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一个网络工程师的至简之道(一)

一个网络工程师的至简之道(一)

作者: 飞龙村长 | 来源:发表于2020-03-29 12:25 被阅读0次

    村长虽然是网络工程师,实际上却是系统分析师,更主要的,是一个喜欢思考事物背后普遍规律的人。

    村长写的这些与网络工作有什么关系吗?如果能够找到一个管理一切方法,那么自然也就能管理网络了,所以时间终不会浪费。

    将会有一天,早晨起来,人们发现什么都没有改变,然而什么都已改变了......

    王山而

    1994.5.10

    这是村长在南京读书时候写在笔记本扉页上的话,我希望这一天早点到来。

    整个人类社会都在做大量重复和低效率的工作,我们需要一个简单而有效的工具,帮助我们明确目标,并实现它。

    寻寻觅觅很多年,终于可以看到这个工具的真面了,它一直在哪里,我们所有使用的工具,都只是它的减配版;它是人类的思维方式,我们一直在应用,却没有去深思。

    1、人类世界

    人是一个“自维持”的生命体,我们的大脑中保存着这个世界的模型【不同的人是不一样的】,人们以这个模型来指导行为,并通过反馈来校正模型。

    我们维持自己存在,这也是“我”存在的意义。

    【图:人类世界】

    大多数人并不能意识到这一点,不知道大脑中有一个世界,以为脑中的世界与真实的世界是同一个。如果真是这样,那我们就无所不知了,人类面对大自然就不会这么被动,人类内部就不会有这么多冲突了。

    实际上人们对世界的认识是欠缺的,不知道它的范围、组成和运转规律,而且,每个人都不一样!

    由于以上原因,人类社会虽然是一个整体,管理却是散乱的。如果把人类社会比作一个有机体,那么它现在没有一个集中控制的“大脑”,人人都以自己大脑中的“世界模型”来指导行动,这就可以解释为什么人类无法很好的协作了。

    【图:人类社会的两种管理模式】

    有的人认识到人类的局限,然后开始否定意识,走向虚无,这无益于人类社会的进步。

    人类应该形成统一的认识,建立一个与世界相符合、或尽量符合的模型,创造自动化的工具来管理这个模型、协同人们的行动,那么人类社会就有望结束混乱的局面了。

    2、一个模型

    这个模型由三部分组成,它们是一个整体,人类自己是这样组成和运转的,人类改造世界的时候,也把这个模型当作工具在使用。它比人们想象的简单,又比人们想象的复杂:

    三个目标:全生命周期管理、健康、可持续。

    五个过程:感知、传递、加工、分析、控制。

    七层架构:系统、子对象、架构、机制、事务、事件、信息。

    三个目标:

    通过分析各种各样的事例,可以发现人们做一切事情都有一个通用的目标:实现对系统本身及其内部所有子对象全生命周期的管理,确保系统健康和可持续的发展。

    【图:全生命周期管理】

    如上图所示,向上至汽轮机所在的发电系统、电网系统,向下至汽轮机中的部件、部件的零件,以及相关的维护人员、维护工具,都应该以此为标准管理。

    这是通用的标准,我们在家里打扫卫生,在工厂修理设备,在医院看牙医,在稻田里锄草,都是一样的目的。

    我们的国家也是如此,对每一个公民从出生,甚至未出生就开始,进行全生命阶段的管理:医疗、食品、教育、娱乐、婚姻、就业等,满足各方面的生理和心理的需求,就是最高的目标。

    不论人们能不能做到,这个目标一直在那里。

    五个过程:

    五个过程是通用的动态模型,人类是这样,人类创造的很多系统也是这样。

    最重要的是“加工层”,是建立和更新模型的过程,这是目前的各种信息系统最为忽视的地方,人们轻率的维护着一些片面的印象,导致信息碎片化以及因此而产生的一切混乱。

    【图:五个步骤】

    一些过程并不是由采集信息触发,而是系统根据当前的信息分析产生,比如人类有时候进行反思,然后采取行动。

    七层结构:

    七层结构是通用的静态模型,国家、企业、设备、生命都是这样组成的,机制层根据需要可以有多个。

    我们可以看到七层结构与国家和企业的法规制度有相似的结构:范围、定义、职责、流程、记录、数据,因为法则制度就是在定义对象。

    【图:七层结构】

    七层结构之间有如下的关系,其中“事件”就是五个过程,结构与过程就是这样关联起来的。

    【图:七层结构的关系】

    关联和涵盖一切:

    通过继承与包含关系,这个模型可以匹配一切事物。

    继承举例:设备—电子设备—网络设备—交换机—某系列交换机—某型号交换机—某具体交换机。

    包含举例:国家—国资委—某国企—子公司—孙公司—某系统—某设备。

    包含关系比较容易理解,继承关系则是人们认识事物方式,继承可以是多重的,正如我们的思维一样,我们没有必要遵守严格的树型分类关系。

    【图:继承与包含】

    三个目标用五个过程在七层架构中实现。

    七层架构是静态的,五个过程是动态的。

    五个过程都是事务或事件,执行者都是对象。

    五个过程,“加工”是建立模型,“分析”是分析模型,“控制”是采取行动。

    五个过程把所有对象、事务都监控起来,就可以发现七层架构中存在的不合理情况。

    这个模型为什么这样设计,因为它是可计算的。

    这个模型可用于认识和管理一切事物。

    3、评价标准

    如果一个国家,没有一个系统用于保存整个国家的模型,一个企业,没有一个系统用于保存整个企业的模型,而是通过很多系统分别管理,分析和决策由人进行,那么这种管理就是很初级的管理。

    如果一个人,不能掌握一个模型来解释世界上的一切,必须维护复杂、混乱、针对各种各样事物的模型,那么就是很初级的思维。

    事情做得对错好坏,是有绝对标准的。

    从目的看:

    对系统及其子对象全生命周期进行管理,并确保系统健康和可持续的发展,就是管理最完善的系统。

    从过程看:

    所有的子对象的整体生命周期都实时感知吗?

    感知的信息都能够快速传递吗?

    信息能够组成一个“完整的模型”吗?或者只是散乱的。

    能够对这个模型的情况进行正确的分析吗?

    所有的信息判断都由“大脑”来执行吗?还是可能由中间层拦截。

    可以简述为:更全面的获取,更快速的传递,更完整的加工,更大量数据的分析,更有效的执行。

    从架构看:

    系统的内部结构及其合理性评价》。

    举例:

    比如这次新冠疫情,从各国的情况来看,可以这样判断:

    是否掌握了全民的信息、并能够保障人们的需要?

    各国政府从上到下组织架构是否完整,应急机制是否能够运转正常?

    对于疫情信息,能不能准确的识别,快速传递、整合、分析,并采取行动?

    从现在来看,各国都不能快速切换到应急机制;一些国家在正常运转时,对人们的保障都不健全,只是没有这么明显的体现出来;一些国家的组织机制是松散的,不能够快速、整齐的行动;一些国家的信息传递路径长、延迟大、决策慢。

    以这个模型,可以准确的判断国家的管理水平。

    4、实现方法

    对人类来说,最好的系统一定是管理整个人类社会的系统。

    目前还没有这样的系统,也没有人去创建,因为所有人都认为太难了,但这个工具提供了可能。

    怎么开始呢?七层架构不用刻意去建,三个目标可以以后自然体现,从五个过程开始就行了。

    因为有了互联网和物联网,五个过程的第一、二步可以快速实现了;最关键的第三步,要把信息绑定到对象,可以用传统的方法,也可以用村长的理论;分析与控制则看实际需要。

    建立模型以后,可以用“自然进化”的方式来优化。

    【把纷乱复杂的信息绑定到对象上,并维持所有的信息唯一存在,是建立统一“模型”的关键,这是个小问题,却是最大的问题。】

    唯一的记录

    信息在不断的加工中产生很多重复,但基础信息必须唯一,即每个对象、每个事件必须唯一的记录。

    通过继承和包含,可以建立全面关联,同时避免重复。

    【图:对象与事件的关联】 【图:事件的包含】

    如上图,一个事件可以包含在多个父事件中,可以直接实现不同层次的统计和分析,不用重复的记录和多级上报,提高信息传递的效率,避免错误发生。

    这个世界上的事物从来不会重复,重复的只是我们的记忆,每一个原子、每一片树叶、每一时刻都是唯一的,加工的过程中可以去引用它们,但不要重复的建模。

    事件进行时就记录

    记录是如此的重要,人们的手动记录,是把记忆中的记录用其它方式重复出来;用信息技术可以实现实时的、自动记录,因此应当尽量减少人工操作。

    比如通过计算机与各种传感器、控制器进行交互时,以及计算机内部的运转,都可以进行实时的记录。

    切勿提前加工信息

    当前的信息孤岛现象,一个很大的原因就是对信息进行了提前加工,在没有获得事物的全貌时就创建模型,暂时的使用它,完成临时的目标。

    不是一个人在这么做,所有的人都在这么做。

    在信息加工之前,我们应该把所有的子对象,以及子对象之间的关系建立起来。

    5、如何应用

    人类社会的发展在哪些方面可以加速呢?

    减少未进行集中的管理而产生的内耗和低效率工作。

    激发因为未掌握全面的知识而缺少的创造力。

    杜绝因为无知而产生的浪费活动。

    经济系统

    人类社会本质是经济社会,政治是服务于经济的。

    经济社会是一个完整的系统,各国之间不是完全隔离的,就算是与世隔绝的原始部落也会受到世界经济发展的影响,比如栖息地和气候受到的影响。

    经济系统无时无刻不在运转中,只是我们不知道它的全貌,没有实时采集数据并汇总到一处,一些国家对经济运转情况进行了监控,但各部门各行其是,无法快速分析和精准调控。

    国家应该建立一个经济模型,抛开政府部门间隔阂,维护一个统一的模型,这个模型包括每个经济体以及它们的交易活动,这些经济体包括企业、政府、个人、民间组织。

    以图对两种信息传输方式进行了对比:

    【图:信息传输示例】

    这个经济模型可以细化到某个系统、设备、零件,某个具体的交易、企业的内部流程。

    【图:产业链与工艺链】

    最终我们可以得到一个完整的经济模型,所有的产业链、工艺链、资金链、物资流,我们可以看到每个经济体在经济活动中的位置,它存在于哪些产业链、工艺链中,它的生产效率、创造的利润,以及它内部的运转情况等。

    可以实现丰富的功能:

    发现区域经济的完整程度,内外部的依赖。

    发现区域产业链的集成度、竞争力水平。

    评估各种工艺水平的先进程度。

    进行行业评估,建立标准化管理模型。

    帮助企业发现更多原材料供应渠道和更大的市场需求。

    发现存在暴利和垄断,影响经济整体发展的行业和企业。

    关联专业知识与产业链中的岗位需求,在院校培养社会真正需要的人。

    企业间建立资源流动机制,充分的利用闲置资源,共享生产线、共享备件。

    6、几个担心

    信息的保护

    对于国家来说,没有什么信息是不可知的。

    所有经济体之间的交易信息由国家唯一记录,各经济体从中读取,建立自己的数据模型。

    所有个体从国家数据库中同步共有信息,这些信息主要是统一管理的分类信息,与自己数据库的信息进行同步。

    共享信息的标准是:只要影响到相关者的利益,信息的所有者就必须把信息在利益相关者群体中公布出来。

    计划经济的泥沼

    以前的计划经济是失败的,信息并没有实时、精细、全面的汇总,没有统一的模型和相应的评价标准,也没有适当的工具。

    计划经济的管理表面是统一的,实际是离散的。

    未来的经济系统既不是计划经济,也不是市场经济,而是智慧经济。

    工作问题

    因为我们创造的工具很落后,所以人们依然要辛苦的工作。

    当大量的工作进行标准化、自动化的管理后,人在经济系统中的作用越来越小,重复、枯燥、繁重的体力劳动和脑力劳动都会被代替。

    重复的工作一定可以标准化,这个模型就是脑力劳动的标准化。

    文明的进步必然会使人们从工作中解脱出来,除了少部分必须人参与的工作,和创新活动,人的大部分精力将会用在学习、锻炼、探索、创造,高效的维持人类社会整体和每个个体的健康和可持续发展。

    7、若干释疑

    信息是有限的

    信息是有限的,但因为人们各自管理,所以信息量增大了无数倍。

    比如在企业中:

    人的信息:姓名、年龄、性别、位置、权限等。

    物资的信息:名称、类别、重量、尺寸、材质、位置、价格等。

    用到信息的地方却很多,比如:工业安全、运行、检修、IT、后勤、应急等等。现在人们对同一对象反复收集信息,如果统一获取这些信息,再给人们用,那么就会少做很多事,而且能够实现更丰富、灵活、全面的功能。

    全生命周期

    在企业中对设备的管理过程包括:采购、到货、存储、运输、安装、调试、运行、检修、报废、销毁/出售。只包括设备全生命周期的一部分,因为它还有:生产、检测、包装、运输、出售、报废等过程,包括在生产、销售、运输等企业中。

    企业对人的管理过程包括:招聘、入职、培训、上岗、办公环境、办工工具、劳动保护、交通、饮食、卫生、娱乐、锻炼、支付酬劳、上交五险一金、转岗、退休等内容。也只包含人的全生命周期管理的一部分,人的全生命周期管理包含在人类社会中。

    大数据

    现在的大数据,一方面指数据量大,一方面指数据很杂。

    大数据的本质是“智慧大脑”的素材,原来分散的,现在要集中起来,进行统一分析和判断。

    大数据可以体现在“五个步骤”中。

    事物为什么会存在

    事物的存在,一定是为了维持它所在的整体或其中某个部分的存在

    在家庭中:衣服的存在,是满足人的保暖和装饰;洗衣机的存在,是为了保持衣服的干净;螺丝刀的存在,是为了维修洗衣机;工具箱的存在,是为了保管螺丝刀。

    在工厂中:设备的存在,是为了生产;工人的存在,是为了维修设备;人事的存在,是为了招聘人员;财务的存在,是为了管理资金;商务的存在,是为了采购设备。

    事物的存在,一定是为了“三个目标”的实现,没有例外。

    继承的好处

    我们对事务进行分类,就是采用继承的方法。

    用继承来管理事物,能够方便对事物进行分类、对比,避免重复记录信息。

    继承的本质是抽象,是人类的思维方式,是联想的基础,是创造的源头。

    工作的相似性

    各种系统的结构和内部子对象的作用是相似的,我们皆处于系统之中,因此很多工作内容和思维方式是相似的。

    如信息传递工作,要涉及有网络结构、路径算法、地址编码等技术,这在交通、邮政、电路板的总线、计算网络等方面都会应用。

    如安全控制工作,要涉及多层防护、威胁延迟、身份验证、路径跟踪等技术。这在国防、信息安全、实体保卫、人身安全等方面都会应用。

    事件的细化

    所有的事件都可以细化到对象级别,最终细化到某个对象的输入输出。

    整个国家的治理,可以细化到某个传感器信息号的发射。

    一个复杂机器的运转,最终可以细化到某个齿轮的旋转。

    一个全国性事务的开展,可以细化到某个文档的录入。

    架构、机制、事务三者的关系

    这三者是一种多层依赖关系,每一层建立本层对象间的连接,本层对象是对上次对象的组合或抽象。这三个层次可以扩大,也可以缩减。

    就像网络的多层协议,每一层的抽象建立在上一层上,本层的对象可以由上层多个子对象构成,是某个集合,或某个对象的一部分。

    统一输入输出

    所有对象的输入和输出,要么是物质,要么是能量。

    能量的物质是统一的,因此输入和输出也是统一的。

    工厂输入原资料,生产产品;生命输入食物,产生排泄物;灯泡输入电能,产生光能;汽车输入燃油,产生动能。

    “鸡汤”是什么?

    鸡汤是人们在这个初级社会中的自我安慰,在这个阶段,人们犹如生活在丛林中,生活没有完全的保障,知识欠缺不成体系,内心混乱充满不安,崇尚占有更多资源,鸡汤文就像创可贴一样偶尔起点作用。

    系统化的知识可以解决一切疑惑,只言片语常常存在错误。

    英雄人物

    崇拜的本质是依赖,人们希望英雄人物(的大脑)能够引领人们走向希望的生活,人们对自己的思维能力存疑,对自己在混乱的洪流中如何把握方向没有信心。

    未来的世界不需要传统意义上的英雄。

    人人为我,我为人人

    人类社会是一个“自维持”的系统,每个成员都是这个“维持”机制的一部分,即维持自己,也维持他人。

    学习

    学习就是完善脑中模型的过程。

    时间浪费在哪儿

    人为的流程制订,人为的采集信息,人为的传递信息,人为的处理信息。

    道德与智慧

    道德是智慧的产物,目标是利益最大化,这个利益不只是狭隘的物质利益。

    对于人类来说,个人利益的最大化必须由人类整体密切合作产生,人类密切合作,必须基于每个个体健康和稳定的工作。

    就像一个机器,只有每个零部件正常运转,整体才能保持最佳状态,才能运转的时间更长、更稳定。

    富可敌国、权倾天下也不能办到的事

    因人类各行其是而不可避免的:战争、环境污染。

    发挥全人类智慧才能够快速实现的:人类寿命的大幅延长、宇宙旅行。

    人类组织应该扁平还是立体

    人类的组织架构是由很多层次组成的,比如从国家政府的层次结构,企业内部组织架构。

    信息的采集、传递、加工、分析、控制都是分散在各层的,受制于人的思维能力,经常表现得效率低下、行动缓慢。但的事务发展却是实时的,一但不能随时采集现场情况并做正确处理,就一会出现失控。

    人类组织的多层次结构不是必须的,是由于“工具”的不足产生的。

    思维的转换

    我们在不同的环境中要转换不同的思维方法,我一直尝试去统一它,这个模型就是结果。

    我们正在这么做,只是效率堪忧

    我们做的一切工作,莫不在这七层之中,莫不在这五个步骤中,莫不为了这三个目标。

    只要是了解现实情况,巡检、检查、调查,就是信息采集。

    只要是需要传递采集的数据,就是传递。

    只要是对了解的信息进行汇总、整理,就是加工。

    只要是对信息进行判断、对比、诊断,就是分析。

    只要根据分析进行实际的操作、控制、整改,就是控制。

    最后我想说,如果你从本文什么都没有得到,但你所做的事,亦在这个范畴之内。

    8、参考

    系统的内部结构及其合理性评价

    管理一切的通用方法

    对企业机制梳理的一种方法

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