一文了解云计算，全世界一台计算机

2003年夏天的时候，亚马逊的高层问了自己一个问题：如果有公司会使用这些基础设施服务从头构建应用程序，那么这是否能够形成一套“互联网操作系统”，它的关键组件会有哪些？而在2003年夏天的时候，世界上还没这样的“互联网操作系统”。而亚马逊当时决定，要么就不做、要做就做大，于是时隔三年后的2006年才推出了AWS的第一项服务S3。

无独有偶，虽然微软晚了一步才开始对于云计算特别是公有云的投入，但微软公有云的名称“Azure”却也不是“云”的意思。Azure本身在英文中为“蓝天”的意思，也就是说微软Azure公有云的本意是为全世界做一个“虚拟” 操作系统，如果把全世界的计算设备都连在一起形成一台虚拟计算机的话，它的操作系统就是Azure。

提到微软公有云Azure，就不得不提到微软两个首席软件架构师中除了比尔盖茨的另外一位，Ray Ozzie。Ray Ozzie曾接替比尔盖茨，于2006年到2010年出任微软的第二任也是最后一任首席软件架构师。在微软曾发布的一篇关于Windows Azure的介绍中，提到Windows Azure的最初想法来自于2005年10月，时为一份名为《The Internet Services Disruption》（互联网服务时代来临）的备忘录，其要点在于推动微软整体向互联网服务转型，而这份备忘录就是由当时刚加入微软不久的Ray Ozzie起草的。

Ray Ozzie在这篇纲领性文件中，记述了他针对后PC时代、面向互联网的计算架构最基本的思想。他提出了由面向服务的软件架构所实现的“无缝用户体验”，并将之解析为“无缝操作系统”、“无缝沟通”、“无缝生产力”、“无缝娱乐”、“无缝市场”、“无缝解决方案”和“无缝IT”。其中，“无缝市场”的思想已经基本由今天的电子商务网站所实现，阿里巴巴在美国纽交所的上市、亚马逊在中国开展海外直购、京东开拓政府采购市场等等，全世界逐渐被几张电子商务网络所覆盖。但当时Ray Ozzie其它的思想，目前仍在实现中。

微软公有云为什么不被命名为Windows Cloud或Microsoft Cloud，而是Azure？如果看过美国电影《终结者》，无一例外会对电影里设想的“天网Skynet”印象深刻。“天网”描述了一个所有的机器都连接进一个庞大的网络，从而形成了像天空那样的覆盖，让机器的智能无处不在。而深入研究Windows Azure的架构，就不难发现，其实Azure的整体架构设计就反映了这样一个终极梦想场景下的“操作系统”。Azure有三个最基础的功能：计算、存储和网络通信，每个功能都通过庞大的数据中心以虚拟的方式实现。而如果对操作系统有最基本的了解，就会知道PC时代的操作系统其实就是由“计算、存储和网络通信”三个基础模块构成。不同的是，PC时代的操作系统由CPU、硬盘和网卡对应实现这三个基础模块，而在“全球所有计算设备连接成一台巨型虚拟计算机”的终极时代，这三个基础模块分别由庞大而互联的数据中心实现。

如此，就不难理解，为什么微软公有云叫Azure蓝天，因为它为“天空”而生。而理解了这样的终极梦想，也就不难理解，为什么“软件定义一切”的时代终将来临。因为当全世界只剩下一台无所不在的虚拟计算机的时候，还有什么不是被“软件”所定义？在微软2018 Build开发者大会，微软CEO Satya Nadella发表了演讲，他谈到了自己对智能云与智能边缘时代的看法，其中提到：“Azure正在成为一个世界计算机”，“如果你把世界想象成一台计算机，那么开发人员就是这个数字连接世界的新力量”。

Satya Nadella还提到：将近30年前，时任施乐PARC的首席科学家Mark Weiser在一篇颇具影响力的论文中这样预测——在未来，计算将无处不在。这个预测正在成为现实，计算不仅仅是一个接口，还可以嵌入到任何地方、任何事物上，无论是家庭中还是城市中——世界就是一台计算机。

把整个世界看作一台大型计算机是微软CEO Satya Nadella的愿景，也是很多计算机系统研究者的实践者的梦想。实际上，云计算特别是公有云，它成功让遍布世界的数据中心吸纳了全球大部分的计算和存储，而联网在一起的数据中心可以看作是由计算、内存、存储和网络及互联等部分组成的一台大型计算机，公有云软件系统就是从全局的角度考虑如何高效而可靠地协同各种软硬件和网络工作并对外为用户提供简单即用的互联网服务。

从大型机、PC、传统数据中心到云计算数据中心，全球的计算体系结构经历了私有集中化到个人分散化再到集中化和社会化的过程。那么，什么是云计算呢？首先，云计算是针对企业IT和互联网IT的一种计算供应方式，是整个企业IT和互联网IT供应链的重组，即通过由公有云服务商统一拥有和管理的遍布全球的数据中心，为企业和政府机构的IT部门以及互联网公司的IT部门提供按需付费的计算能力。

这里面有两个视角，一个是从用户即企业、政府机构和互联网公司的角度来说，就不再需要自建数据中心和企业IT的能力，相应减少了固定资本和一定的可变资本，同时也不需要维护一个庞大的IT基础设施运维团队，也不需要2-3个月才能部署一个新应用所需要的底层存储、计算或网络，企业应用开发和更新周期可以缩短到一周多次甚至一天多次，企业IT人员也可以集中精力于业务和应用创新，而企业的IT成本也改为使用量付费，也无需在一开始就支付一大笔的数据中心及设备的固定投资。

另一个角度是公有云服务商的角度，对于公有云服务商来说其实是要建设一个全社会共享的计算基础设施，AWS一开始也确实是从这个角度切入，即数据中心的资产所有权从企业让渡到公有云服务商手里，由公有云服务商统一打理和运营，公有云服务在此基础上再开发让多个租户共享使用计算能力的软件，这就是公有云的“操作系统”，即前面提到的互联网操作系统。

（编辑：济源站长网）

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