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书生云王东临:这八个趋势任一个都能颠覆 IT 基础架构

[日期:2016-11-30] 来源:雷锋网   作者: [字体: ]

云计算,不是一个性感的词汇,大多普通人很难有兴趣花时间去了解它。但是,云计算的技术演进,却在事实上定义了整个人类 IT 架构的演进方向。

云计算技术每每取得一次突破,都可以让整个社会的生产成本获得大幅的下降,并且最终普及到所有的生产领域。从这一点上看,云计算正是现代人类最顶尖科技的基石,这恰如火之于原始人类的意义。

作为云存储和云计算的老兵,王东临亲历了行业的变迁,他创建的书生集团已经成立二十年。这二十年的商业游戏,让他深谙一个道理,对游戏规则走向的预判,决定了游戏参与者的生或死。在云计算巨头林立的时代,王东临眼中发展的第一要诀就是:技术。而在他眼中,就在这一秒, IT 基础架构的发展恰恰到了一个十字路口,面对很多方向选择。

这个时候,这位老兵的预言,就有了独特的意义。

【书生集团创始人 CEO 王东临】

在王东临眼中,未来 IT 基础架构有八个最主要的趋势。

一、烟囱式的物理架构将全部成为云

如今,云的信徒已经数不胜数。大多数人都主动或被动地相信云计算是未来 IT 的基础形态。但是,王东临眼中的未来却更加激进。他强调“所有的”IT 架构都将云化。

五六年前,几乎所有人都曾听身边有些人说,我的手机只要能打电话发短信就足够了。然而到今天,所有的人都使用了智能手机。

他所谓的云扫荡世界的力度,大抵如智能手机扫荡我们生活的力量。

王东临列举了两个云架构的优势:

1、云通过虚拟化,可以实现资源的复用。

没有虚拟化的传统主机,被称为“烟囱式物理架构”,这是一种垂直而不互通的模式。这种模式下, CPU的使用率2%很常见,峰值也不过10%,这是一种巨大的算力浪费。

虚拟化正等同于把多个计算机构架在同一个物理机底层上,这样就可以使得 CPU 利用率成倍增加,从而使得生产成本急剧下降,用几个机柜就能代替原来几十个机柜的设备。

2、云通过资源池化,可以大大提高资源利用率。

以大型商场沃尔玛为例,如果每个顾客都有一个自己的固定车位,这就是传统架构。在这种不灵活的架构中,如果沃尔玛总共有五万名顾客,就需要有五万个车位。而真实的情况是,车位是可以“资源池化”的,在沃尔玛前面,只要有一个可以容纳此刻在沃尔玛之中购物的顾客数量的停车位,就足够了。也许这个数字只是500。这个停车场就是典型的资源池。

实际上,云架构带来的优势还很多,扩展性、弹性、自助服务、可度量、低成本、故障容错等,每一个都价值非凡。“我认为未来只要有机房,就一定都是云平台架构。”王东临说。

【硬盘通过“资源池”模式统一规划管理】

二、专用昂贵的“企业级设备”已死,将被廉价的“分布式系统”替代

企业级设备和分布式系统,虽然听上去都有些冰冷,但实际上代表了两种我们都熟悉的哲学态度:相信“优秀的单兵”还是相信“有组织的团队”。

一个便宜的设备,它的可靠性可能只有99%,这意味着一年当中它出问题的概率是百分之一。而一个贵 5-10 倍的企业级设备,可靠性高10倍,故障率是千分之一。

然而,如果你用两个可靠性为99%的便宜设备做冗余备份,它的故障率是多少呢?

王东临向雷锋网提了这个问题。

当然,大多数人给出的回答是“百分之一的百分之一,结果是万分之一”,但是王东临说,虽然这已经很好了,用非常低的成本实现了比昂贵设备高10倍的可靠性,但实际上比这还要好。

在一台设备出故障之后,你有可能不去修复,眼睁睁地等待第二台设备故障吗?如果新设备上架的周期是三天,那么另一台设备在这三天中出故障的概率本来就是万分之一。所以,整个系统出故障的概率,是另一台设备在第一台修复过程中也出现故障的概率,算下来是百万分之一,相当于昂贵设备的1000倍可靠性。

这样的两套系统做出的冗余备份,价格要远低于昂贵的故障率是千分之一的“企业级设备”。

他认为,之所以企业级设备能够一直存在,是因为由廉价设备组成的分布式系统的技术在不断完善中。而目前,这些分布式开源技术已经足够成熟,在未来无论是成本还是可靠性。企业级设备都将丧失优势。

实际上,大多数大型互联网公司,并不会选用“企业级设备”。以谷歌为例,谷歌从第一天起就搭建了甚至没有机箱的由“地摊货”组成的数据中心。直到发展到巨无霸,他们的发展路径仍然是采用先进的冗余技术而不是提高单点可靠性。

【谷歌机柜】

三、商业化的开源势不可挡

有关开放和封闭的争论,争论一直不休。这同样是两种哲学的战争:相信“闪光的精英”,或是相信“群体的智慧”。

在王东临的眼里,这场战役的最终结果,一定是开源取胜。

当年 IBM 主导的兼容机,正是因为开放了构架,才可以让一台电脑里同时用到台湾的主板,韩国的内存,日本的硬盘,美国的操作系统和CPU。

开源会导致分工的细化,每个人只做自己最擅长的领域。例如罗技只做鼠标,但是因为开源形成的生态扩大,它的生意同样可以很大。而因为专业,罗技可以在所有的鼠标里做到价格最低,质量最好。

开放和封闭,有一场几乎所有人都被卷入的旷世战争,那就是 Android 阵营和苹果的角逐。

也许所有人都认同如下事实:

可以把控所有开发流程的苹果,在很长时间内的用户体验都优于 Android。但是,随着 Android 生态的不断壮大,用户体验在不断追赶苹果。很多目前在智能手机中被公认的优秀功能,例如消息列表,正是先出现在 Android 手机上,然后被苹果借鉴。

【乔布斯和第一代 iPhone】

王东临认为,这些事实都符合他的预测。

在发展早期,开放系统的效能会低于封闭系统。但是随着开源系统的进化发展,体验是可以追平甚至反超封闭系统的。长期来看,开放系统的缺点可以被克服。而它的优点却是根本性的。

现在很多 Android 系统的照相功能开始优于 iPhone,这就是开放系统追平和反超封闭系统的表现。

开源,始于人们的“共产主义理想”,这也使得很多开源程序员在很长时间内生活拮据。但是,这个“共产主义理想”在结合了商业和市场的力量后,就迸发出了巨大的力量,至少体现在如下两个方面:

1、开源通过免费带来流量,通过增值服务挣钱。这和互联网、移动互联网的商业模式是一样的。例如著名的 Redhat 公司,旗下的 Linux 和 Openstack 都是开源产品,却靠增值服务年收入超过 20 亿美金。

2、开源可以打造一个生态系统。例如谷歌的 Android 系统,在智能手机领域把神一样的苹果公司挤到只有百分之十几的市场份额。

【占领各个领域大批市场份额的软件,很多都是开源的】

四、闪存成为常规存储,现有存储系统都将被淘汰

相信所有人都能感觉到,在 IT 架构中所有的元件都电子化的今天,仍然在靠磁头寻道工作的硬盘,带着满满的上一代工业产品的遗风。目前来看,硬盘令人发指的读写速度这一巨大瓶颈,遮掩了越来越庞大复杂的软件系统的性能损耗。

这件事情如何解决呢?王东临的看法很简单:不是不报,时候未到。

根据他的观察,闪存的成本正在快速下降,很快将达到跟今天硬盘接近的价格,从而代替硬盘成为常规存储。除了闪存制程(从70纳米降到10纳米)和架构(从每个cell 1bit的SLC到每个cell 4bit的QLC)的进步外,最关键的技术飞跃在于 3D 层面的层层叠加,从32层、48层已经发展到了64 层,再加上中国投资200亿美元建闪存生产线,闪存价格降到白菜价已经指日可待了。

【32层 Flash 存储器内部结构】

目前来看,硬盘价格在每 GB 几美分。而 Flash 存储的价格在几个月前就已经降到每GB10美分。消费级SATA SSD的零售价已降到每 GB 大约二十美分多一点,而企业级 SASSSD 的价格虽然还在一美元左右,很快也将跳水,几年后闪存的出货价格将降到每GB几美分,和今天的硬盘接近。

而当闪存价格的临界点来临时,会导致一系列巨大的改变。

原有的存储架构都是为了机械硬盘而设计的。例如:为了减少寻道时间,需要把连续数据存放在一起。而一旦闪存替代机械硬盘,机械运动的瓶颈瞬间消失,给IT基础架构带来的冲击大致相当于当年蒸汽机对工业的冲击,不仅现有的存储系统都被淘汰,甚至连网络、驱动、虚拟化等都会受到巨大的冲击。

五、软件定义一切

随着技术的成熟,软件可以定义的内容越来越多。包括软件定义网络、软件定义存储、软件定义SSD甚至软件定义数据中心等等。

软件定义降低了对复杂硬件的需求,硬件层只需要高效地做好互联互通,控制逻辑由软件完成。例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被重新定义,而不用真的修改硬件的联通方式。

这就像在公司内部根据人员和业务结构,可以由软件定义一个网络组织方式。而当人员或业务发生变化时,可以重新定义一套新的网络架构,在代码层面更新了硬件的组织方式。

王东临认为,未来所有的硬件组织形式,都会以软件定义的形式出现。

从理论上来说,由于增加了抽象过程,软件定义硬件可能存在着一定的性能损耗,而这一点正与王东临预测的下一个趋势密切相关。

六、重构软件架构以释放硬件性能

执行速度最快的代码,是没有代码。

王东临引述了著名美国存储公司 DSSD 的标志性口号。

最近十年来硬件性能提升了大约100倍,但软件的变化不大,在硬件技术突飞猛进的今天,很多节点间的交流仍然使用上世纪就被发明的 TCP/IP 协议。这样“三次握手、四次关闭”的协议效率很低,经常 Ping 一下就需要几毫秒,而对于硬件来说,每个动作可能是微秒甚至纳秒级别的。

每个协议栈之间都像是一盏红绿灯。以往硬件性能比较弱,就像在街道上骑自行车,红绿灯的影响没有那么明显。而现在每个人都开汽车,密集的红绿灯就变得非常碍事了,更何况是TCP/IP这种非常堵车的路口。

而缓解这种拥堵的方式,无疑就是规划合理的路径,减少红绿灯,并将红绿灯改建成立交桥。

从存储方面来看,用高效的 微秒级的SAS 或 PCIe 来代替 毫秒级的TCP/IP 协议,显然可以大大提高效能。然而,受制于整体的体制和生态,很多产品为了保证兼容性,一直沿用基于 TCP/IP 的组织架构。

【可以插在服务器 PCIe 槽上的 SSD】

王东临提出了一种新的存储架构,这种架构看起来有些激进。那就是抛弃原来每个存储控制节点带很多本地盘,然后存储结点之间互联的组织架构,而是让每个存储结点都通过 SAS 网络来直接控制硬盘,做“减法”将数据路径压缩到了极致。这种控制架构显然需要打破固有的习惯,需要大量对于软件的重新设计。

目前,只有极少数公司在系统结构方面进行如此激进的尝试。但是王东临相信,软件这一“生产关系”已经越来越严重地制约硬件的“生产力”。越晚改变,留下的时间就越稀少。

七、企业级产品将会消费品化

个人用户对于产品的外观和用户体验的关注,远远大于产品可以实现的绝对功能。而王东临认为,未来所有的企业级产品,也会向消费品化发展。

CITE(Consumerization ofITinthe Enterprise)是王东临从硅谷学到的理念。做了20年2B业务和10年2C业务的王东临很快就接受并认可了这一理念。

一个企业产品需要在命令行中输入命令,需要专业工程师才能操作。这些傻大笨粗的企业系统在未来都会消失。简单易用、界面友好也逐步成为企业级系统的衡量标准之一。

王东临据此把书生云的机柜做成了“颜值爆棚”的样子。他告诉雷锋网(公众号:雷锋网)(公众号:雷锋网),书生云的实践证明,即使是企业产品,即使是可能被放在机房中并不会被每天观赏的产品,用户也需要出色的工业设计和易用的界面。

【书生云机柜/图片由书生云提供】

八、超融合

对于超融合,有一个简明的比喻:

如果需要建造一幢房子,最基础的方法是一砖一瓦地现场砌。而有一种更加快速有效的方式就是,提前做好预制件,在现场只需进行必要的组装。

对于 IT 系统的部署,同样适用这个原理。如果在企业内部现场部署,需要把服务器安装上架,连接电缆,安装软件,调试配置。这个流程往往需要几个星期甚至几个月。

王东临说,所谓“深圳速度”的大楼建设,绝不可能是一砖一瓦现场搭建的,一定采用了“超融合”的方式。

他认为,在超融合方面尝试比较成功的,就是刚刚上市的美国企业级云服务商 Nutanix。

Nutanix 的超融合,是把计算和存储融合在一起。如果用户需要私有云服务,需要至少购买三个节点,就可以组成分布式系统。但是他们的超融合并没有融合网络,他觉得这还是半融合。

王东临觉得,真正的超融合是加入了网络的超融合。把所有的网络拓扑结构全都放进一个机柜。这也是书生云在做的尝试。

正如上世纪八十年代大型机成为PC机的那一次浪潮,如今云计算以简单易用的形态进入普通企业,是王东临技术人预见的未来。而正在发生的事实也证明,云计算的技术正在改变 IT 的基础架构。基于此,新的产业分工正在形成。而这正是所有尊重云计算核心技术企业的春天。

文/史中(微信ID:Fungungun,欢迎讲述你的故事)

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