一文了解云计算，全世界一台计算机

2016年初，美国寿险公司Tower Watson与微软智能云的HPC高性能计算和Big Compute超大规模计算组一起，测试了一个计算量惊人的项目，即把地球上每一个人的寿险成本计算一遍。如果是一台单核计算机的话大约需要19年时间完成这个实验，而当时仅调用了微软在全球14个区域的云计算资源，就在12个小时内完成了这顶“壮举”。这项实验不仅证明了全球性超大规模计算的可能性，还在于12个小时后这些被“抽取”出来的巨量计算资源又被释放回了各国的“云基地”。而在进行这个实验的12小时内，外界还在同时使用其它的Azure云计算资源，并没有受到丝毫影响。这个实验形象的说明了，云计算提供了海量计算资源和强大的调度能力，让全球用户可以并行、并发地大规模地使用流动的计算资源，而不会因某个用户大量占有计算资源而阻碍了其他用户。

那么，问题就来了，排除了其它一切困难和挑战，谁有能力建成一个全世界共享的“计算机”？IT系统是人类社会秩序的映像，如果人类社会都无法统一成一个地球村，那么又怎么会出现一个真正的全社会共享的统一计算基础设施呢？因此，抛开不同的云计算技术而言，云数据中心的建设者也无法统一到一家云服务商的手里，而是像各国电信网络一样既有顶级和一级运营商也有二三四级运营商，形成一个既有商用属性、又有公用事业基础设施属性的新型数字经济基础设施网络。

不同的云计算技术流派

再谈回到云计算技术本身。前面已经讲了，所谓云计算就是把全社会的计算资源连接在一起，其中由公有云服务商运营的计算资源将占据越来越主要的份额。而超大型公有云服务商包括AWS、微软、阿里云、谷歌云、IBM云等，将有机会发展出超大规模跨地域互连数据中心的“操作系统”，这就是公有云软件，而把公有云软件缩小规模运行到中小型企业私有数据中心里就是私有云软件，连接公有云和私有云并且能跨两边调度计算资源的就是混合云软件。

公有云、私有云、混合云和传统IT是按照计算资源的所有属性进行的划分。而公认的云计算系统框架分为三层：IaaS（基础设施即服务）、PaaS（平台即服务）和SaaS（软件即服务），这三层可以理解为IaaS即底层的基础计算资源（主要包括计算、存储和网络）、PaaS即IaaS之上和应用层之下的中间层（主要包括云化数据库、云化消息列队、云化应用管理平台等）、SaaS即各类云应用（包括ERP云、CRM云、HCM云等）。这三层的云计算系统架构，即适用于公有云，也适用于私有云和混合云。但架构仅仅是指导性，不同云计算厂商在实现的时候各有各的侧重和实现方式，因此导致了三层之间的边界混淆，也就导致了对云计算概念理解的混乱。

从前面的分析可以看出，所谓公有云软件或者“互联网操作系统”，主要是调用资源的规模大小有所不同。之前的Windows、Windows Server、Unix、Linux已经形成主流的PC和服务器的操作系统，而云计算软件则在2006年之后的十年发展过程中经历了百花齐放再到收归市场主流地位的几大流派：

（1）超大规模公有云软件。其中包括微软的Azure、亚马逊的AWS、阿里的Aspara飞天和Google云软件，这四家是经过实践锻炼出来的获得市场认可的云计算操作系统软件。微软提供了完整的从公有云到私有云再到混合云的微软体系软件，AWS提供了公有云和混合云的AWS体系软件，阿里云提供了公有云、私有云的阿里体系软件，Google主要是公有云软件，这四大家都是自行研发的软件体系且均覆盖IaaS和PaaS层以及有限的SaaS应用软件。

（2）OpenStack和CloudFoundry开源云软件，主要是面向IaaS的建设。其中OpenStack本身是适合私有云的“操作系统”，而私有云的规模要远远小于公有云，不过随着OpenStack技术的发展，也有公有云服务商基于OpenStack技术提供公有云服务，当然是达不到四大超级公有云服务的规模；类似的，CloudFoundry主要是面向私有云的PaaS开源软件，也可以用于提供公有云服务，例如IBM Bluemix云计算软件就是基于CloudFoundry；CloudFoundry的主要扶持厂商为VMware、DellEMC、微软、IBM等，因此更适合企业级IT环境。

（3）VMware则是源自企业级虚拟化技术，成功向云计算模式转型，推出了适合于私有云系统的SDDC（软件定义数据中心）系列软件产品Cloud Foundation，完全兼容传统的VMware虚拟化技术，同时也推出多种兼容和管理主流公有云软件的技术，是私有云和混合云IaaS市场的主导技术。

（4）各类开源PaaS技术，其中包括著名的开源大数据技术Hadoop和Spark，也包括MongoDB、MySQL、PostgreSQL等云化和分布式数据库，分布式消息队列和应用服务器等技术，以及Docker容器和Kubernetes容器集群管理编排技术等。主流的开源PaaS技术由开源社交CNCF（云原生计算）基金会主导（该基金会成立于2015年12月），属于2016年以后开始兴起的技术体系。之前，开源社区的主要精力和热点主要集中于2010年开始兴起的OpenStack等基础IaaS开源技术，随着OpenStack等的逐渐成熟而开始转向PaaS开源技术，而2019年也被视为云原生PaaS技术的商业化元年。

（5）Oracle和SAP公有云。Oracle是传统的数据库和企业级应用厂商，从2010年开始全力向云计算转型，在Oracle公有云数据中心里运行的是基于Oracle技术的软件，Oracle了推出了面向企业本地和私有环境的软件和硬件一体机，Oracle云的强项在于以云数据库为核心的PaaS技术以及ERP等企业级SaaS应用套件。SAP是传统的ERP厂商，2015年2月推出了面向云计算时代的第四代ERP产品S/4 HANA，可运行在多种云环境中，SAP还收购了多种SaaS应用以补充其ERP核心。

（6）中小规模以及在开发中的公有云软件、私有云等，包括中国的腾讯云、百度云、华为云、紫光云、网易云、浪潮云等，还有创业公司UCloud、青云、EasyStack等，这些多以开放开源软件为基础并进行了改进，其软件也可以对外。而私有云软件主要是Linux、OpenStack、KVM、CloudFoundry等开放开源为基础，为企业提供集成服务；还有以VMware为主的非开源私有云软件，主要是为企业降低了人才以及技术更新的成本。

开源软件为云计算带来了DIY模式。什么是云计算DIY模式？简单说，就是提供不带任何软件的裸机服务器产品，由客户自行安装所需要的软件，思科高密度存储服务器就是这样的产品。除了裸机服务器外，裸机交换机也开始流行起来，不仅带来成本的大幅降低，更重要的是可以把裸机交换机纳入到数据中心的编排系统里，进行服务器、存储和网络的整体自动化管理。云计算DIY模式是建立在软件定义基础设施SDI之上，也就是把软件与硬件剥离，用通用软件管理通用硬件。比如原先的思科交换机就是专有软件加上专有硬件，而SDN软件定义网络则把通用X86服务器作为底层硬件，上层用软件交换实现交换机的功能。基于英特尔处理架构的服务器、存储和网络，就是标准化、模块化和通用化的硬件资源池。

（编辑：济源站长网）

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