云计算不是一个性感的词,大多数普通人很难花时间去了解它。但是,云计算的技术演进实际上定义了整个人类IT架构的演进方向。
云计算技术的每一次突破,都可以大大降低整个社会的生产成本,最终会扩散到所有生产领域。从这个角度来说,云计算是现代人类最先进的科学技术的基石,就像火对于原始人类的意义一样。
作为云存储和云计算的资深人士,王经历了行业的变化。他创办的学者团已经成立20年了。这二十年的商业游戏教会了他一个道理。对游戏规则走向的预测,决定了游戏参与者的生死。在云计算巨头时代,在王眼里发展的第一关键是技术。在他眼里,就在这一秒,IT基础设施的发展刚刚走到了一个十字路口,面临着很多方向可以选择。
这时候老兵的预测就有了独特的意义。
【书生集团创始人CEO王·
在王眼中,未来IT基础设施有八大趋势。
第一,烟囱式的物理架构都会变成云。
如今,云的信徒不计其数。大多数人主动或被动地认为云计算是未来IT的基本形态。然而,未来在王眼里更为激进。他强调“所有”IT架构都将被云化。
五年前,几乎每个人都听过身边的一些人说,我的手机打电话发短信就够了。然而今天,所有人都使用智能手机。
他所谓的席卷全球的云,几乎和智能手机席卷我们的生活一样强大。
王列举了两种云架构的优势:
1.云可以通过虚拟化实现资源重用。
没有虚拟化的传统主机被称为“烟囱物理架构”,这是一种垂直但不可互 *** 作的模式。在这种模式下,2%的CPU利用率很常见,峰值只有10%,这是对计算能力的巨大浪费。
虚拟化相当于在同一个物理机底层搭建多台电脑,这样CPU利用率可以翻倍,生产成本可以大幅降低。几个柜子就能代替原来的几十个柜子。
2.云通过资源池可以大大提高资源利用率。
以大型商场沃尔玛为例。如果每个客户都有自己的固定车位,这就是传统结构。在这种不灵活的结构中,如果沃尔玛总共有50,000名顾客,它需要50,000个停车位。真实情况是车位可以“公摊”。在沃尔玛门前,只要有一个能容纳此刻在沃尔玛购物的顾客数量的停车位,就足够了。可能这个数字只有500。这个停车场是典型的资源库。
其实云架构带来的优势有很多,比如可扩展性、灵活性、自助服务、可扩展性、低成本、容错等。,都是很有价值的。“我觉得未来只要有机房,一定是云平台架构。”王对说道。
【硬盘通过“资源池”模式统一规划和管理】
第二,专用且昂贵的“企业级设备”已死,将被廉价的“分布式系统”所取代
企业级设备和分布式系统,虽然听起来都有点冷,但其实代表了我们都很熟悉的两种哲学态度:相信“优秀的单兵”,或者相信“有组织的团队”。
一个便宜的设备,它的可靠性可能只有99%,也就是说一年内它出故障的概率是1%。而一台贵5-10倍的企业级设备,可靠性高10倍,故障率千分之一。
但是,如果你用两个不贵的99%可靠性的设备做冗余备份,它的故障率是多少?
王把这个问题问给了雷(微信官方账号:雷锋网)。
当然,大多数人给出的答案是“百分之一的百分之一,结果是万分之一”,但王表示,虽然这已经很好了,用极低的成本实现了比昂贵设备高10倍的可靠性,但其实比这更好。
一台设备出现故障后,你有没有可能等第二台设备出现故障而不去维修?如果新设备上架三天,这三天内另一台设备出现故障的概率是万分之一。因此,整个系统的故障概率就是另一台设备在第一次维修过程中发生故障的概率,这是百万分之一,相当于昂贵设备可靠性的1000倍。
这两个系统做的冗余备份,远低于故障率千分之一的昂贵“企业级设备”。
他认为,企业级设备之所以能一直存在,是因为廉价设备组成的分布式系统的技术在不断进步。目前这些分布式开源技术已经足够成熟,未来无论是成本还是可靠性。企业设备将失去优势。
事实上,大部分大型互联网公司都不会选择“企业级设备”。以谷歌为例。从第一天开始,谷歌就搭建了一个由“落地货”组成的数据中心,甚至连机箱都没有。直到巨无霸,他们的发展道路仍然是采用先进的冗余技术,而不是提高单点可靠性。
[谷歌橱柜]
第三,商业开源势不可挡。
关于开与关,争论不休。这也是两种哲学之间的战争:相信“闪耀的精英”还是相信“群体的智慧”。
在王眼里,这场战斗的最终结果一定是开源赢。
当年IBM主导的兼容电脑,正是因为开放的架构,一台电脑可以同时使用台湾省主板、韩国内存、日本硬盘、美国 *** 作系统和CPU。
开源会导致分工的细化,大家只会做自己最擅长的事情。比如罗技只做鼠标,但是因为开源形成的生态扩张,业务也可以做的很大。因为专业,罗技可以做到所有鼠标中价格最低,质量最好。
并且有一场几乎所有人都参与其中的史诗级战争,那就是安卓阵营与苹果的竞争。
可能大家都认同以下事实:
可以控制所有开发流程的苹果,在很长一段时间内用户体验都比安卓好。然而,随着Android生态系统的不断壮大,用户体验也在不断追赶苹果。很多目前智能手机公认的优秀功能,比如消息列表,最早出现在安卓手机上,后来被苹果借鉴。
【乔布斯和第一部iPhone】
王认为,这些事实都符合他的预测。
在发展初期,开放系统的效率会低于封闭系统。然而,随着开源系统的演进和发展,经验甚至可以超越封闭系统。从长远来看,开放系统的缺点是可以克服的。但它的优势是根本性的。
现在很多安卓系统的拍照功能都比iPhone好,这是开放系统赶超封闭系统的表现。
开源是从人们的“共产主义理想”开始的,这也让很多开源程序员长期生活在贫困之中。然而,这种“共产主义理想”在结合了商业和市场的力量之后,产生了巨大的力量,这至少体现在以下两个方面:
1.开源免费带来流量,通过增值服务赚钱。这和互联网、移动互联网的商业模式是一样的。比如著名的Redhat公司,其Linux和Openstack都是开源产品,每年增值服务收入超过20亿美元。
2.开源可以创造一个生态系统。比如谷歌的安卓系统,在智能手机领域把苹果这个神一般的公司挤到了刚刚超过10%的市场份额。
【在各个领域占据大量市场份额的软件,很多都是开源的】
4.闪存将成为常规存储,现有的存储系统将被淘汰。
相信大家都能感受到,在如今的IT架构中,当所有组件都是电子的时候,还在靠磁头工作的硬盘,充满了上一代工业产品的遗风。目前硬盘骇人的读写速度是一个巨大的瓶颈,掩盖了越来越复杂的软件系统的性能损失。
这件事怎么解决?王对的看法很简单:不是你不报,是时机未到。
据他观察,闪存的成本正在迅速降低,很快就会达到接近今天硬盘的价格,从而取代硬盘成为常规存储。除了闪存工艺(从70nm到10nm)和架构(从每个单元1bit的SLC到每个单元4bit的QLC)的进步,最关键的技术飞跃在于3D层的逐层叠加,从32、48层发展到64层。另外,中国投资200亿美元建设闪存生产线,闪存价格降至白菜价指日可待。
[32层闪存的内部结构]
目前硬盘的价格是每GB几毛钱。几个月前,闪存的价格已经降至每GB10美分。消费级SATASSD的零售价格已经降至每GB20美分多一点,而企业级SASSSD的价格将很快跳水,尽管仍在一美元左右。再过几年,闪存的出货量价格会降到每GB几毛钱,接近今天的硬盘。
当闪存价格的临界点到来时,将会引发一系列的巨变。
最初的存储架构是为机械硬盘设计的。例如,为了减少寻道时间,需要将连续的数据存储在一起。一旦闪存取代了机械硬盘,机械运动的瓶颈瞬间消失,对IT基础设施的影响大致相当于当年蒸汽机对工业的影响。不仅现有的存储系统被淘汰,连网络、驱动、虚拟化等都被淘汰。会受到很大冲击。
动词(verb的缩写)软件定义一切。
随着技术的成熟,越来越多的内容可以用软件来定义。包括软件定义的网络、软件定义的存储、软件定义的固态硬盘,甚至软件定义的数据中心。
软件定义减少了对复杂硬件的需求。硬件层只需要高效互联,控制逻辑由软件完成。比如从底层抽象出一个灵活的“虚拟硬件组织形式”。这种虚拟硬件组织形式可以随着需求的变化而重新定义,而不需要真正修改硬件的连接性。
这就好比在一个公司内部,根据人员和业务结构,可以用软件定义一个网络组织模式。当人员或业务发生变化时,可以重新定义新的网络架构,并且可以在代码级别更新硬件的组织。
王认为,未来所有的硬件组织形式都将以软件定义的形式出现。
理论上,由于抽象进程的加入,软件定义硬件可能会有一些性能损失,这与王预测的下一步趋势密切相关。
6.重构软件架构,释放硬件性能。
执行速度最快的代码是无代码。
王引用了美国著名仓储公司的标志性口号。
最近十年,硬件性能提升了100倍左右,软件却没有太大变化。在硬件技术飞速发展的今天,很多节点仍然使用上个世纪发明的TCP/IP协议进行通信。这样“三次握手,四次关机”的协议效率很低,Ping往往需要几个毫秒,而对于硬件来说,每个动作可能是微秒级,甚至纳秒级。
每个协议栈就像一个交通灯。以前硬件性能弱,就像在街上骑自行车,红绿灯的影响没那么明显。现在大家都开车了,密密麻麻的红绿灯都成了很大的障碍,更别说有TCP/IP堵车的路口了。
缓解这种拥堵的办法无疑是规划合理的路径,减少红绿灯,将红绿灯改为立交桥。
从存储方面来说,用高效的微秒级SAS或PCIe代替毫秒级TCP/IP协议可以明显提高性能。但由于整体体系和生态的原因,很多产品为了保证兼容性,一直遵循基于TCP/IP的组织架构。
[可插入服务器PCIe插槽的固态硬盘]
王提出了一个新的存储架构,这似乎是激进的。那就是抛弃原来每个存储控制节点有很多本地磁盘,然后存储节点互联的组织架构,而是让每个存储节点通过SAS网络直接控制硬盘,做“减法”,把数据路径压缩到极致。显然,这种控制架构需要打破固有习惯,重新设计大量软件。
目前只有少数公司在体系结构上做了如此激进的尝试。但王认为,软件的“生产关系”越来越制约了硬件的“生产力”。越晚改变,剩下的时间越少。
七、企业产品将是消耗品。
个人对产品外观和用户体验的关注远远大于产品所能达到的绝对功能。王认为,在未来,所有的企业级产品也将发展成为消费级产品。
Cite(企业消费化)是王从硅谷学到的一个概念。从事业务20年、2C业务10年的王很快接受并认可了这个想法。
一个企业级产品需要在命令行输入命令,需要专业的工程师来 *** 作。这些愚蠢的企业系统在未来都将消失。易用友好的界面逐渐成为企业级系统的衡量标准之一。
据此,王把舒生云的内阁搞得像个“颜值爆棚”的样子。他告诉雷(微信官方账号:雷)学者云的实践证明,即使是企业级的产品,即使是那些可能放在机房里不会天天看的产品,用户也需要优秀的工业设计和易用的界面。
[书生云柜/图由书生云提供]
八、超级融合
对于超融合,有一个简洁的比喻:
如果需要盖房子,最基本的方法就是就地一砖一瓦的盖。有一种更快捷有效的方法,就是提前做好预制件,只需要现场组装就可以了。
这一原则也适用于IT系统的部署。如果部署在企业中,则需要将服务器安装在机架上,连接电缆,安装软件并调试配置。这个过程往往需要几周甚至几个月。
王说,所谓的“深圳速度”的建筑建设,绝不能就地一砖一瓦地建成,必须采用“超一体化”的方式。
他认为在超融合方面的成功尝试是刚刚上市的美国企业云服务提供商Nutanix。
Nutanix的超融合是计算和存储的融合。如果用户需要私有云服务,至少需要购买三个节点,组成一个分布式系统。但是他们的超融合并没有融合网络,他觉得还是半融合。
王认为真正的超融合是加入网络的超融合。将所有网络拓扑放入机柜中。这是书生云正在努力做的事情。
就像80年代大型机成为PC的浪潮,云计算以简单易用的形式进入普通企业,这是王的技术人员所预言的未来。正在发生的事情也证明了云计算技术正在改变IT基础设施。基于此,新的产业分工正在形成。而这是所有尊重云计算核心技术的企业的春天。
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