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本文作者: 史中 | 2016-11-30 09:22 |
云計算,不是一個性感的詞匯,大多普通人很難有興趣花時間去了解它。但是,云計算的技術(shù)演進,卻在事實上定義了整個人類 IT 架構(gòu)的演進方向。
云計算技術(shù)每每取得一次突破,都可以讓整個社會的生產(chǎn)成本獲得大幅的下降,并且最終普及到所有的生產(chǎn)領(lǐng)域。從這一點上看,云計算正是現(xiàn)代人類最頂尖科技的基石,這恰如火之于原始人類的意義。
作為云存儲和云計算的老兵,王東臨親歷了行業(yè)的變遷,他創(chuàng)建的書生集團已經(jīng)成立二十年。這二十年的商業(yè)游戲,讓他深諳一個道理,對游戲規(guī)則走向的預(yù)判,決定了游戲參與者的生或死。在云計算巨頭林立的時代,王東臨眼中發(fā)展的第一要訣就是:技術(shù)。而在他眼中,就在這一秒, IT 基礎(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展恰恰到了一個十字路口,面對很多方向選擇。
這個時候,這位老兵的預(yù)言,就有了獨特的意義。
【書生集團創(chuàng)始人 CEO 王東臨】
在王東臨眼中,未來 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)有八個最主要的趨勢。
如今,云的信徒已經(jīng)數(shù)不勝數(shù)。大多數(shù)人都主動或被動地相信云計算是未來 IT 的基礎(chǔ)形態(tài)。但是,王東臨眼中的未來卻更加激進。他強調(diào)“所有的”IT 架構(gòu)都將云化。
五六年前,幾乎所有人都曾聽身邊有些人說,我的手機只要能打電話發(fā)短信就足夠了。然而到今天,所有的人都使用了智能手機。
他所謂的云掃蕩世界的力度,大抵如智能手機掃蕩我們生活的力量。
王東臨列舉了兩個云架構(gòu)的優(yōu)勢:
沒有虛擬化的傳統(tǒng)主機,被稱為“煙囪式物理架構(gòu)”,這是一種垂直而不互通的模式。這種模式下, CPU的使用率2%很常見,峰值也不過10%,這是一種巨大的算力浪費。
虛擬化正等同于把多個計算機構(gòu)架在同一個物理機底層上,這樣就可以使得 CPU 利用率成倍增加,從而使得生產(chǎn)成本急劇下降,用幾個機柜就能代替原來幾十個機柜的設(shè)備。
以大型商場沃爾瑪為例,如果每個顧客都有一個自己的固定車位,這就是傳統(tǒng)架構(gòu)。在這種不靈活的架構(gòu)中,如果沃爾瑪總共有五萬名顧客,就需要有五萬個車位。而真實的情況是,車位是可以“資源池化”的,在沃爾瑪前面,只要有一個可以容納此刻在沃爾瑪之中購物的顧客數(shù)量的停車位,就足夠了。也許這個數(shù)字只是500。這個停車場就是典型的資源池。
實際上,云架構(gòu)帶來的優(yōu)勢還很多,擴展性、彈性、自助服務(wù)、可度量、低成本、故障容錯等,每一個都價值非凡?!拔艺J為未來只要有機房,就一定都是云平臺架構(gòu)?!蓖鯑|臨說。
【硬盤通過“資源池”模式統(tǒng)一規(guī)劃管理】
企業(yè)級設(shè)備和分布式系統(tǒng),雖然聽上去都有些冰冷,但實際上代表了兩種我們都熟悉的哲學(xué)態(tài)度:相信“優(yōu)秀的單兵”還是相信“有組織的團隊”。
一個便宜的設(shè)備,它的可靠性可能只有99%,這意味著一年當(dāng)中它出問題的概率是百分之一。而一個貴 5-10 倍的企業(yè)級設(shè)備,可靠性高10倍,故障率是千分之一。
然而,如果你用兩個可靠性為99%的便宜設(shè)備做冗余備份,它的故障率是多少呢?
王東臨向雷鋒網(wǎng)提了這個問題。
當(dāng)然,大多數(shù)人給出的回答是“百分之一的百分之一,結(jié)果是萬分之一”,但是王東臨說,雖然這已經(jīng)很好了,用非常低的成本實現(xiàn)了比昂貴設(shè)備高10倍的可靠性,但實際上比這還要好。
在一臺設(shè)備出故障之后,你有可能不去修復(fù),眼睜睜地等待第二臺設(shè)備故障嗎?如果新設(shè)備上架的周期是三天,那么另一臺設(shè)備在這三天中出故障的概率本來就是萬分之一。所以,整個系統(tǒng)出故障的概率,是另一臺設(shè)備在第一臺修復(fù)過程中也出現(xiàn)故障的概率,算下來是百萬分之一,相當(dāng)于昂貴設(shè)備的1000倍可靠性。
這樣的兩套系統(tǒng)做出的冗余備份,價格要遠低于昂貴的故障率是千分之一的“企業(yè)級設(shè)備”。
他認為,之所以企業(yè)級設(shè)備能夠一直存在,是因為由廉價設(shè)備組成的分布式系統(tǒng)的技術(shù)在不斷完善中。而目前,這些分布式開源技術(shù)已經(jīng)足夠成熟,在未來無論是成本還是可靠性。企業(yè)級設(shè)備都將喪失優(yōu)勢。
實際上,大多數(shù)大型互聯(lián)網(wǎng)公司,并不會選用“企業(yè)級設(shè)備”。以谷歌為例,谷歌從第一天起就搭建了甚至沒有機箱的由“地攤貨”組成的數(shù)據(jù)中心。直到發(fā)展到巨無霸,他們的發(fā)展路徑仍然是采用先進的冗余技術(shù)而不是提高單點可靠性。
【谷歌機柜】
有關(guān)開放和封閉的爭論,爭論一直不休。這同樣是兩種哲學(xué)的戰(zhàn)爭:相信“閃光的精英”,或是相信“群體的智慧”。
在王東臨的眼里,這場戰(zhàn)役的最終結(jié)果,一定是開源取勝。
當(dāng)年 IBM 主導(dǎo)的兼容機,正是因為開放了構(gòu)架,才可以讓一臺電腦里同時用到臺灣的主板,韓國的內(nèi)存,日本的硬盤,美國的操作系統(tǒng)和CPU。
開源會導(dǎo)致分工的細化,每個人只做自己最擅長的領(lǐng)域。例如羅技只做鼠標(biāo),但是因為開源形成的生態(tài)擴大,它的生意同樣可以很大。而因為專業(yè),羅技可以在所有的鼠標(biāo)里做到價格最低,質(zhì)量最好。
開放和封閉,有一場幾乎所有人都被卷入的曠世戰(zhàn)爭,那就是 Android 陣營和蘋果的角逐。
也許所有人都認同如下事實:
可以把控所有開發(fā)流程的蘋果,在很長時間內(nèi)的用戶體驗都優(yōu)于 Android。但是,隨著 Android 生態(tài)的不斷壯大,用戶體驗在不斷追趕蘋果。很多目前在智能手機中被公認的優(yōu)秀功能,例如消息列表,正是先出現(xiàn)在 Android 手機上,然后被蘋果借鑒。
【喬布斯和第一代 iPhone】
王東臨認為,這些事實都符合他的預(yù)測。
在發(fā)展早期,開放系統(tǒng)的效能會低于封閉系統(tǒng)。但是隨著開源系統(tǒng)的進化發(fā)展,體驗是可以追平甚至反超封閉系統(tǒng)的。長期來看,開放系統(tǒng)的缺點可以被克服。而它的優(yōu)點卻是根本性的。
現(xiàn)在很多 Android 系統(tǒng)的照相功能開始優(yōu)于 iPhone,這就是開放系統(tǒng)追平和反超封閉系統(tǒng)的表現(xiàn)。
開源,始于人們的“共產(chǎn)主義理想”,這也使得很多開源程序員在很長時間內(nèi)生活拮據(jù)。但是,這個“共產(chǎn)主義理想”在結(jié)合了商業(yè)和市場的力量后,就迸發(fā)出了巨大的力量,至少體現(xiàn)在如下兩個方面:
1、開源通過免費帶來流量,通過增值服務(wù)掙錢。這和互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式是一樣的。例如著名的 Redhat 公司,旗下的 Linux 和 Openstack 都是開源產(chǎn)品,卻靠增值服務(wù)年收入超過 20 億美金。
2、開源可以打造一個生態(tài)系統(tǒng)。例如谷歌的 Android 系統(tǒng),在智能手機領(lǐng)域把神一樣的蘋果公司擠到只有百分之十幾的市場份額。
【占領(lǐng)各個領(lǐng)域大批市場份額的軟件,很多都是開源的】
相信所有人都能感覺到,在 IT 架構(gòu)中所有的元件都電子化的今天,仍然在靠磁頭尋道工作的硬盤,帶著滿滿的上一代工業(yè)產(chǎn)品的遺風(fēng)。目前來看,硬盤令人發(fā)指的讀寫速度這一巨大瓶頸,遮掩了越來越龐大復(fù)雜的軟件系統(tǒng)的性能損耗。
這件事情如何解決呢?王東臨的看法很簡單:不是不報,時候未到。
根據(jù)他的觀察,閃存的成本正在快速下降,很快將達到跟今天硬盤接近的價格,從而代替硬盤成為常規(guī)存儲。除了閃存制程(從70納米降到10納米)和架構(gòu)(從每個cell 1bit的SLC到每個cell 4bit的QLC)的進步外,最關(guān)鍵的技術(shù)飛躍在于 3D 層面的層層疊加,從32層、48層已經(jīng)發(fā)展到了64 層,再加上中國投資200億美元建閃存生產(chǎn)線,閃存價格降到白菜價已經(jīng)指日可待了。
【32層 Flash 存儲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)】
目前來看,硬盤價格在每 GB 幾美分。而 Flash 存儲的價格在幾個月前就已經(jīng)降到每GB10美分。消費級SATA SSD的零售價已降到每 GB 大約二十美分多一點,而企業(yè)級 SASSSD 的價格雖然還在一美元左右,很快也將跳水,幾年后閃存的出貨價格將降到每GB幾美分,和今天的硬盤接近。
而當(dāng)閃存價格的臨界點來臨時,會導(dǎo)致一系列巨大的改變。
原有的存儲架構(gòu)都是為了機械硬盤而設(shè)計的。例如:為了減少尋道時間,需要把連續(xù)數(shù)據(jù)存放在一起。而一旦閃存替代機械硬盤,機械運動的瓶頸瞬間消失,給IT基礎(chǔ)架構(gòu)帶來的沖擊大致相當(dāng)于當(dāng)年蒸汽機對工業(yè)的沖擊,不僅現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)都被淘汰,甚至連網(wǎng)絡(luò)、驅(qū)動、虛擬化等都會受到巨大的沖擊。
隨著技術(shù)的成熟,軟件可以定義的內(nèi)容越來越多。包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義存儲、軟件定義SSD甚至軟件定義數(shù)據(jù)中心等等。
軟件定義降低了對復(fù)雜硬件的需求,硬件層只需要高效地做好互聯(lián)互通,控制邏輯由軟件完成。例如從底層抽象出一個靈活的“虛擬硬件組織形式”,這種虛擬硬件組織形式可以隨著需求的變化而被重新定義,而不用真的修改硬件的聯(lián)通方式。
這就像在公司內(nèi)部根據(jù)人員和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu),可以由軟件定義一個網(wǎng)絡(luò)組織方式。而當(dāng)人員或業(yè)務(wù)發(fā)生變化時,可以重新定義一套新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),在代碼層面更新了硬件的組織方式。
王東臨認為,未來所有的硬件組織形式,都會以軟件定義的形式出現(xiàn)。
從理論上來說,由于增加了抽象過程,軟件定義硬件可能存在著一定的性能損耗,而這一點正與王東臨預(yù)測的下一個趨勢密切相關(guān)。
執(zhí)行速度最快的代碼,是沒有代碼。
王東臨引述了著名美國存儲公司 DSSD 的標(biāo)志性口號。
最近十年來硬件性能提升了大約100倍,但軟件的變化不大,在硬件技術(shù)突飛猛進的今天,很多節(jié)點間的交流仍然使用上世紀(jì)就被發(fā)明的 TCP/IP 協(xié)議。這樣“三次握手、四次關(guān)閉”的協(xié)議效率很低,經(jīng)常 Ping 一下就需要幾毫秒,而對于硬件來說,每個動作可能是微秒甚至納秒級別的。
每個協(xié)議棧之間都像是一盞紅綠燈。以往硬件性能比較弱,就像在街道上騎自行車,紅綠燈的影響沒有那么明顯。而現(xiàn)在每個人都開汽車,密集的紅綠燈就變得非常礙事了,更何況是TCP/IP這種非常堵車的路口。
而緩解這種擁堵的方式,無疑就是規(guī)劃合理的路徑,減少紅綠燈,并將紅綠燈改建成立交橋。
從存儲方面來看,用高效的 微秒級的SAS 或 PCIe 來代替 毫秒級的TCP/IP 協(xié)議,顯然可以大大提高效能。然而,受制于整體的體制和生態(tài),很多產(chǎn)品為了保證兼容性,一直沿用基于 TCP/IP 的組織架構(gòu)。
【可以插在服務(wù)器 PCIe 槽上的 SSD】
王東臨提出了一種新的存儲架構(gòu),這種架構(gòu)看起來有些激進。那就是拋棄原來每個存儲控制節(jié)點帶很多本地盤,然后存儲結(jié)點之間互聯(lián)的組織架構(gòu),而是讓每個存儲結(jié)點都通過 SAS 網(wǎng)絡(luò)來直接控制硬盤,做“減法”將數(shù)據(jù)路徑壓縮到了極致。這種控制架構(gòu)顯然需要打破固有的習(xí)慣,需要大量對于軟件的重新設(shè)計。
目前,只有極少數(shù)公司在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面進行如此激進的嘗試。但是王東臨相信,軟件這一“生產(chǎn)關(guān)系”已經(jīng)越來越嚴重地制約硬件的“生產(chǎn)力”。越晚改變,留下的時間就越稀少。
個人用戶對于產(chǎn)品的外觀和用戶體驗的關(guān)注,遠遠大于產(chǎn)品可以實現(xiàn)的絕對功能。而王東臨認為,未來所有的企業(yè)級產(chǎn)品,也會向消費品化發(fā)展。
CITE(Consumerization ofITinthe Enterprise)是王東臨從硅谷學(xué)到的理念。做了20年2B業(yè)務(wù)和10年2C業(yè)務(wù)的王東臨很快就接受并認可了這一理念。
一個企業(yè)產(chǎn)品需要在命令行中輸入命令,需要專業(yè)工程師才能操作。這些傻大笨粗的企業(yè)系統(tǒng)在未來都會消失。簡單易用、界面友好也逐步成為企業(yè)級系統(tǒng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。
王東臨據(jù)此把書生云的機柜做成了“顏值爆棚”的樣子。他告訴雷鋒網(wǎng)(公眾號:雷鋒網(wǎng)),書生云的實踐證明,即使是企業(yè)產(chǎn)品,即使是可能被放在機房中并不會被每天觀賞的產(chǎn)品,用戶也需要出色的工業(yè)設(shè)計和易用的界面。
【書生云機柜/圖片由書生云提供】
對于超融合,有一個簡明的比喻:
如果需要建造一幢房子,最基礎(chǔ)的方法是一磚一瓦地現(xiàn)場砌。而有一種更加快速有效的方式就是,提前做好預(yù)制件,在現(xiàn)場只需進行必要的組裝。
對于 IT 系統(tǒng)的部署,同樣適用這個原理。如果在企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)場部署,需要把服務(wù)器安裝上架,連接電纜,安裝軟件,調(diào)試配置。這個流程往往需要幾個星期甚至幾個月。
王東臨說,所謂“深圳速度”的大樓建設(shè),絕不可能是一磚一瓦現(xiàn)場搭建的,一定采用了“超融合”的方式。
他認為,在超融合方面嘗試比較成功的,就是剛剛上市的美國企業(yè)級云服務(wù)商 Nutanix。
Nutanix 的超融合,是把計算和存儲融合在一起。如果用戶需要私有云服務(wù),需要至少購買三個節(jié)點,就可以組成分布式系統(tǒng)。但是他們的超融合并沒有融合網(wǎng)絡(luò),他覺得這還是半融合。
王東臨覺得,真正的超融合是加入了網(wǎng)絡(luò)的超融合。把所有的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)全都放進一個機柜。這也是書生云在做的嘗試。
正如上世紀(jì)八十年代大型機成為PC機的那一次浪潮,如今云計算以簡單易用的形態(tài)進入普通企業(yè),是王東臨技術(shù)人預(yù)見的未來。而正在發(fā)生的事實也證明,云計算的技術(shù)正在改變 IT 的基礎(chǔ)架構(gòu)?;诖?,新的產(chǎn)業(yè)分工正在形成。而這正是所有尊重云計算核心技術(shù)企業(yè)的春天。
文/史中(微信ID:Fungungun,歡迎講述你的故事)
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