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美國地鐵還在“死磕”軟碟和 100 年前架構,網友:不上雲更安全

作者:InfoQ

作者 | 李冬梅、核子可樂

在 AIGC 全面爆發的今天,美國舊金山地鐵仍然沿用着已經被淘汰的軟碟技術,而紐約地鐵還被困在 100 年前的 IT 架構上。

AIGC 以其強大的創造力和學習能力,正在全球範圍内掀起一場技術革命,而這場技術革命背後,離不開先進的計算機硬體和高效的軟體系統支援。但令人遺憾的是,在這股技術狂潮的席卷之下,一些機構卻仍在使用老舊的計算機裝置和落後的軟體技術來迎接瞬息萬變的未來。

近日,舊金山交通局的列車系統就因“全手動操作且仍繼續遺留着幾十歲‘高齡’的軟碟元件”而引發關注。

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身在引領 IT 技術發展的矽谷,舊金山的列車控制系統居然依靠軟碟為載體保持運作……這怎麼可能?當地乘客 Katie Guillen 驚訝表示,“啊?我還以為我們已經步入 AI 時代,結果還在使用軟碟?”

舊金山“老古董”列車控制系統引發熱議,沒有軟碟走不了

負責營運當地地鐵輕軌系統的舊金山交通局(SFMTA)号稱是全美第一家使用軟碟媒體的機構。但現如今,交通局方面正急于放棄對 5 英寸軟碟的依賴,前提是……給他們十年左右時間再加上數億美元投資。

為了讓公衆了解更詳細的資訊,舊金山交通局幾位從業人員最近接受了 ABC7 灣區新聞的采訪,具體介紹了該機構每天早上如何使用 3 張 5 英寸軟碟啟動列車控制系統。

自 1998 年被安裝在市場街地鐵站以來,這些軟碟一直成為 Muni Metro 舊金山地鐵自動列車控制系統(ATCS)的重要組成部分。如今 26 年過去,交通局的從業人員每天早上仍在依靠軟碟來指揮列車如何運作。

雖然現在來看這套系統已經“老掉牙了”,把時鐘撥回舊金山交通局部署這套自動列車控制系統的 1998 年,其使用的确實是當初最前沿的技術成果。

來自交通局列車控制項目組的 Mariana Mauire 解釋稱,“我們是全美首家采用這項特别技術的機構,那個時候計算機甚至還沒有磁盤驅動器,必須通過軟碟将軟體加載到計算機上。”

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當記者 Luz Pena 問到 “軟碟在列車控制系統中起着怎樣的作用?”時,Mariana Maguire 回答稱: “軟碟屬于整個系統的組成部分,這套系統負責自動控制地鐵内的列車。我們在全市範圍内營運的地鐵系統包含大量依靠軟碟運作的元件。”

也就是說,舊金山交通局的列車控制系統每天早上必須要借助 5 英寸軟碟方可正常啟動。

另一位交通局發言人 Michael Roccaforte 詳細解釋了該系統的運作原理。該控制系統中包含多個元件,包括與推進/制動系統、中央及本地伺服器,外加環路信号線纜等通信基礎設施相對接的車載計算機。這些軟碟的主要作用是加載運作中央伺服器的軟體。Roccaforte 指出:

當列車駛入地鐵站時,車載計算機會接入列車控制系統,以自動模式駕駛列車,保證車輛在操作員的監督下自行運轉。而在駛離地鐵站時,車輛會斷開與控制系統的連接配接并傳回手動操作模式。

Mariana Mauire 指出,“整個系統在晚間關閉後就如同失憶了一般。到第二天早上,就得有人重新提醒它「你是誰,你今天需要達成的運作目标是什麼」。”

如此“智障”的舊系統為什麼沒有被換掉?為什麼不把軟碟更新成無線傳輸系統?

該局交通總監 Jeffrey Tumlin 在采訪中表示,“這會帶來新的風險。系統目前運作良好,我們當然也知道随着時間推移,軟碟資料退化的風險也在不斷增加,甚至随時可能引發災難性故障。”

Roccaforte 表示,對列車控制系統開展全面改造的初步計劃(包括取消軟碟)早在 2018 年就已經開始,預計從初步規劃到最終完成需要十年時間。由于新冠疫情爆發造成長達 18 個月的進度中斷,預計實際完工時間将延後至 2029 年至 2030 年。舊金山交通局預計在 2025 年初确定承包商,屆時将釋出詳盡的項目時間表。

系統更新需要十年時間,花費數億美元

常言道“隻要還沒壞,那就盡管用。”可雖然軟碟列車控制系統目前仍能正常運作,但繼續依賴過時技術仍存在巨大隐患。舊金山交通局多年來也一直在強調這個問題。

交通局方面表示,這套列車控制系統的設計使用壽命僅為 20 到 25 年,也就是說從 2023 年之後已經屬于計劃外使用周期。據稱由地方及國家交通專家組成的市政可靠性工作組曾于 2020 年提出,建議在五到七年内建立新的交通控制系統。

在被問及對現有軟碟系統進行更新有多“迫切”時,Tumlin 表示問題的關鍵在于風險。

此前,舊金山交通局就曾表示随着時間推移,列車控制系統的維護正變得愈發困難且昂貴。他們還承認,為這類過時系統尋找技術人員的難度也越來越高。

Tumlin 在去年接受采訪時坦言,“我們必須留住精通 90 年代程式設計語言的程式員,才能保證這套系統繼續正常運作,就是說我們的技術債務可以追溯到幾十年前。”

2020 年,一位部門發言人向《舊金山紀事報》證明,當時交通局交管員的大學生占比為 40%到 50%。

在被問及放棄軟碟系統是否會導緻裁員時,Roccaforte 回應稱:

随着新型列車控制系統的上線,現有員工仍有大量崗位可以選擇,并接受相應的技術教育訓練。我們更新項目戰略中的一大關鍵,就是培養内部技能并對現有員工開展教育訓練。此外,我們還需要聘請信号工程師等更多技術人才,以協助支援新的列車控制系統。

2020 年,Tumoin 在接受《舊金山紀事報》采訪時指出,他早在 2007 年就得知該系統需要更新,但承認系統本身并不存在“迫在眉睫的更新需求”。

“雖然仍然依靠從 5 英寸軟碟加載的 DOS 系統運作,但整個體系的确運作良好。”

舊金山交通局發言人 Mariana Maguire 上周在接受 ABC7 采訪時表示,更新項目将使得列車控制系統“在自動駕駛技術的幫助下輕松跟蹤全城列車的運作和移動,同時增強人為幹預能力。”

然而,預算挑戰導緻項目的預定時間表遭受質疑。Roccaforte 表示,交通局的列車更新項目不僅涉及軟碟遷移,還需要“對目前列車控制系統及其所有元件進行全面檢修,包括車載計算機、中央與本地伺服器以及通信基礎設施。”

比陳舊軟碟系統更重要的是環路線纜系統,負責在中央伺服器與列車之間傳輸資料。根據 Roccaforte 的介紹,“其帶寬甚至還不及早期 AOL 撥号數據機。”

舊金山交通局在其官方網站上補充稱:

環路線纜脆弱且容易受到幹擾,導緻地鐵維護變得愈發困難。這意味着該系統無法沿地面輕軌延伸至地鐵站之外,是以在地面環境下仍未實作自動列車控制。

Roccaforte 還提到,交通局正計劃更新至“現代通信技術,例如光纖或 Wi-Fi”。

Tumlin 強調,交通局希望能由州和聯邦政府撥款承擔列車控制系統更新預算中的“很大一部分”,而“其餘部分則由本市市政鐵路正迅速減少的内部資金消化。”交通局拒絕透露截至目前已經在系統更新上花掉的費用。

舊金山交通局不單自身多年來一直依賴軟碟運作,同時還與其他采用軟碟存儲的機構保持長期合作,包括貨運航空公司以及提供定制刺繡的紡織供應商。

飽受诟病的老舊 IT 系統為何難以替換?

美國一些地方的老舊 IT 系統飽受诟病已經不是什麼新鮮事。前幾年,就有媒體曝出全球貿易中心紐約的地鐵基本上天天延誤。因為紐約市地鐵系統采用的是二戰前的技術。

導緻延誤發生的原因是控制列車的通信系統過于老舊,但即便是這樣的老舊通信系統,将其安裝在一條地鐵線上也要花 6 年時間和 2.88 億美元。

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在西四街車站,大都會交通管理局員工手動記錄列車運作情況。

大都會交通管理局員工在接受 Business Insider 采訪時稱:“在我們的系統中,不僅僅具有 100 年曆史的架構,還有很多古老的基礎技術。”

該員工還表示要将紐約地鐵上擁有百年曆史的信号燈、手動控制開關替換掉并且更新更新老化系統,需要花費近 10 年的時間以及付出 200 億美元的代價。

一位居住在舊金山的 ID 為 iancmceachern 的 Hacker News 使用者表示,這種情況在機床領域(銑床、車床等)中比較常見。自己曾經給交通局發了電子郵件訴說過對于軟碟問題的擔憂,交通局回複他稱:“軟碟事件是個值得關注的問題,但其實這隻是冰山一角。整個老舊系統中每一層都需要更換”。

ID 為 jandrese 的使用者這些老舊系統存在很大的隐患,軟碟算是比較常見的古董零部件了,如果攤上其他冷門的硬體則會更麻煩。他稱:

由于複古計算社群的努力,軟碟模拟器到處都是。但是,對于那些已經破産的公司的定制闆、不透明的 ROM 晶片、PLA 等裝置的模拟器,一旦出了問題挑戰将會大得多。 如果他們有所有部件的良好電路圖,可能可以通過幾個熟悉電路和烙鐵的聰明電子工程師來維持系統的長期運作,但最終他們可能會因某個冷門的零件用完,陷入困境。

值得一提的是,一些人認為盡管更新周期很長,但更新周期是在合理範圍内的。比如 1996 年投入使用的 Breda 列車在使用了大約 20 年後開始逐漸淘汰,大多數人普遍認為這是一個合理的時間去做一些更新。經曆過 5.25 英寸軟碟時代的人們或許能夠了解,當系統完成了它的使命時,更換是合理的。到那時,需要更換的不僅僅是存儲媒體,而在此之前它能夠正常運作也無需更換。

ID 名為 Workaccount2 的 Hacker News 使用者認同上述觀點。他們公司為另一個全球大城市的基礎設施提供新的計算子產品,這些基礎設施仍然依賴于 20 世紀 80 年代初的英特爾 CPU。也就是說,他們公司正在為裝有超過 40 年曆史的晶片的機構安裝新電路闆。

Workaccount2 表示:“他們對更新系統沒有表現出任何興趣。這個系統運作正常,他們可以獲得服務,也可以為損壞的部件獲得新的替代品。”

但客戶可能不知道的是,基本上隻有一個我們的工程師(可能是地球上唯一一個)知道如何修理這些東西。他已經年紀很大了,顯然年輕的工程師根本沒有興趣學習這些古老被遺忘的系統。

盡管引發了廣泛議論,但有一些網友認為交通局至今仍使用軟碟的行為是有道理的,因為比起上雲,本地軟碟更安全。

ID 名為 Zuu47 的使用者則表示,人們沒有意識到雲上的新系統可能會被黑客攻擊,使用軟碟更安全。

總結下來,這些安裝在機床領域的老舊 IT 系統之是以難以替換,無非有三點原因:第一,系統還能用,沒到必須要更換的程度;第二,更換成本太高了,動辄數億美元;第三,牽一發而動全身,工程量太過龐大,需要耗時許多年。

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都2024年了,美國地鐵還在“死磕”軟碟和100年前架構,網友:不上雲更安全_業務架構_李冬梅_InfoQ精選文章

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