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云计算的前世、今生和未来

        “如果你正要打开电脑,在一个文字处理软件中写下未来一周的旅行计划,那么你不妨试一试这样一种全新的文档编辑方式:打开浏览器,进入 Google Docs 页面,新建文档,编辑内容,然后直接将文档的 URL 分享给你的朋友——没错,整个旅行计划现在被浓缩成了一个 URL ,无论你的朋友在哪里,他都可以直接打开浏览器访问URL 。无论你分享给多少朋友,他们都可以与你同时编辑、修订那份诱人的旅行计划……如果你喜欢上了这种新颖的编辑体验,那么恭喜你,你正在拥抱一个美丽的网络应用模式——云计算。”

        谷歌全球副总裁大中华区总裁李开复博士以这样通俗而优美的语言向人们讲述着云计算这样一个深邃的概念。如果让他用技术语言来定义云计算,他会告诉你,所谓云计算,就是要以公开的标准和服务为基础,以互联网为中心,提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务,让互联网这片“云”成为每一个网民的数据中心和计算中心。

        也就是说,在谷歌理念的云计算模式中,用户所需的应用程序并不运行在用户的个人电脑、手机等终端设备上,而是运行在互联网上大规模的服务器集群中。用户所处理的数据也并不存储在本地,而是保存在互联网上的数据中心里。提供云计算服务的企业负责管理和维护这些数据中心的正常运转,保证足够强的计算能力和足够大的存储空间可供用户使用。而用户只需要在任何时间、任何地点,用任何可以连接至互联网的终端设备访问这些服务即可。“谷歌提供的网络搜索功能本身,就是一种典型的云计算。其他谷歌服务,诸如 Gmail、Google Docs、Google Picasa Web 等等,无不充分体现了云计算的强大力量。”

        谷歌显然是云计算的先行者,但并不是孤独的先行者。IBM、微软、雅虎、亚马逊、Sun、EMC等公司都竞相投入到对云计算的热烈追捧浪潮中,尽管他们对云计算的理解不尽相同。

        早在2006年,亚马逊就推出了弹性计算云(Elastic Compute Cloud,EC2)服务,让中小型企业能够按照自己的需要购买亚马逊数据中心的计算能力。以EC2为基础的云存储S3(Simple Storage Service)在不到一年的时间里,就已经存储了50亿个对象。

        微软则号称微软的将来在于Web、离散设备和云计算。微软首席架构师Ray Ozzie表示, 由于云计算的出现,在未来五年内,开发人员写代码的方式将有所转变。而作为 “云计算”及其Live战略的最重要一步,微软Live Mesh产品目前已推出多个Beta版,今年年底前即会面市。

        IBM去年11月最先在上海推出了“蓝云(Blue Cloud)”计划,其中包含了一系列的云计算产品。今年5月,更是宣布在中国无锡太湖新城科教产业园为中国的软件公司建立的IBM中国“云计算中心”正式投入运营。

        Sun则声称,去年推出的移动数据中心——Sun Blackbox在云计算中也将发挥重大作用。而且,Sun还提供租赁主机的服务,以帮助用户实现云计算。

        今年6月10日,EMC公司宣布加入“道里可信基础架构项目”,致力于云计算环境下关于信任和可靠度保证的全球研究协作。该项目是一个成长中的全球研究组,目前包括复旦大学、华中科技大学、清华大学和武汉大学四所中国顶尖技术高校。此前不久,EMC刚刚收购云计算厂商Pi。

        那么,云计算究竟代表了一种什么样的发展前景,吸引着众多IT巨头的目光?它会给IT业带来怎样的未来呢?

 

        就像情绪和味道一样,虽然它们的存在无影无形,但的的确确有着自己的物理基础——大脑神经和嗅觉细胞。云计算的名称和概念虽然让人感觉飘渺,但同样离不开有形的IT技术架构的支撑。

        云计算这个名词最早可能是借用了量子物理中的“电子云”(Electron Cloud),强调了计算的弥漫性、无所不在的分布性和社会性特征。但就其物理基础来说,仍然离不开最底层的网络基础架构,中间层的硬件和软件平台,以及上层的应用程序。

        “8年前微软提出的.NET战略中已经包含了云计算的内容。”微软全球副总裁兼中国研发集团主席张亚勤说,云计算是指各种各样的应用分布在全球的数据中心中,这些应用可以根据需要,动态地分配到客户端。这和几年前提到的网格计算、分布式计算一样,是大势所趋。

        “就其运行的原理来说,云计算和网格二者在本质上没有区别。”网格计算领域资深技术专家、加拿大Platform Computing软件公司亚太区技术总监张福波博士亦如是断言。他表示,和网格一样,云计算建立在分布式计算的基础上,背后的技术支撑是虚拟化,只不过网格是从技术的角度来看问题,云计算则是从数据中心和应用服务的角度来看问题。

        英特尔解决方案部中国大区技术部经理梁岩和张福波的看法不谋而合。“云计算的基本架构和网格没有本质区别,但是云计算是从商业的角度量化客户的需求,以实现明确的商业目的。”

        “网格计算只是把一些设备通过网格连在一起,而云计算是让企业的数据中心运行更加类似互联网,通过安全和可扩展的方式让计算资源像虚拟资源一样被访问和共享。也即是说,虚拟化是云计算的秘诀之一,几乎所有的云计算系统都有某种形式的虚拟机管理器。” 英特尔软件与解决方案事业群副总裁暨中国产品开发总经理王文汉博士这样阐述云计算和网格计算的关系。他把从网格到云计算的演变称为“新瓶装旧酒”,而虚拟化就是把网格计算变成云计算的瓶子。

        在IBM的理念里,云计算也被看作是网格计算和虚拟化技术的融合:即利用网格分布式计算处理的能力,将IT资源构筑成一个资源池,再加上成熟的服务器虚拟化、存储虚拟化技术,以便用户可以实时地监控和调配资源。

        “可以说云计算的概念涵盖了网格计算,并且加上了更多企业级安全的因素。” IBM高性能随需解决方案团队副总裁赵维义博士表示。虽然云计算环境也可通过快速提供运行网格应用的物理和虚拟服务器来支持网格计算,但是二者还是有很多区别。网格计算需要将一个大型的任务分解为多个小任务,并且以并行方式运行在不同的服务器上。通常使用很多计算机,一般是数千台。而“云计算也支持非网格环境,比如标准的三层Web架构或Web 2.0应用。” 此外,云不仅仅是计算机资源的简单汇集,也为其提供了一种管理这些资源的机制。

        不难看出,云计算是由网格计算脱胎而来,但前者更注重商业化。另一个容易被忽略的事实是,虽然在理论上云计算可以让用户端通过节省计算资源而变瘦,类似像购买水、电那样为计算能力按需付费而避免浪费,但由于虚拟化需要比较高的系统资源,事实上很难做到利用网络中原有的计算资源,而往往需要新建强大的超级计算中心。谷歌、亚马逊、微软等公司不断新建巨型数据中心就是明证。因此,即使对于整个社会的资源和环保问题来说,云计算短期内也未必能起到正面的作用。

        当然,所有的人都不能否认,云计算是未来IT业发展的大趋势之一。你不用在自家后院发电或挖井以获得水电供应。同样,有一天你只要买个瘦客户端设备就行了,所有的计算和存储都可以在网上实现。

 

        IT业从来不缺少新技术和新名词,人们对新概念普遍有了“防忽悠”的识别能力。云计算也难逃这一定律。因此,我们还不如从一开始就对其长处和挑战给予全面的认识,让人们仔仔细细地审视这片新飘来的“云”是否能和自己的实际应用对接。

        可喜的是,热衷于云计算的厂商们似乎已经意识到了这一点。

        与谷歌强调未来几乎所有的软件都可以搬上网,以服务取代软件不同,张亚勤认为,存储和计算完全在网络上进行不太可能,业界需要更均衡的观点。因此微软提出了“云-端计算”的概念,即“云”和终端都会具备很强的计算能力。张亚勤认为,很多人习惯将其电子邮件保留在Web一端,但对于个人财务记录,大多数人都希望将其置于书房或家用办公 PC上。而对于企业来说,往往拥有成百上千个应用程序,并非所有应用程序都适合于远程使用。当然,所有应用程序都在本地终端上使用也不一定合理,因此他强调“云”和终端的均衡将是一种合理的方式。

        王文汉也明确表示,云计算百分之百不是“唯一”的发展方向,因为总是有很多应用用户怕到云端上面,轻飘飘地踏不到地。“你敢把税务资料放在云端上吗?你敢把跟人家打官司的文档放在云端上吗?可能飘走了,证据不见了就得坐牢去了。所以很多时候,我们习惯了生活在人间,在云里面总是有一点害怕、不踏实。因此将来的世界,可能有云计算,有网格计算,甚至更传统的设置、大型的机器都存在,只是数量有变动,但是每一个计算模式都有存在的意义。”

        英特尔公司副总裁、中国大区总裁杨叙甚至不同意“云计算”会导致终端性能被削弱的观点。杨叙认为,原来的互联网主要以文字为主,对终端要求可能不高,而进入包括视频、视频流等大量应用的第二代互联网以后,虽然计算模式已和PC时代很不一样,也导致了新的应用和服务层出不穷。 “现在我们正处于一个处理经济时代,数据量增长迅速对独立机器的要求反而更高了。”

        其实不难想象,短时间内,如何能让银行、电信这些视数据安全为生命的企业乖乖交出自己数据中心的钥匙呢?因此,有分析师预言,云计算最先瞄准的应是个人消费者和中小企业用户。由于谷歌、微软、亚马逊等公司拥有庞大的用户群,因此它们在云计算领域拥有领先的优势。

        由此,我们也不难理解,为何IBM要和谷歌结盟,在美国大学校园里推动云计算技术的发展。业内人士认为,IBM 和谷歌联手的一大原因就是要共同对抗微软,IBM 熟谙企业级计算机的运行之道,而谷歌悉知大流量数据传输和高速网络链接的不二法门。两家公司的合作应该说可以互相取长补短,成为“狙击”微软的重量级组合拳。

        由此我们不难预料,虽然云计算不会如乐观者估计的那样在未来形成大一统的格局,但终将会成为IT厂商竞技的主战场之一。

 

        即使我们不把云计算看成是IT厂商为了吸引关注而对网格做出的新包装,但导致网格热度下降的诸多挑战依然是它要面对的问题。

        根据张福波的观点,网格概念之所以衰落,是因为面临着四个方面的挑战。

        挑战之一是数据安全问题。这既包括技术上的挑战,也包括制度上的挑战。“你会把钱放在银行里,但你不会把数据储存在网络上,因为银行背后有政府的法律保证,但网格运营厂商数据中心的数据安全却没有任何有公信力的第三方在制度上的保证,因此用户不敢把数据放进运营商的数据中心里。(事实证明,这种担心绝不是多虑。今年2月中旬,亚马逊的云存储S3出现故障,持续时间约4小时。)

        挑战之二是软件使用模式的羁绊。“现有的软件许可模式使网格中缺少可使用的软件资源,只有鼓励厂商使用ASP(应用服务平台)、SaaS(软件运营服务)的方式为用户提供服务,网格作为通路和载体才能真正发展起来。”

        挑战之三是缺乏统一的技术标准,包括网络应用、操作系统、虚拟化、应用软件都缺乏统一的标准,这也导致了资源无法共享。

        第四个挑战在于许多应用软件并不是为分布式计算而写,导致其在网格中也难以应用。

        此外,还有厂商的现有利益问题。发电机不会卖给用户,计算机却是卖给最终用户,如果将来只能卖给几个大的计算中心,现有厂商的利益无疑会受到威胁。

        “网格面临的问题,云计算一样会遇到。” 张福波表示。

        梁岩也表示,缺乏统一的市场规范将是掣肘云计算商业化发展进程的重要因素。

        “信任问题是在推广云计算的过程中存在的较大障碍。”Gartner分析师David Cearley表达了相同的看法。Gartner存储市场大中华区首席分析师张瑾还认为,带宽问题和商业模式同样制约着云计算的发展。“未来是否有足够的带宽支持云计算?谁来运营这些提供公共计算服务的超级计算中心?如何赢利?这些都是云计算商业化道路上需要解决的问题。”

        “重要的是要看大型企业和政府是否愿意接受云计算的概念。最大的挑战可能是他们原有的巨额投资的IT系统和新型云计算处理系统的关系问题。如果系统不能联动,或不能带来巨大的商业价值,企业用户群将很难形成。”山西移动IT规划研究室主任陈刚带来了用户端的实际看法。

        但云计算的确已经迈出了可喜的商用步伐。目前,亚马逊提供每月每1G的存储收费为15美分,服务器的租用则是10美分/CPU小时。Sun 也提供了一项与此近似的服务,价格为1 美元/CPU小时。

        同时,尽管云计算还没有广为用户所接受,但一些勇于吃螃蟹的例子还是非常让人振奋:《纽约时报》最近将其以PDF格式存储的数十年的报纸内容放进了亚马逊的计算中心,并建成可搜索的模式。据《纽约时报》估计,如果用报社自己的服务器完成这项工作需要14年的时间,而亚马逊只用了一天!

        因此,面临挑战的同时,云计算也意味着机会。正因为如此,不仅是IT巨头们,许多新兴的小厂商也开始也进入了这一领域。在Forrester研究公司的最新报告里,列举了11家提供企业级云计算服务的厂商,其中只有亚马逊和Salesforce是为我们所熟知的。

        “云计算是一种典型的颠覆性技术。” Forrester分析师断言。Gartner则预测,到2012年,八成财富1000强的企业将付费使用云计算服务,而三成企业将为云计算基础结构服务付费。

        颠覆性的体现之一,就是对传统硬件制造商的冲击。“服务器和PC厂商将随之衰落,寻找新的出路。就像从前的骆驼祥子演变为今天的出租车司机。”张福波认为。

        从这个意义说,云计算即将引发的IT业的变革才刚刚开始积聚能量。

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