我所理解的云计算

Posted 2021-04-29 虎嗅APP

文 / 宁宇，作者微信公众号：尚儒客栈（CMCC-ningyu）

大约一年前，联通范总写了一篇《我所知道的云计算》，对云计算的各种新技术和理念进行了深入浅出地解读。

这一年来，云计算发展得风起云涌，有了很多变化。经过最近一段时间的全面学习和思考，我也手痒写一篇自己的理解。其中很多观点比较极端，算是抛砖引玉，给大家立个靶子。

还是那句话：文中观点只代表作者本人，希望大家对我多一些批判，帮我加深对新技术的理解。

要说的东西太多，本来想写成一个系列，犹豫再三，还是就一篇写完吧。大伙受累，读着辛苦一些，但能保持完整性。

要说的核心是：世上本没有云，说的人多了，云山雾绕，人云亦云，于是云计算就成了趋势。

硬件的演变

大家已经习惯，用软件和硬件，来对计算机的构成部分进行区分。

笼统来说，硬件是为计算机系统提供的物理平台，软件则是在硬件平台上，呈现出各种各样的功能。二者既有分工又协同发展，构成了纷繁复杂的计算机世界。

我还记得，大学时在51单片机上做开发，相对于BASIC和FORTRAN，C语言是当时最先进的编程语言。技术高手用汇编语言来做开发，虽然掌握起来难度大，但操作的对象是寄存器或存储器，因此执行速度特别快。

那个时候，硬件资源稀缺而昂贵，如果能节约几行代码，少几分资源损耗，都能直接体现巨大的价值。

之后的发展，主要是由硬件厂商驱动，但发展的模式却恰恰是通过发展软件，来提升硬件的竞争力。

一方面，操作系统的发展，在降低软件开发门槛的同时，使系统软件和硬件紧紧捆绑在了一起；另一方面，硬件厂商也利用平台的主导地位，打造出适合于不同类型应用的硬件平台。比如银行业广泛采用的大型机、容错机，就是提供了一个稳定可靠的运算平台，虽然很贵而且资源冗余，但是稳定性可靠性堪称完美；再比如NCR的数据仓库解决方案，也是软硬件一体的，在数据分析方面表现出众。

各种计算机硬件都有相对的应用场景，尤其在上个世纪中后期，各类硬件平台不断进步，体积越来越小，容量越来越大，集成度越来越高，性能越来越强大。

当然，由于UNIX小型机在开放性、稳定性以及成本等方面的综合性能最佳，因此成为应用范围最广的计算机系统的硬件平台。而PC服务器虽然成本低，但因为稳定性差、故障率高、性能低等缺点，很难进入企业和大规模计算领域。

在这个过程中，发展动力主要来自两个方面：

一是摩尔定律，集成电路的突飞猛进，推动了硬件平台的发展，各类服务器都不断推陈出新，几乎每年都会推出性能更好、价格更低的新产品；

二是IT系统初建的浪潮，各单位都在发展IT，用计算机系统取代手工作业，从无到有纷纷建起来的IT系统，可谓百花齐放。由于各类应用存在差异，稳定性、安全性、业务连续性等方面的要求都各不相同，所以各种硬件都有非常好的市场空间。

说到这里，我还想到一个插曲：早些年，有人说美国为代表的海外IT系统，用的都是几十年不变的硬件和软件，表现同样很稳定；而国内总买最好、最先进的硬件设备，这不是乱花钱么？

在我理解，两者只是IT的发展阶段不同：国内IT企业发展快速，尤其是用户规模和系统复杂度远超海外运营商，所以用最新最好的服务器并没有错。而海外的IT初创阶段比国内早得多，如果系统能力满足，需求变化不大、变更成本又高，确实没有必要频繁更新设备。

所以，当美国互联网再度兴起，就对IT提出了新的需求，为云计算等一系列新科技的生长提供了土壤。

互联网是在通信和计算机网络的基础上成长发展起来的，而互联网的发展又给通信和计算机领域带来了机遇和挑战。

一个典型的例子，就是相对于传统的计算机系统，互联网需要更大规模的运算能力的同时，还希望尽可能地降低成本，所以X86服务器大行其道。

单机性能低，怎么办？靠软件堆。硬件不稳定，怎么办？靠软件来补。需求变化快，怎么办？靠软件改。云计算领域的诸多技术，就是这么被逼出来的。

互联网的初创企业都是省钱的高手，恨不得一分钱掰成两半花，因此钟爱于性价比最低的IT平台，上一轮次的受益者是SUN。而今，X86服务器逐渐成为新一代互联网公司的标配，一家没有那么多银子买机器，就以互联网的共享模式，根据实际需要租用计算能力和存储资源，这也正是催生云计算出现的源动力。

与此同时，"省钱"促成了开源技术的繁荣。从技术角度看，开放源代码，通过社区交流逐步完善，这些都是非常符合互联网发展思路的行为；但从商业角度看，免费的开源软件严重影响传统IT企业的经济效益，也抑制了传统IT企业的创新动力，让传统IT产业雪上加霜。

在诸多硬件流派中，X86拥有的成本优势无人能及，自然成为云计算技术的重点发展领域，互联网飞速发展产生的推动力，主要给了X86平台；而其他硬件由于规模大、成本高，变化空间有限，并没有多少互联网企业愿意在这上面做创新。

几年时间下来，大型机依靠安全稳定方面的优势坚守传统地盘，一部分小型机与软件深度整合发展为一体机，而更多的硬件厂商放弃了自身的发展计划。

未来的IT系统，尤其是新建系统新建能力，只能在一片片的X86服务器的基础上成长。对于绝大多数应用场景来说，将来除了X86，或许不再会有别的硬件平台可供使用。

云计算技术

基于同样的X86服务器，各家的玩法不同，催生出了不同的云计算技术。

最为大众熟悉和接受的，是虚拟化技术。所谓虚拟化，主要是将庞大的、完整的硬件资源（ 包括计算、存储等）分割成为较小的单元，并具备动态调整小单元的能力，如果虚拟化用得好，就可以灵活分配和及时调度计算存储资源，提高资源利用效率。

值得一提的是：虚拟化技术并不为X86所独有。事实上，在小型机上部署虚拟化软件，是目前IT系统经常采用的模式。

这是因为，单台小型机拥有的资源比X86多得多，因此在资源利用率提升方面，在小型机上部署虚拟化，往往比在X86上部署效果更好，甚至比X86具有成本优势。

比如运营商现在的系统，就是以小型机为主体，很多小的应用都跑在小型机的虚拟化软件上。

只不过，未来系统以X86为主体，就不再需要在小型机上部署虚拟化软件，更多的虚拟化场景都会转移到X86上来搞。所以，小型机的虚拟化场景会越来越少，剩下的小型机将主要是满足大的计算需求。这也就是说，传统小型机逐渐萎缩、退出，只是时间问题。

虚拟化技术是将大资源划小，那么，如何将小的资源，组合成大规模运算的平台呢？这就需要另一类云计算技术：分布式运算。

为什么说这是一类技术？虽然各家需求不一样，应用场景不同，采用的技术和策略也大相径庭，常规的网格计算、集群，以及很多互联网企业的专用技术，看似五花八门，其实万变不离其宗，解决的问题，都是如何将小的计算资源，组合成为大规模运算平台。

虽然目前虚拟化+X86的模式应用最广，但并非所有的云计算都基于虚拟化技术。其中最典型的就是Google。

作为提供搜索服务的互联网企业，谷歌需要解决的问题完全用不到虚拟化技术，相反，部署虚拟化软件将降低系统运行效率，增加成本。因此，Google基于自己的需要进行定制化开发，先是做出企业自用的Map/Reduce和NDFS，又在此基础之上形成了经典的Hadoop平台，由"自研"到"自用"再到"产品化"，令人钦佩。

在此基础上，谷歌持续创新，乃至引发了"容器"技术革命以及Kubernetes的狂飙突进，这是后话，暂且不表。

前面提到，受互联网带来的冲击，传统硬件平台的衰退势不可当。但使用低成本的X86和免费的开源软件做出来的系统，在安全性、稳定性、资源调度与管理、系统开发复杂性等方面，就需要做更多的工作，必须通过各种工具软件和配套的管理来解决。于是，很多新技术应运而生。

比如OpenStack。

OpenStack也是开源产品，设计和建设的目标是为云计算提供实施简单、可大规模扩展、丰富、标准统一的管理平台。它由NASA发起，又有众多行业大佬支持，在这一领域稳居霸主地位。

最初，OpenStack只是虚拟机的管理工具，但如今，它管理的范围已经扩展到网络、虚拟化、操作系统、服务器等各个方面，渐有一统天下之势。

当老大需要担当。互联网时代软件技术发展非常迅速，几个技术高手聚在一起，针对某种特殊场景，就可能开发出一套新系统，进而演变成为新技术新产品。作为综合的全面的管理平台，如果想要承载所有云计算产品，OpenStack就必须有强大的兼容性，支持各种技术、产品和平台的管理。

同样是开源模式，容器技术的目标，是构建更加高效的运行环境。而提供标准化手段，可以让用户自由组装相对独立的运行环境。虽然目前容器的众多流派的厮杀还没有尘埃落定，但对于开发者来说，容器技术的巨大诱惑，已经让它在很短的时间里收获了大批拥趸，在一些领域获得了非常好的效果。

OpenStack必须支持容器技术，然而如何与容器技术共生双赢，需要把握好平衡：容器的优势就在于高效，如果因为管理平台的存在，降低了计算效率，那就失去了意义；而如果不能接入综合性的管理平台，用户心有顾忌，也可能导致容器技术的发展空间受限。

毕竟，容器技术和许多小众类的IT技术类似，主要是针对性解决某些特殊场景，并非包打天下的灵丹妙药。

前面点过名的Kubernetes，也是随着容器技术一起热起来的。它是Google大规模容器管理技术Borg（ 一个更强大的技术）的开源版本，提供容器化应用的部署、维护，甚至可以管理跨机器运行的容器化应用，与容器技术的匹配度更高。

从某种角度来说，Kubernetes和OpenStack是竞争关系，两个平台有很多重叠的功能；但在我看来，如果根据整体系统实现目标，将功能分解到不同的平台来承载，在一个系统里依然能够做到两个平台共存，使其各自发挥出自己的优势。

云计算服务

另一股推进云计算发展的力量，是云计算服务。这一边的龙头企业是亚马逊，它提供的云服务，真正将云计算的理念转化成了实践。

看看美国国家标准与技术研究院（ NIST）的定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（ 包括网络、服务器、存储、应用软件以及服务），这些资源能够被快速提供。

从根本上来说，云计算是一种服务，是一种商业模式，而云计算技术只是实现云计算的手段。很多情况下我们谈的云计算，都本末倒置了。

国内人士对IT有很多根深蒂固的误解和错觉，比如愿意投资在硬件上，而不认可软件的价值；再比如愿意为开发商支付劳务费，而意识不到稳定的产品化软件价值。因此，谈到云计算服务时，往往是叶公好龙，说一套做一套。

多年前，有一家软件公司试图采用这种模式，用户并非购买软件，而是以租用方式拥有对软件的使用权；如果在租用期间软件升级，用户使用新软件而不必增加费用；而等租期一到，用户也就不能再继续使用，这家公司叫SAS。

可惜，虽然在它技术方面有优势，而且分析类应用也适合于这种商业模式，但当时国内绝大部分客户都不认可，所以SAS最终碰了一鼻子灰，铩羽而归。

如今，科技发达了，中国与世界接轨的程度也今非昔比，当海外云计算浪潮兴起的时候，国内各种各样的云公司也如雨后春笋般出现，再加上开源技术门槛不高，成本又低，互联网媒体也不断传播放大，一时间，云计算市场好戏连台，热闹得紧，不说做云都不好意思在IT圈混了。

但仔细看下来，很多所谓的云服务提供商只是新瓶装旧酒：做IDC的说自己提供的是IaaS，做应用软件的摇身一变，就说自己提供的就是SaaS服务。

反正国内大多数人也不知道真正的云计算是什么，先用概念和低价，把市场抢下来再说。

虽然它们对客户说，提供标准化的云服务，但其实还是像传统IT里的操作系统（ 尤其是大型机）一样，只要用户被绑定，再要进行系统移植、升级和搬迁，就不一定客户说了算啦。

这是当前国内很多云服务供应商的基本套路。

当然，从积极的角度看，云计算为开发者提供了价廉物美的基础设施，能够大幅降低IT系统的建设成本，推动IT发展。

而客观来讲，目前国内的IT还处于初级阶段，有非常大的提升空间，所以即使不是标准、完整、最佳的云计算，也会对IT水平的提高有强大的推动作用。

更为关键的是：伴随云计算传播的"服务"理念，以及分工协作意识，对IT的成长发展有很大意义。

传统IT以产品为中心，成本高，技术门槛高，需要大批高精尖的技术人才，经历很长时间才能搞定。而云计算的出现和发展，使IT的分工更加合理，高端人才可以专注打造越来越便利、高效、廉价、可管可控的平台；而大量的应用以及越来越快的变化，则可以交给数量多、水平一般的人员来负责。

结语

说云计算是趋势，并不是它有多么完美，而是作为客户的你，没有其他选择。

未来的IT世界里，云计算服务以及云计算技术将占据越来越大的比重，尤其对于新兴的、变化的、成长的领域，可能看不到传统IT的身影了。

就IT系统来说，并没有绝对的先进性，或者说，技术的先进性并不是最核心要解决的问题。IT系统要解决什么样的问题，实现什么样的场景，配合什么样的技术和平台，软件硬件与需求的和谐匹配才是最佳选择。

就像运营商的支撑系统，以前的运行环境是小型机，并非不可继续用。但如今所有供应商都已经不再开展下一代小型机的技术研发，如果不及时将应用系统调整到X86平台上，等几年之后，你的软件要跑在什么硬件上？

题图来自 |  Neumo Infotech