在今天，如果說對于云計算還一無所知，那可就真的out了。企業(yè)喊了這么多年的“上云運動”，那么，云的本質到底是什么呢？ 從2006年云計算的概念被提出到今天，已經(jīng)經(jīng)過了十幾年，云計算取得了飛速的發(fā)展與翻天覆地的變化，行業(yè)的蓬勃發(fā)展已經(jīng)得到了諸多巨頭的青睞和垂涎，紛紛揮斥著巨資入場。2010年，全球云計算市場規(guī)模僅683億美元，而到2020年，預計將突破4000億美元。
而在云計算行業(yè)稍顯弱勢的國內，以阿里云、騰訊云和七牛云等云計算企業(yè)的也紛紛抓住時代脈搏，扛起了國內云計算的大旗。阿里云的首吃螃蟹后成為阿里巴巴集團核心業(yè)務，同時行業(yè)內孵化出的一些獨角獸“獨角獸”如七牛云、ucloud等，也詔顯的國內云計算市場的大有可為。 數(shù)據(jù)表明：2016年我國公有云市場規(guī)模為215億，而這個數(shù)字，到2020年，預計達到1300+億元以上，年增長25%以上。
本文旨在談談自己入行以來對云計算行業(yè)的一點思考，以及一些不成熟的看法，難免有所疏漏，請各位見諒。 前文都是廢話，下面進入正文。 一、云計算的前身云計算已經(jīng)席卷而來，和人們現(xiàn)在的生活息息相關。 12306和雙11，這兩者我相信我國人民總要經(jīng)歷過一者或全部。而針對云計算的定義，為了讓更多的人理解云計算到底是個什么東東，各路科普人員也可謂是”費盡苦心“，然后就有了各種看似準確的解釋——如“水龍頭觀點論”、“葷段子觀點論”、“披薩觀點論”、“廚房觀點論”以及與時俱進的“共享出行觀點論”。 在接觸云計算時，我們或多或少為了讓自己容易理解而使用這些觀點類（裝）比（逼）。一定程度上，這些觀點確實通俗易懂且形象，大家也可以自行網(wǎng)上了解這些觀點。
而在我的理解中，私以為：云計算是一種模型，即將計算、網(wǎng)絡和存儲虛擬化資源池以按需的方式提供給有需要的人。 云計算并不是一蹴而就的，在云計算誕生之前，其實很多云計算相關技術都已經(jīng)誕生，如：分布式計算、并行計算還有網(wǎng)格計算。 網(wǎng)格計算（英語：Grid computing）：通過利用大量異構計算機（通常為臺式機）的未用資源（CPU周期和磁盤存儲），將其作為嵌入在分布式電信基礎設施中的一個虛擬的計算機集群，為解決大規(guī)模的計算問題提供一個模型。 并行計算（英語：parallel computing）：一般是指許多指令得以同時進行的計算模式。在同時進行的前提下，可以將計算的過程分解成小部分，之后以并發(fā)方式來加以解決。 分布式系統(tǒng)是一組計算機，透過網(wǎng)絡相互連接傳遞消息與通信后并協(xié)調它們的行為而形成的系統(tǒng)。組件之間彼此進行交互以實現(xiàn)一個共同的目標，把需要進行大量計算的工程數(shù)據(jù)分割成小塊，由多臺計算機分別計算，再上傳運算結果后，將結果統(tǒng)一合并得出數(shù)據(jù)結論的科學。 是不是都覺的這些技術都很熟悉？ 甚至在IT行業(yè)，常常被提及。當然，有一些這些還不夠，還缺了一個最關鍵的技術：虛擬化。 二、數(shù)據(jù)中心的演變1. 數(shù)據(jù)中心介紹前文說過：云計算的本質就是對計算資源、網(wǎng)絡資源以及存儲資源的管理，最終的目標也就是按需分配。 那么，計算資源、網(wǎng)絡資源和存儲資源又是什么呢？ 計算資源：CPU的核數(shù)和內存，主頻 網(wǎng)絡資源：帶寬 存儲資源：硬盤 數(shù)據(jù)中心和買臺式機是類似的，如果需要更好的處理性能（計算資源），則需購買內存更大的和更好的CPU。同理，網(wǎng)絡資源也一樣，當您購買電腦后，需要上網(wǎng)則必須購買運營商提供的寬帶，數(shù)據(jù)中心也是類似的。 而如果電腦上如果想要存放東西，首先，電腦的操作系統(tǒng)總要一個盤去存放，所以需要硬盤，硬盤又分為機械硬盤和SSD盤，這是存儲資源。 我們常用的電腦是如此，而數(shù)據(jù)中心無非是把電腦換成了服務器，而一個數(shù)據(jù)中心可能有成千上百臺的服務器，服務器的CPU、內存和硬盤性能也更優(yōu)，然后通過企業(yè)級的路由器接入帶寬的上網(wǎng)。 那么，問題來了：如何去管控一個數(shù)據(jù)中心的設備呢？ 2. 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡結構在傳統(tǒng)的大型數(shù)據(jù)中心，網(wǎng)絡通常是三層結構，Cisco稱之為：分級的互連網(wǎng)絡模型（hierarchical inter-networking model）。 這個模型包含了以下三層： Access Layer（接入層）：有時也稱為Edge Layer。接入交換機通常位于機架頂部，所以它們也被稱為ToR（Top of Rack）交換機，它們物理連接服務器。 Aggregation Layer（匯聚層）：有時候也稱為Distribution Layer。匯聚交換機連接Access交換機，同時提供其他的服務，例如防火墻，SSL offload，入侵檢測，網(wǎng)絡分析等。 Core Layer（核心層）：核心交換機為進出數(shù)據(jù)中心的包提供高速的轉發(fā)，為多個匯聚層提供連接性，核心交換機為通常為整個網(wǎng)絡提供一個彈性的L3路由網(wǎng)絡。 通常情況下，匯聚交換機是L2和L3網(wǎng)絡的分界點，匯聚交換機以下的是L2網(wǎng)絡，以上是L3網(wǎng)絡。每組匯聚交換機管理一個POD（Point Of Delivery），每個POD內都是獨立的VLAN網(wǎng)絡。服務器在POD內遷移不必修改IP地址和默認網(wǎng)關，因為一個POD對應一個L2廣播域。
3. 于云計算公司——云計算時代的數(shù)據(jù)中心云計算時代的到來，使用的用戶可以任意分配自己的資源。而對于數(shù)據(jù)中心也是如此，計算資源、網(wǎng)絡資源和存儲資源被池化后，對數(shù)據(jù)中心的架構也提出了挑戰(zhàn)——需要一個大二層的網(wǎng)絡架構，即整個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡都是一個L2廣播域。
大二層網(wǎng)絡架構，L2/L3分界在核心交換機。核心交換機以下，也就是整個數(shù)據(jù)中心，是L2網(wǎng)絡（當然，可以包含多個VLAN，VLAN之間通過核心交換機做路由進行連通）。這樣，服務器可以在任意地點創(chuàng)建、遷移，而不需要對IP地址或者默認網(wǎng)關做修改。 4. 于企業(yè)——云計算時代的機房當然，前文所說的數(shù)據(jù)中心，其實對于很多公司都是用不到的。而對于大多數(shù)企業(yè)來說，如何去管理自己的機房呢？ 管理無非是達到兩個方面的靈活，如果是企業(yè)，當需要創(chuàng)建或者擴建自己機房時，從采購到運行需要一段漫長的周期，同時，還需要擔心其中出現(xiàn)什么變故呢？ 如果是在云計算平臺上，就實現(xiàn)了兩個方面的靈活：
5. 云計算時代數(shù)據(jù)中心的虛擬化傳統(tǒng)IT時代，對于中小企業(yè)來說，并不能很好的自己去管理機房，于是會將自己的服務器托管于IDC中，或者直接在IDC中直接租用設備。然而，物理設備不能做到并不能很好的靈活性。 還是以電腦為例：假設我們需要買一臺電腦，可能要去電腦城或者電商網(wǎng)站做各種對比，同時從采購到運輸都需要時間。而對于服務器來說，就要找到專門的供應商，然后采購運輸和安裝環(huán)境，到企業(yè)能夠部署應用，時間靈活性可謂非常之差。 這還不算，購買的服務器性能并不是說能夠全部利用的。可能你只需要其中的1%，然而并沒有這么小的服務器賣給你，如果想要擴容，又需要經(jīng)歷一段重復的采購過程。 于是，虛擬化技術出現(xiàn)了，其中最牛逼的廠商叫做VMware。VMware的推出的Hypervisor可以實現(xiàn)計算、網(wǎng)絡、存儲的虛擬化，是第一個商業(yè)化的成功的虛擬化的x86架構。當然，后來被EMC收購了。
但是，VMware作為付費閉源軟件，并且非常的昂貴。而互聯(lián)網(wǎng)大牛實在太多，君不見有收費的Windows，也有開源的linux，有閉源的IOS，也有開源的Andriod。虛擬化劃時代的發(fā)展的開源軟件的XEN和KVM誕生了。依托于虛擬化技術，數(shù)據(jù)中心終于可以將自己的設備虛擬化按需給有需要的用戶，也解決了物理設備的一個大問題：靈活性，或者叫彈性。 三、量變導致質變——AWS引領潮流1. 虛擬化的半自動和云計算的全自動剛開始的虛擬化屬于軟件虛擬化，虛擬機I/O性能上十分的糟糕，2005年后出現(xiàn)的XEN以及KVM等硬件虛擬化技術，不僅大幅度的提升了虛擬機的性能，也滿足了虛擬化技術在生產(chǎn)環(huán)境中的使用的要求。 雖然說虛擬化技術的發(fā)展是云計算的基石，但是還不夠，虛擬化技術可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程。 CPU的虛擬化技術可以單CPU模擬多CPU并行，允許一個平臺同時運行多個操作系統(tǒng)，并且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響。
盡管如此，云計算出來以前，虛擬化有一個最致命的缺點：無法調度。要達到半自動化——即創(chuàng)建虛擬機時，需要人為的去指定創(chuàng)建虛擬機在某臺物理機上。 于是，人們發(fā)明了各種各樣的算法來做這個事情，算法的名字叫做調度(Scheduler)。通俗一點說，就是有一個調度中心，幾千臺機器都在一個池子里面，無論用戶需要多少CPU、內存、硬盤的虛擬電腦，調度中心會自動在大池子里面找一個能夠滿足用戶需求的地方，把虛擬電腦啟動起來做好配置，用戶就直接能用了。 這個階段我們稱為池化或者云化。到了這個階段，才可以稱為云計算，在這之前都只能叫虛擬化。 說白了，虛擬化主要是把大塊拆成小塊兒，分布式系統(tǒng)主要是把小塊組合成大塊兒，IT資源經(jīng)過這樣的揉碎再組合，變成了一個十分靈活的系統(tǒng)，在這幾個基本技術的基礎上，在通過調度中心，就可以實現(xiàn)云計算的服務模式了。這就是虛擬化的半自動和云計算的全自動。 2. 云計算的從閉源到開源公有云公司上第一個商業(yè)化成功是AWS，可能你對這個單詞并不是熟悉。但是如果說起它的中文名亞馬遜，那也是如雷貫耳了。
但是，為什么亞馬孫作不應該是一家電商公司嗎？為何跨行轉為云計算廠商呢，還成功了全世界最牛逼的云計算公司？ 前文說了：云計算可以實現(xiàn)用戶的按需使用資源。而對于電商應用型的企業(yè)來說，阿里云的云計算起源可以說的上和AWS類似，當本身的業(yè)務擴張時，桎梏于物理上限限制的計算性能以及遠遠不能滿足業(yè)務所帶來的需求。 當然，從成本來說，IBM小型機實在太高也是一點。無論是美國的”黑色星期五“和還國內的“雙11秒殺”，對于企業(yè)來說，需要的只是短時間的“計算資源”。 于是，它們也急需云計算平臺。 但是環(huán)顧四周，那是還是一片荒野，怎么辦？ 只能自己露胳膊上陣了，由于自身帶應用基因，所以亞馬遜的云平臺對應用更加友好，迅速發(fā)展成為云計算的第一品牌，賺了很多錢。 2017年，亞馬遜AWS年營收達122億美元，運營利潤31億美元。盡管AWS剛開始幾年使用虛擬化技術的是開源的XEN（阿里剛開始使用的KVM），但是如前文所言，虛擬化離云計算還差了個最關鍵的“云化”。
而AWS作為行業(yè)老大，日子過的很爽，自己的核心技術當然不愿意公開，所以AWS的“云化”是閉源的。這個時候由于自身的需求，或者說眼紅AWS的盈利能力，作為全球三大云計算中心之一的Rackspace（Rackspace在全球擁有10個以上數(shù)據(jù)中心，管理超過10萬臺服務器），與NASA聯(lián)合研發(fā)出Openstack，Openstack是什么呢？ 可以簡單來說就是：“云化”的技術，讓你隨時隨地的創(chuàng)建自己的應用，無論是XEN還是KVM都兼容。
通俗來講：Openstack可以實現(xiàn)Compute計算、Networking網(wǎng)絡、Storage存儲云化平臺的自動化管理。 下面是我梳理的一張管理Openstack的功能圖，當然，非云計算從業(yè)人員不用去弄懂。
Rackspace本身入場晚，這個時候AWS已經(jīng)很厲害了，占據(jù)了市場的絕大部分份額，怎么辦呢？ Rackspace一狠心，抱著將整個行業(yè)做大，才能吃到更多的蛋糕想法將Openstack開源了。 于是，整個行業(yè)沸騰了，以前苦于入門難，現(xiàn)在輪子都造好了，直接自己拉輪子跑就行。有了OpenStack之后，果真就像Rackspace想的一樣，所有想做云的大企業(yè)都瘋了。你能想象到的所有如雷貫耳的大型IT企業(yè)：IBM、惠普、戴爾、華為、聯(lián)想等都瘋了，云計算行業(yè)也迎來了百花齊放。 使用Openstack的公司很多，但是能在開源社區(qū)做出貢獻的卻鳳麟毛角。當然，國內還有個阿里自研的。 四、IAAS、PAAS、SAAS前面虛擬使用各種云化技術，終于實現(xiàn)了對計算資源、網(wǎng)絡資源和存儲資源的自動化管理，這個時候的云計算叫IAAS。 什么是IAAS呢？ 說白了，相當于建房子時的地基。 IaaS在云計算分類中，被叫做：基礎設施即服務，同理還有PaaS（平臺即服務）和SaaS（軟件即服務）。
如上圖，SaaS都是一些可以被用戶直接使用的應用，而PaaS則是提供平臺服務，無論是七牛的直播服務還是人工智能服務，其都是屬于PaaS層產(chǎn)品。
對于用戶來說，如上圖，從左往右：傳統(tǒng)IT到SaaS，需要用戶做的事情越來越少。同時，在IAAS層的服務器上，也會提供平臺應用型的服務。如開源的Mysql，對于用戶來說，只需關注自身的業(yè)務即可。要么是自動部署（彈性伸縮），要么是不用部署（通用應用）?？偟膩碚f，就是應用層你也要少操心，這就是PaaS層的重要作用。 五、公有云、私有云、混合云、社區(qū)云和托管云是什么東東？到這里，我也要舉例子了： 「經(jīng)典廚房論」
上圖簡單介紹幾種了公有云、私有云和混合云的行業(yè)分類。當然，到目前還是這三種云占據(jù)主流。 六、總結1. 云計算實現(xiàn)了資源的靈活運用云計算的資源就如同銀行一般，銀行向外借貸的錢遠比本身存儲的錢要多的多，云計算底層資源出售也是同理的，也是屬于“超賣”模式。只要不同時擠兌，就不會有問題。 隨著Openstack技術的越發(fā)成熟，管理的規(guī)模越來越大，動不動就是上萬臺服務器，同時可以實現(xiàn)異地部署然后進行統(tǒng)一管理。在這種規(guī)模的前提下，對于普通用戶甚至企業(yè)來說，基本上可以實現(xiàn)想要多少的資源就有多少資源。
以某盤為例：假設給每個人都分配了2T的存儲空間，1億用戶，那么難道云計算廠商需要2億T的存儲空間？ 這是不可能的，實質上分配的2T存儲空間僅僅是用戶層面所看的，而用戶使用的可能僅僅其中的100G甚至更少，那么真實給你的也就100G。當你資源不斷上傳時，給你分配的真實的存儲也會增加。如計算資源和網(wǎng)絡資源同理，當云平臺感覺資源不夠時，就是去采購設備擴容，但是這對于用戶來說是無感知，這就是資源利用的靈活性。 2. 云計算其實不便宜成本更低、運維成本更低、服務更好、彈性擴展、部署更快、不用采購硬件，云計算的好處總能說出一大堆。 但，這些點往往只反映云計算的一個側面，有的還不完全正確——比如：成本低，客戶會發(fā)現(xiàn)，如果租用高性能云主機且保證99.99%的可用服務時，成本往往并不比自建機房低，在需要的主機（物理機或虛機）量比較大時，尤其明顯。就如當年阿里的“去IOE運動”，難道是阿里賺的錢買不起設備了嗎？對于大公司來說，首先考慮的不是成本，而是業(yè)務的連續(xù)和穩(wěn)定性。而事實證明，“去IOE”后所花的成本并不比原先低多少。當然，后來阿里云又掙錢了這個另說。 3. 云計算是一場社會屬性的變革其實，云計算的本質就是社會分工。社會分工所產(chǎn)生的價值云計算都能產(chǎn)生，比如：規(guī)模化、精細化所產(chǎn)生的成本降低與效率提高等。而社會分工中產(chǎn)生的問題，云計算也都會面對，比如節(jié)省下來的成本到底是買家受益還是賣家受益，再比如壟斷。 拿蒸饅頭舉例子：在城市中，大多數(shù)家庭不自己蒸饅頭而去饅頭房買，這是社會分工，節(jié)省了社會總體成本。但是，買饅頭并不比自己蒸更便宜，說明節(jié)省了的成本進入了賣家而非買家的腰包。 再比如：當一個城市只剩一家饅頭房而大多數(shù)家庭又喪失了蒸饅頭的能力時，饅頭房便有可能提價，這就是壟斷。 最后，本人才疏學淺，難免有些遺漏，望斧正。 作者：賀志兵（本人） 本文由 @Pasca 原創(chuàng)發(fā)布于人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。未經(jīng)許可，禁止轉載 題圖來自Unsplash，基于CC0協(xié)議 文章來源：人人都是產(chǎn)品經(jīng)理。如上內容為青島信息港（www.vtef7.com）官方網(wǎng)站綜合整理發(fā)布，版權歸原作者所有。青島信息港官方網(wǎng)站是山東青島區(qū)域化綜合性新媒體平臺，目前青島信息港已全網(wǎng)覆蓋，主要有今日頭條、微博、微信、嗶站、知乎、搜狐新聞、網(wǎng)易新聞、騰訊新聞、新浪新聞等商業(yè)平臺，以及中央和省市地方官方媒體平臺入駐號，實現(xiàn)了全網(wǎng)覆蓋。青島信息港是山東半島地方信息門戶，擁有廣播電視經(jīng)營許可證，按規(guī)定進行工信部和公安局的備案，內容源于網(wǎng)絡，版權歸原網(wǎng)站所有，如有侵權請聯(lián)系。如需轉載時請保留原版權的完整信息，否則追究侵權責任。 |
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