“云计算”三部曲之二：与“云”共舞——再谈云计算
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引言：去年，我曾在一篇名为《未来计算在“云-端”》的文章中指出，纯“云计算”并不是启动计算未来的“万能钥匙”，“云+端”（Cloud+Client）共存、“云+端”互动才是未来计算的发展趋势。最终，网络的世界（Web）和设备的世界（Devices）将走向融合——在本文里，我会着重谈谈“云计算”的观点，包括“云计算”的渊源、定义、趋势，以及微软在“云计算”方面的最新技术。在云计算三部曲的第三篇文章中，我将专门阐释“端”的未来发展。
“云计算”三部曲之二：
与“云”共舞——再谈云计算
从“网络就是计算机”到“网格计算”，从“分布式计算”到“互联网计算”，长期以来，与“云计算”相类似的理念被学术界和不同的企业各自表述——虽然各个理念的内涵有些细微的差别，但大多基于充分利用网络化计算与存储资源、达成高效率低成本计算目标的考量，希望能更好地整合互联网和不同设备上的信息和应用，把所有的计算、存储资源连结在一起，实现最大范围的协作与资源分享。
“云计算”理论和尝试已经有10多年——近十年来，从.NET架构，到“按需计算”（On-demand）、“效能计算（Utility Computing）”、“软件即服务”（Software as a service）、“平台即服务”（Platform as a service）等新理念、新模式，其实都可看作企业对“云计算”的各异解读或“云计算”发展的不同阶段。
亚马逊（Amazon）所推出的S3（Simple Storage Service）和EC2（Elastic Compute Cloud）标志着“云计算”发展的新阶段：基础架构的网络服务作为提供给客户的新“商品化”的资源，而今，EC2已成为亚马逊“增长最快的业务”。IBM则于2007年推出了“蓝云”（Blue Cloud）计算平台，期望帮助客户进行云计算环境的搭建。此外，Google一直在积极推广其App Engine；而Salesforce.com推出的CRM平台作为服务也产生了很大的影响。
2008年，经过多年的积累和持续的探索，微软公司亦正式发布了完整的云计算平台——Windows Azure（蓝天），并投入巨资在全球范围建造数据中心。这些现象都表明，经过多年的积淀和持续的探索，云计算终于开始成为一种全球IT产业共同应和的、主流的声音。
一、“云计算”何以渐成主流
“云计算”能够成为IT业创新实践的一大主流要归功于以下三个方面的因素。
第一是计算、存储、通讯技术的快速发展：CPU、GPU的多核进化及虚拟化技术的日趋完善，为信息系统的高性能和低功耗找到了重要的突破点；更大的互联网带宽则使得更多的计算资源和软件可以以服务的形式推送到客户端；海量存储、数据挖掘、人工智能等技术的不断发展也令数据更加结构化、更具语义关联，从而实现了从“数据”到“信息”再到“知识”的积淀和进化，并逐渐发展为互联网服务的“大脑”（Intelligence Inside）。正因如此，原本看似不可企及的梦想因为技术的成熟而成真。
第二，用户的需求也一直在嬗变中。Web 2.0缔造了挥洒创意、彰显个性的新时代，越来越多的用户愿意将自己创造的信息（如博客）和资源（如图片和视频）上传到“云”中，与相识或不相识的朋友们分享，并在任何时间、任何地点，采用PC，手机及其他设备来管理“云”上的数据和应用。再者，无论对个人或企业用户而言，根据现实需要去获取时使用各种虚拟化的计算资源，无疑更经济也更简单。这便为有能力提供相应服务的云计算服务商制造了机遇。
第三，新的商业模式的涌现，让众多的个人和企业用户看到了不同于以往的趋势和可能。多年前我曾指出，“服务化”将成为软件产业的一个趋势，现在看来，这个趋势无疑更加明显。软件不再只是封装（或预装）好的“商品”，还可以通过在线服务、随需租用或附带广告的免费版本等多种多样的形式来获取新的软件+服务（S+S）。再如，很多新的功能包括视频点播、信息搜索、在线地图，这些都是传统软件不易实现的功能，所以必须依赖“云层”之上的、规模庞大的计算和数据资源。
尽管已渐成主流，但直到今天，“云计算”一个概念、多种表述的状况并没有多大改观。坦率地说，每个企业和机构对“云计算”及其前景的解析都或多或少地结合了企业自身的业务方向和现实利益。在此，我想谈谈我的一些想法——其中部分观点是建立在与微软亚洲研究院马维英博士及其他专家讨论的基础上。
二、解读“云计算”的功能特性
看似高深的“云计算”理解起来并不难，其实就是把所有的计算应用和信息资源都用互联网连接起来，供个人和企业用户随时访问、分享，管理和使用——相关的应用和资源可以通过全球任何一个服务器和数据中心来获取。
真正的“云计算”平台应该能实现以下三方面的功能。
1：提供“资源”——包括计算、存储及网络资源，这就需要服务提供者架设出规模巨大的全球化的数据库及存储中心，能够实现“海量”的存储、出色的安全性和高度的隐私性和可靠性——此外，它还应是高效的、低价的、节省能源的。
2：提供动态的数据服务。数据包括原始数据、半结构化数据和经过处理的结构化数据。我们正在进入一个以数据为王的时代——一个好的云计算架构一定要有提供大规模数据存储、分享、管理、挖掘、搜索、分析和服务的智能。
3：提供云计算平台——包括软件开发API、环境和工具。只有这样，云计算才能真正形成一个有生命力、有黏性、可持续发展的“生态系统”。我个人认为，这也是云计算带来最大的价值。
“云计算”不应该也不可能一蹴而就，希望用户一夜之间就从“端”全面转向“云”是很天真的想法——用户理应自主决定最符合其利益的资源部署方式，从而在“云”和“端”之间实现难能可贵的平衡。只有通过云+端，云端互动才能最大程度利用云的功能实现最佳的用户体验。
三、微软与“云”共舞
微软公司很早以前就已对“云计算”展开实质性研究，10年前，作为.Net战略的一部分，微软曾经推出一套代号为Hailstorm的网络服务，希望能整合各种设备、数据和服务资源，为用户提供更简洁、更实用的计算方案，但受制于当时的技术环境和应用实际，Hailstorm并没有取得预期的成功。直至去年，在充分总结了经验和不足的前提下，微软发布了一个全新的云计算平台——Windows Azure Service Platform。“Azure”的意思是碧空、蓝天，就像人的想象力和创造力那样，无穷无尽，没有极限。
“Windows Azure”是微软“蓝天服务平台”（Azure Service Platform）的一部分。“蓝天”的重要性在于，它是继Windows取代DOS之后，微软的又一次颠覆性转型——通过在互联网架构上打造新计算平台，Windows真正由PC延伸到“蓝天”上。微软希望“云平台”最终同PC平台一样，能够让成千上万的第三方开发人员开发出丰富的应用与新颖的服务——而这样的平台势必会造就一个全新的“云产业”，就像过去20多年里，Windows和众多合作伙伴催生出规模巨大的PC产业那样。
目前的“云计算”服务提供商所采用的主流架构大多分为三个层次——最底层是物理层；中间是基于网络的操作系统和开发工具应用环境；最上层是面向终端用户和企业的服务，像邮件、搜索、广告、数据库、视讯、博客等等。
相比之下，微软的“蓝天”的层次更丰富。
• “蓝天”的底层是微软全球基础服务系统——Global Foundation Services（GFS），由遍布全球的第四代数据中心构成。几年前微软便开始筹建数据中心，因此目前正在部署的数据中心已“升级”到能效比表现更优异的第四代。值得一提的是，所有的微软数据中心都采用了清洁能源，并且在工作效率、可靠性、能耗等多元指标上达到了微软制定的严苛标准。
• GFS之上是Windows Azure操作系统，主要从事虚拟化计算资源管理和智能化任务分配，当接到用户计算需求时，系统会确定最合理的资源处理、数据传输以及安全防护机制，并把运算任务分配给不同的CPU，把存储任务分配给全球不同的微软数据中心——用户不需要知道子程序和数据在哪里，只要知道自己想做什么就足够了。
• Windows Azure之上是一个应用服务平台，它发挥着构件（building blocks）的作用，为客户提供一系列的服务，如Live服务、.NET服务、SQL服务等等，用以帮助客户建立“云计算”的应用，或将现有的业务拓展到云端。
• 再往上则是微软提供给开发者的API、数据结构和程序库；最上层是微软为客户提供的服务（Finished Service），如Windows Live、Office Live、Exchange Online等等。
需要指出的是，除了为用户提供全面、安全、可靠的云服务之外，“蓝天”还兼顾到产业伙伴的现实与未来、发展和进步——正如微软首席执行官史蒂夫•鲍尔默所说：“‘蓝天’服务平台现在还只是初级的技术预览版，但随着开发人员将这种全新平台的强大能力与不断涌现的软硬件创新有效结合，信息、通信和计算与我们的日常生活无缝融合的那一天必将到来。”
四、“蓝天”的优势
微软“蓝天”的优势体现在如下四个方面。
其一，技术领先——遍布全球的微软GFS大型数据中心可以在确保云服务基础平台规模的同时，强化数据模块组合的灵活性。
其二，平台开放——微软欢迎各方伙伴接入“蓝天”，与微软并肩携手造福用户，并会帮助他们发掘自己的商业价值、开发有价值的产品和服务。我们支持并鼓励合作伙伴在“蓝天”上用子件和第三方子件（甚至包括Linux在内）开发出自己的应用——甚至搭建出自己的云计算服务平台，并且会为他们提供各种必要的帮助。开发者不但能从现有知识体系、生态系统和社区资源中获得给养，还可在传统服务器和Windows Azure环境之间自由迁徙。例如，开发人员之前为Windows Server写的应用程序，只需进行简单的修改，即可用于Windows Azure。
其三，体验兼容——微软“蓝天”服务平台是独特的，我们尊重用户选择“云”还是“端”的自主权，并确保了由“地面”（PC端的应用软件）向“云”间延伸的体验的一致性。用户完全可以从“蓝天”上继续获取他们对Windows、Office的熟悉体验，而不需要花费时间和精力重新学习。
其四——投资较少，对企业客户来说，微软的云服务平台与现有的IT架构并不冲突，所以客户不需要投入巨大的投资，便可逐步实现信息系统的无缝切换。不过，尽管当前“云计算”已取得了许多实质性的进展，但其真正为企业客户和个人用户所接受可能还需要两年到五年的时间。毕竟，数据中心的建设、“云计算”技术的全球化分布、计算资源由“端”向“云”的流动都不是短时间可以完成的工作。
五、“云计算”的方向
眼下，数据、软件、平台、基础设施都已成为“云计算”的战略资源，而今后“云计算”的发展则取决于上述战略资源同“集中计算、按需应用”模式的整合与关联的程度——用一个简单的公式来表达就是：
云计算 =（数据+软件+平台+基础设施）* 服务
• 数据（Data）：数据的重要性不言而喻——没有数据就没有应用、没有服务。“以数据为中心的计算”（Data Centric Computing）将真正把用户置于计算体验的核心，也将决定“云计算”模式的成败。但要实现这一点，必须首先解决海量数据的智能化、结构化整理和数据间联系的问题。
• 软件（Software）：软件所起的作用其实是检索、发现、关联、处理和创造数据，而微软之所以采用“软件+服务”的模式，也正是希望整合最强大的软件和实时更新的服务，为客户创造跨设备的多元化体验。
• 平台（Platform）：Windows是PC时代应用最广泛的平台，“云计算”时代也会诞生自己的通用平台——或许是微软的“蓝天”，也可能是其他企业推出的、兼顾产业伙伴福祉和用户体验的新平台。
• 基础设施（Infrastructure）：基础设施决定了“云服务”提供商的服务范围与服务能力。“云计算”基础设施建设需要大量的资金和研发资源投入，所以只有实力强大的企业才能胜任；但“云计算”的应用进程则会从个人和中小企业开始——他们希望把部分（而不会是全部）信息资源和应用委托给云服务商来管理，这样便可凭借更低的成本实现更简单、更灵活的掌控。很显然，这种状况与上个世纪大型机崛起（发端于军事、公共事物等领域）和PC走向主流时（由大型企业率先应用）完全不同。
最近，中国电子学会专门成立了云计算专家委员会，一些企业也在开始建造自己的企业云，这都说明云计算在中国受到了很大关注，并已成为学术界和产业的一大热点。这无疑值得欣慰——IT科技的演进从来都是无声无息而又惊心动魄的。无论从历史经验还是从现实需求看，中国都应该及早投入“云计算”的大潮，在全球计算和通信产业的新一轮风暴中抢占到有利于未来发展的制高点。
