,直到支付贖金。在過去兩年里,勒索軟件攻擊了亞特蘭大和巴爾的摩,以及佛羅里達州的里維拉海灘和湖城的市政當局。后者分別向攻擊者支付60萬美元和50萬美元。數十個州和地方政府以及學校系統和醫院,都經歷過勒索軟件攻擊。 即使沒有經歷令人尷尬和代價高昂的故障,各組織仍然需要應對老舊IT系統不斷攀升的運營和維護成本。例如,美國政府審計署最近的一份報告發現,美國政府在2019財年的900億美元IT支出中,近80%用于現有系統的運行和維護。此外,在美國政府審計署詳細審計的7 000筆聯邦IT投資中,有5233筆全部資金用于運營和維護,沒有留下任何資金用于現代化。從2010財年到2017財年,IT現代化支出減少了73億美元,而運營和維護支出增長了9%。托尼?薩爾瓦奇奧(Tony Salvaggio)是CAI(一家專門為政府和商業企業提供IT系統支持的國際公司)的創始人兼首席執行官,他指出,不斷增長的老舊IT系統成本將繼續吞食掉政府IT現代化的“谷種”。
雖然并非所有的運營和維護成本都歸咎于IT系統的老舊,但美國政府審計署指出,支出的增長很可能是因為要支撐過時的計算機硬件(比如美國國稅局2/3的硬件已經超出了其使用壽命),以及“維護使用古老編程語言的應用程序和系統,因為精通這些古老語言的程序員越來越少,所以也越來越貴”。
以COBOL為例,它是一種可以追溯到1959年的編程語言。幾十年前計算機科學系就不再教COBOL了。然而,據報道,美國社會保障管理局仍在運行大約6000萬行COBOL代碼。美國國稅局運行幾乎一樣多的COBOL編程代碼,以及2000萬行匯編代碼。而且,根據美國政府審計署2016年的一份報告,美國商務部、國防部、財政部、衛生和公眾服務部以及退伍軍人事務部仍在“使用十幾年前供應商就不再支持的20世紀80年代和90年代的微軟操作系統”。 由于大量過時的軟件仍在使用,它們的維護成本可能還會繼續攀升,不僅是政府,商業組織亦是如此。
要解決這個大問題,首先要承認自己有問題。至少一些政府和公司終于開始這么做了。例如,2017年12月,美國總統特朗普簽署了《政府技術現代化法案》(Modernizing Government Technology Act)使其成為法律。它允許美國聯邦機構和部門向1.5億美元的技術現代化基金申請資金,加快其IT系統的現代化。美國國會預算辦公室最初表示,這一需求接近每年18億美元,但政客們擔心開支這筆錢是否能使得運行經費大幅減少。
美國和國外政府推動現代化是為了提供更有效的行政管理,提高福利交付的可靠性和速度,以及完善客戶服務。相比之下,在商業領域,推動IT現代化更多地是因為競爭壓力和新計算技術(如云計算與機器學習等)的可用性。 薩爾瓦奇奧向本刊表示:“現在每個人都明白,IT能夠推動機構創新。”他認為,未來幾年創造的新技術“將摧毀30%至40%的現有商業模式”。在預期的快速交付改進功能或客戶服務方面,背負著老舊IT系統的公司將無法與之競爭,因此“它們將發現自己被迫進入一個箱型峽谷,無法走出去”,薩爾瓦奇奧說。 這在銀行業已經發生了。新企業將大部分IT預算用于開發新產品,而不是支持老舊系統,現有公司很難與這些企業競爭。例如,2014年開始運營的英國Starling銀行只提供手機銀行服務。它使用亞馬遜網絡服務托管其業務,僅花費1800萬英鎊就建起了它的基礎設施。相比之下,英國的TSB銀行,一家成立于1810年的傳統全業務銀行,在2018年花費4.17億英鎊才遷移到了新的銀行平臺。 Starling銀行維護自己的所有代碼,平均每天發布一個軟件版本。它可以做到這一點,因為它不存在與無數老舊IT系統的復雜連接,根據英國銀行監管機構的說法,每發布一款新的軟件,老舊IT系統都存在重大操作失敗的風險。簡單系統意味著因IT系統導致的中斷更少和更短。Starling銀行自開業以來只發生了一次重大中斷,而在同時期,英國三大銀行的每一家至少發生了十幾次。
現代化也帶來了自身的問題。以將老舊數據遷移至新系統為例。2018年,當TSB遷移到新的IT平臺時,大約190萬的網上和移動客戶發現自己的賬戶被鎖了近兩周時間。一個老舊系統的現代化通常意味著必須升級其他互連系統(這些系統也可能是老舊系統)。例如,美國國稅局在20世紀60年代安裝的原始稅務主文件系統已經被埋在許多現代化的互連系統之下,每一個系統都使得取代之前的系統變得更加困難。自1968年以來,美國國稅局一直在努力對其老舊的稅務互連系統進行現代化,以當前貨幣計算,至少累計花費了200億美元,但到目前為止成效不大。它計劃在未來5年再投入27億美元用于現代化建設。
另一個常見問題是老舊系統的功能重復。美國海軍正在安裝價值1.67億美元的海軍薪酬和人事系統,旨在整合55個單獨IT系統的223個應用程序,其中10個應用程序的使用時間已超過30年,還有幾個應用程序的使用時間超過了50年。這些不同系統使用了21種編程語言,運行9種操作系統,分布在73個數據中心和網絡。
如此大規模的重復和數據孤島聽上去很荒謬,但卻是個驚人的普遍現象。以下是一種常見原因:政府發布了一項新的命令,其中包括對某種自動化的要求,同時這項政策又帶來了新的實施資金。相關部門或機構發現,與其升級現有系統造成危險,不如開發一個新的IT系統,即使新系統的部分或大部分功能與現有系統相同,操作起來也更容易。結果便是,同一個機構中的不同部門最終部署了功能重疊的IT系統。
薩爾瓦奇奧表示,長期以來“缺乏對系統工程的思考”以及缺乏能夠避免重復的IT開發協調一直困擾著政府和企業。
解決老舊IT系統問題的最佳辦法就是永遠不要讓它成為老舊IT系統。人們越來越認識到老舊IT系統的高昂費用,這引發了對軟件維護作用的重新思考。2019年5月,美國國防創新委員會在發布的報告《軟件永不止步》(Software Is Never Done)中闡述了一種新辦法。它認為,軟件應被視為“一種持久能力,須在其整個生命周期內得到支持和不斷改進”。這包括在短時期內持續地測試、集成和提供軟件系統的改進。
在實踐中應該這樣做。目前,軟件開發、運行和支持都被視為獨立的活動。但是,如果你使用DevOps將這些活動融合到一個單一的整體活動中,那么這個運行系統就會一直處于“開發中”,并不斷地、漸進地進行改進、測試和部署,有時甚至一天好幾次。 DevOps只是防止核心IT系統變成老舊系統的一種方法。美國國防部高級研究計劃局(DARPA)一直在探索另一種可能更有效的方法,即認識IT系統實施后可使用的壽命。 自2015年以來,DARPA一直在資助旨在使軟件可使用100多年的研究。項目經理桑迪普?尼瑪(Sandeep Neema)表示,“資源自適應軟件系統”(BRASS)項目正在努力尋找辦法構建“能夠動態適應所依賴資源和運行環境變化的長壽命軟件系統”。 開發這樣一個無時間限制的系統將需要“從零開始”軟件設計,不用假設一個IT系統應該如何設計、編碼或維護。但需要確定軟件程序執行所需的邏輯資源(庫、數據格式、結構)和物理資源(處理、存儲、能量)。先進的人工智能(AI)技術能夠發現和顯示應用程序與其他應用程序和系統的運行和交互,因此可以使用這種技術來完成這些分析。這樣可以在問題發生之前主動管理資源或其他系統的交互的改變,這些改變會導致許多系統故障或運行低效。開發人員還需要開發一種功能,使用AI技術監控和修復應用程序執行環境中的所有元素。 尼瑪告訴本刊,其目標是在不需要程序員人工廣泛干預的情況下更新或升級應用程序,從而“降低維護成本”。 BRASS計劃已經資助了9個項目,每個項目都代表著資源自適應軟件系統需要做的不同方面。其中一些項目涉及無人機、移動機器人和高性能計算。最終成果預計將于2020年晚些時候公布,屆時將向開源代碼存儲庫、行業和美國國防部發布這些技術。 尼瑪說,我們不應該指望BRASS提供“通用軟件修復能力”。比較現實的結果是取得一種方法,可以在特定的數據、軟件和系統參數范圍內工作,幫助維護人員提高系統監管能力和效率。他當然希望私營企業和其他政府組織在BRASS項目成果的基礎上繼續發展。
新冠肺炎疫情暴露了依賴陳舊IT系統提供基本服務的后果。不幸的是,這種依賴,連同老舊IT系統巨大且不斷增加的成本,在疫情結束后的很長一段時間內仍將伴隨我們。單就美國政府而言,即使齊心協力且執行良好,也需要幾十年的時間來更換現有的數萬個老舊系統。在這段時間內,當前的IT系統也將變成老舊系統,它們自己也需要更換。考慮到疫情對預算的影響,未來所有政府部門用于老舊系統現代化的資金可能會更少。
隨著物聯網的成熟發展,老舊系統相關的問題會越發惡化。物聯網有數十億臺互連互通的計算設備,這些設備已經開始連接到了老舊的IT系統上,這將使這些老舊系統的更換和現代化變得更加困難。物聯網設備最終也將成為老舊設備。就像今天的老舊系統一樣,只要這些設備能夠繼續工作,它們就不會被換掉,即使不再被支持。大量廢棄但仍在運行的物聯網設備所導致潛在的網絡安全風險是一個巨大的未知數。很多物聯網設備在部署時沒有內置基本的網絡安全技術,這種目光短淺的行為正在帶來損失。出于網絡安全的考慮,美國食品藥品監督管理局召回了植入式起搏器和胰島素泵,美國國家安全局也對物聯網智能家具,以及其他互聯網設備發出了警告。
現在設想一下不久的將來,數億甚至數十億的老舊物聯網設備“根深蒂固”地嵌在政府和商業辦公室、學校、醫院、工廠、家庭甚至人們之中。進一步設想一下,它們的網絡安全或技術缺陷沒有得到修復,仍然與幾乎不受支持的老舊IT系統相連。在這樣一個世界里,普遍依賴于越來越多的互連老舊系統,將比艾杰頓口中的“朦朧世界”更加陰暗,更令人沮喪。
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原文標題:老舊IT系統的隱秘世界
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