2019-04-16 11:56:01 發(fā)表閱讀:134
一般談云計(jì)算的時(shí)候會(huì)提到大數(shù)據(jù)、談人工智能的時(shí)候會(huì)提大數(shù)據(jù)、談人工智能的時(shí)候會(huì)提云計(jì)算……感覺(jué)者之間相輔相成又不可分割。但如果是非技術(shù)的人員,就可能比較難理解這三者之間的相互關(guān)系,所以有必要解釋一下。
今天跟大家講講云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能。這三個(gè)詞現(xiàn)在非?;?,并且它們之間好像互相有關(guān)系。
一般談云計(jì)算的時(shí)候會(huì)提到大數(shù)據(jù)、談人工智能的時(shí)候會(huì)提大數(shù)據(jù)、談人工智能的時(shí)候會(huì)提云計(jì)算……感覺(jué)三者之間相輔相成又不可分割。
但如果是非技術(shù)的人員,就可能比較難理解這三者之間的相互關(guān)系,所以有必要解釋一下。
▌云計(jì)算最初的目標(biāo)
我們首先來(lái)說(shuō)云計(jì)算。云計(jì)算最初的目標(biāo)是對(duì)資源的管理,管理的主要是計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、存儲(chǔ)資源三個(gè)方面。
▌管數(shù)據(jù)中心就像配電腦
什么叫計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源?
比如你要買臺(tái)筆記本電腦,是不是要關(guān)心這臺(tái)電腦是什么樣的 CPU?多大的內(nèi)存?這兩個(gè)就被我們稱為計(jì)算資源。
這臺(tái)電腦要上網(wǎng),就需要有個(gè)可以插網(wǎng)線的網(wǎng)口,或者有可以連接我們家路由器的無(wú)線網(wǎng)卡。
您家也需要到運(yùn)營(yíng)商比如聯(lián)通、移動(dòng)或者電信開通一個(gè)網(wǎng)絡(luò),比如 100M 的帶寬。然后會(huì)有師傅弄一根網(wǎng)線到您家來(lái),師傅可能會(huì)幫您將您的路由器和他們公司的網(wǎng)絡(luò)連接配置好。
這樣您家的所有的電腦、手機(jī)、平板就都可以通過(guò)您的路由器上網(wǎng)了。這就是網(wǎng)絡(luò)資源。
您可能還會(huì)問(wèn)硬盤多大?過(guò)去的硬盤都很小,大小如 10G 之類的;后來(lái)即使 500G、1T、2T 的硬盤也不新鮮了。(1T 是 1000G),這就是存儲(chǔ)資源。
對(duì)于一臺(tái)電腦是這個(gè)樣子的,對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)中心也是同樣的。想象你有一個(gè)非常非常大的機(jī)房,里面堆了很多的服務(wù)器,這些服務(wù)器也是有 CPU、內(nèi)存、硬盤的,也是通過(guò)類似路由器的設(shè)備上網(wǎng)的。
這時(shí)的問(wèn)題就是:運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心的人是怎么把這些設(shè)備統(tǒng)一的管理起來(lái)的呢?
▌靈活就是想啥時(shí)要都有,想要多少都行
管理的目標(biāo)就是要達(dá)到兩個(gè)方面的靈活性。具體哪兩個(gè)方面呢?
舉個(gè)例子來(lái)理解:比如有個(gè)人需要一臺(tái)很小的電腦,只有一個(gè) CPU、1G 內(nèi)存、10G 的硬盤、一兆的帶寬,你能給他嗎?
像這么小規(guī)格的電腦,現(xiàn)在隨便一個(gè)筆記本電腦都比這個(gè)配置強(qiáng)了,家里隨便拉一個(gè)寬帶都要 100M。然而如果去一個(gè)云計(jì)算的平臺(tái)上,他想要這個(gè)資源時(shí),只要一點(diǎn)就有了。
這種情況下它就能達(dá)到兩個(gè)方面的靈活性:
▌物理設(shè)備不靈活
第一個(gè)階段是物理設(shè)備時(shí)期。這個(gè)時(shí)期客戶需要一臺(tái)電腦,我們就買一臺(tái)放在數(shù)據(jù)中心里。
物理設(shè)備當(dāng)然是越來(lái)越牛:
首先是它缺乏時(shí)間靈活性。不能夠達(dá)到想什么時(shí)候要就什么時(shí)候要。比如買臺(tái)服務(wù)器、買個(gè)電腦,都要有采購(gòu)的時(shí)間。
如果突然用戶告訴某個(gè)云廠商,說(shuō)想要開臺(tái)電腦,使用物理服務(wù)器,當(dāng)時(shí)去采購(gòu)就很難。與供應(yīng)商關(guān)系好的可能需要一個(gè)星期,與供應(yīng)商關(guān)系一般的就可能需要采購(gòu)一個(gè)月。
用戶等了很久電腦才到位,這時(shí)用戶還要登錄上去慢慢開始部署自己的應(yīng)用。時(shí)間靈活性非常差。
其次是它的空間靈活性也不行。例如上述的用戶需要一個(gè)很小很小的電腦,但現(xiàn)在哪還有這么小型號(hào)的電腦?不能為了滿足用戶只要一個(gè) G 的內(nèi)存、80G 硬盤的,就去買一個(gè)這么小的機(jī)器。
但是如果買一個(gè)大的,又會(huì)因?yàn)殡娔X大,需要向用戶多收錢,可用戶需要用的只有那么小一點(diǎn),所以多付錢就很冤。
▌虛擬化靈活多了
有人就想辦法了。第一個(gè)辦法就是虛擬化。用戶不是只要一個(gè)很小的電腦么?
數(shù)據(jù)中心的物理設(shè)備都很強(qiáng)大,我可以從物理的 CPU、內(nèi)存、硬盤中虛擬出一小塊來(lái)給客戶,同時(shí)也可以虛擬出一小塊來(lái)給其他客戶。
每個(gè)客戶只能看到自己的那一小塊,但其實(shí)每個(gè)客戶用的是整個(gè)大的設(shè)備上的一小塊。
虛擬化的技術(shù)使得不同客戶的電腦看起來(lái)是隔離的。也就是我看著好像這塊盤就是我的,你看著這塊盤就是你的,但實(shí)際情況可能我的這個(gè) 10G 和你的這個(gè) 10G 是落在同樣一個(gè)很大很大的存儲(chǔ)上。
而且如果事先物理設(shè)備都準(zhǔn)備好,虛擬化軟件虛擬出一個(gè)電腦是非??斓模旧蠋追昼娋湍芙鉀Q。所以在任何一個(gè)云上要?jiǎng)?chuàng)建一臺(tái)電腦,一點(diǎn)幾分鐘就出來(lái)了,就是這個(gè)道理。
這樣空間靈活性和時(shí)間靈活性就基本解決了。
▌虛擬世界的賺錢與情懷
在虛擬化階段,最牛的公司是 VMware。它是實(shí)現(xiàn)虛擬化技術(shù)比較早的一家公司,可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)的虛擬化。
這家公司很牛,性能做得非常好,虛擬化軟件賣得也非常好,賺了好多的錢,后來(lái)讓 EMC(世界五百?gòu)?qiáng),存儲(chǔ)廠商第一品牌)給收購(gòu)了。
但這個(gè)世界上還是有很多有情懷的人的,尤其是程序員里面。有情懷的人喜歡做什么事情?開源。
這個(gè)世界上很多軟件都是有閉源就有開源,源就是源代碼。也就是說(shuō),某個(gè)軟件做的好,所有人都愛(ài)用,但這個(gè)軟件的代碼被我封閉起來(lái),只有我公司知道,其他人不知道。
如果其他人想用這個(gè)軟件,就要向我付錢,這就叫閉源。但世界上總有一些大??床粦T錢都讓一家賺了去的情況。大牛們覺(jué)得,這個(gè)技術(shù)你會(huì)我也會(huì);你能開發(fā)出來(lái),我也能。
我開發(fā)出來(lái)就是不收錢,把代碼拿出來(lái)分享給大家,全世界誰(shuí)用都可以,所有的人都可以享受到好處,這個(gè)叫做開源。
比如最近的蒂姆·伯納斯·李就是個(gè)非常有情懷的人。2017 年,他因“發(fā)明萬(wàn)維網(wǎng)、第一個(gè)瀏覽器和使萬(wàn)維網(wǎng)得以擴(kuò)展的基本協(xié)議和算法”而獲得 2016 年度的圖靈獎(jiǎng)。
圖靈獎(jiǎng)就是計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)。然而他最令人敬佩的是,他將萬(wàn)維網(wǎng),也就是我們常見(jiàn)的 WWW 技術(shù)無(wú)償貢獻(xiàn)給全世界免費(fèi)使用。
我們現(xiàn)在在網(wǎng)上的所有行為都應(yīng)該感謝他的功勞,如果他將這個(gè)技術(shù)拿來(lái)收錢,應(yīng)該和比爾蓋茨差不多有錢。
開源和閉源的例子有很多:例如在閉源的世界里有 Windows,大家用 Windows 都得給微軟付錢;開源的世界里面就出現(xiàn)了 Linux。
比爾蓋茨靠 Windows、Office 這些閉源的軟件賺了很多錢,稱為世界首富,就有大牛開發(fā)了另外一種操作系統(tǒng) Linux。
很多人可能沒(méi)有聽說(shuō)過(guò) Linux,很多后臺(tái)的服務(wù)器上跑的程序都是 Linux 上的,比如大家享受雙十一,無(wú)論是淘寶、京東、考拉……支撐雙十一搶購(gòu)的系統(tǒng)都是跑在 Linux 上的。
再如有 Apple 就有安卓。Apple 市值很高,但是蘋果系統(tǒng)的代碼我們是看不到的,于是就有大牛寫了安卓手機(jī)操作系統(tǒng)。
所以大家可以看到幾乎所有的其他手機(jī)廠商,里面都裝安卓系統(tǒng)。原因就是蘋果系統(tǒng)不開源,而安卓系統(tǒng)大家都可以用。
在虛擬化軟件也一樣,有了 VMware,這個(gè)軟件非常貴。那就有大牛寫了兩個(gè)開源的虛擬化軟件,一個(gè)叫做 Xen,一個(gè)叫做 KVM,如果不做技術(shù)的,可以不用管這兩個(gè)名字,但是后面還是會(huì)提到。
▌虛擬化的半自動(dòng)和云計(jì)算的全自動(dòng)
要說(shuō)虛擬化軟件解決了靈活性問(wèn)題,其實(shí)并不全對(duì)。因?yàn)樘摂M化軟件一般創(chuàng)建一臺(tái)虛擬的電腦,是需要人工指定這臺(tái)虛擬電腦放在哪臺(tái)物理機(jī)上的。
這一過(guò)程可能還需要比較復(fù)雜的人工配置。所以使用 VMware 的虛擬化軟件,需要考一個(gè)很牛的證書,而能拿到這個(gè)證書的人,薪資是相當(dāng)高,也可見(jiàn)其復(fù)雜程度。
所以僅僅憑虛擬化軟件所能管理的物理機(jī)的集群規(guī)模都不是特別大,一般在十幾臺(tái)、幾十臺(tái)、最多百臺(tái)這么一個(gè)規(guī)模。
這一方面會(huì)影響時(shí)間靈活性:雖然虛擬出一臺(tái)電腦的時(shí)間很短,但是隨著集群規(guī)模的擴(kuò)大,人工配置的過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜,越來(lái)越耗時(shí)。
另一方面也影響空間靈活性:當(dāng)用戶數(shù)量多時(shí),這點(diǎn)集群規(guī)模,還遠(yuǎn)達(dá)不到想要多少要多少的程度,很可能這點(diǎn)資源很快就用完了,還得去采購(gòu)。
所以隨著集群的規(guī)模越來(lái)越大,基本都是千臺(tái)起步,動(dòng)輒上萬(wàn)臺(tái)、甚至幾十上百萬(wàn)臺(tái)。如果去查一下 BAT,包括網(wǎng)易、谷歌、亞馬遜,服務(wù)器數(shù)目都大的嚇人。
這么多機(jī)器要靠人去選一個(gè)位置放這臺(tái)虛擬化的電腦并做相應(yīng)的配置,幾乎是不可能的事情,還是需要機(jī)器去做這個(gè)事情。
人們發(fā)明了各種各樣的算法來(lái)做這個(gè)事情,算法的名字叫做調(diào)度(Scheduler)。
通俗一點(diǎn)說(shuō),就是有一個(gè)調(diào)度中心,幾千臺(tái)機(jī)器都在一個(gè)池子里面,無(wú)論用戶需要多少 CPU、內(nèi)存、硬盤的虛擬電腦,調(diào)度中心會(huì)自動(dòng)在大池子里面找一個(gè)能夠滿足用戶需求的地方,把虛擬電腦啟動(dòng)起來(lái)做好配置,用戶就直接能用了。
這個(gè)階段我們稱為池化或者云化。到了這個(gè)階段,才可以稱為云計(jì)算,在這之前都只能叫虛擬化。
▌云計(jì)算的私有與公有
云計(jì)算大致分兩種:一個(gè)是私有云,一個(gè)是公有云,還有人把私有云和公有云連接起來(lái)稱為混合云,這里暫且不說(shuō)這個(gè)。
私有云:把虛擬化和云化的這套軟件部署在別人的數(shù)據(jù)中心里面。使用私有云的用戶往往很有錢,自己買地建機(jī)房、自己買服務(wù)器,然后讓云廠商部署在自己這里。
VMware 后來(lái)除了虛擬化,也推出了云計(jì)算的產(chǎn)品,并且在私有云市場(chǎng)賺的盆滿缽滿。
公有云:把虛擬化和云化軟件部署在云廠商自己數(shù)據(jù)中心里面的,用戶不需要很大的投入,只要注冊(cè)一個(gè)賬號(hào),就能在一個(gè)網(wǎng)頁(yè)上點(diǎn)一下創(chuàng)建一臺(tái)虛擬電腦。
例如 AWS 即亞馬遜的公有云;國(guó)內(nèi)的阿里云、騰訊云、網(wǎng)易云等。
亞馬遜為什么要做公有云呢?我們知道亞馬遜原來(lái)是國(guó)外比較大的一個(gè)電商,它做電商時(shí)也肯定會(huì)遇到類似雙十一的場(chǎng)景:在某一個(gè)時(shí)刻大家都沖上來(lái)買東西。
當(dāng)大家都沖上買東西時(shí),就特別需要云的時(shí)間靈活性和空間靈活性。因?yàn)樗荒軙r(shí)刻準(zhǔn)備好所有的資源,那樣太浪費(fèi)了。但也不能什么都不準(zhǔn)備,看著雙十一這么多用戶想買東西登不上去。
所以需要雙十一時(shí),就創(chuàng)建一大批虛擬電腦來(lái)支撐電商應(yīng)用,過(guò)了雙十一再把這些資源都釋放掉去干別的。因此亞馬遜是需要一個(gè)云平臺(tái)的。
然而商用的虛擬化軟件實(shí)在是太貴了,亞馬遜總不能把自己在電商賺的錢全部給了虛擬化廠商。
于是亞馬遜基于開源的虛擬化技術(shù),如上所述的 Xen 或者 KVM,開發(fā)了一套自己的云化軟件。沒(méi)想到亞馬遜后來(lái)電商越做越牛,云平臺(tái)也越做越牛。
由于它的云平臺(tái)需要支撐自己的電商應(yīng)用;而傳統(tǒng)的云計(jì)算廠商多為 IT 廠商出身,幾乎沒(méi)有自己的應(yīng)用,所以亞馬遜的云平臺(tái)對(duì)應(yīng)用更加友好,迅速發(fā)展成為云計(jì)算的第一品牌,賺了很多錢。
在亞馬遜公布其云計(jì)算平臺(tái)財(cái)報(bào)之前,人們都猜測(cè),亞馬遜電商賺錢,云也賺錢嗎?后來(lái)一公布財(cái)報(bào),發(fā)現(xiàn)不是一般的賺錢。僅僅去年,亞馬遜 AWS 年?duì)I收達(dá) 122 億美元,運(yùn)營(yíng)利潤(rùn) 31 億美元。
▌云計(jì)算的賺錢與情懷
公有云的第一名亞馬遜過(guò)得很爽,第二名 Rackspace 過(guò)得就一般了。沒(méi)辦法,這就是互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的殘酷性,多是贏者通吃的模式。所以第二名如果不是云計(jì)算行業(yè)的,很多人可能都沒(méi)聽過(guò)了。
第二名就想,我干不過(guò)老大怎么辦呢?開源吧。如上所述,亞馬遜雖然使用了開源的虛擬化技術(shù),但云化的代碼是閉源的。
很多想做又做不了云化平臺(tái)的公司,只能眼巴巴的看著亞馬遜掙大錢。Rackspace 把源代碼一公開,整個(gè)行業(yè)就可以一起把這個(gè)平臺(tái)越做越好,兄弟們大家一起上,和老大拼了。
于是 Rackspace 和美國(guó)航空航天局合作創(chuàng)辦了開源軟件 OpenStack,如上圖所示 OpenStack 的架構(gòu)圖,不是云計(jì)算行業(yè)的不用弄懂這個(gè)圖。
但能夠看到三個(gè)關(guān)鍵字:Compute 計(jì)算、Networking 網(wǎng)絡(luò)、Storage 存儲(chǔ)。還是一個(gè)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)的云化管理平臺(tái)。
當(dāng)然第二名的技術(shù)也是非常棒的,有了 OpenStack 之后,果真像 Rackspace 想的一樣,所有想做云的大企業(yè)都瘋了,你能想象到的所有如雷貫耳的大型 IT 企業(yè):IBM、惠普、戴爾、華為、聯(lián)想等都瘋了。
原來(lái)云平臺(tái)大家都想做,看著亞馬遜和 VMware 賺了這么多錢,眼巴巴看著沒(méi)辦法,想自己做一個(gè)好像難度還挺大。
現(xiàn)在好了,有了這樣一個(gè)開源的云平臺(tái) OpenStack,所有的 IT 廠商都加入到這個(gè)社區(qū)中來(lái),對(duì)這個(gè)云平臺(tái)進(jìn)行貢獻(xiàn),包裝成自己的產(chǎn)品,連同自己的硬件設(shè)備一起賣。
有的做了私有云,有的做了公有云,OpenStack 已經(jīng)成為開源云平臺(tái)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。
▌IaaS,資源層面的靈活性
隨著 OpenStack 的技術(shù)越來(lái)越成熟,可以管理的規(guī)模也越來(lái)越大,并且可以有多個(gè) OpenStack 集群部署多套。
比如北京部署一套、杭州部署兩套、廣州部署一套,然后進(jìn)行統(tǒng)一的管理。這樣整個(gè)規(guī)模就更大了。
在這個(gè)規(guī)模下,對(duì)于普通用戶的感知來(lái)講,基本能夠做到想什么時(shí)候要就什么時(shí)候要,想要多少就要多少。
還是拿云盤舉例子,每個(gè)用戶云盤都分配了 5T 甚至更大的空間,如果有 1 億人,那加起來(lái)空間多大啊。
其實(shí)背后的機(jī)制是這樣的:分配你的空間,你可能只用了其中很少一點(diǎn),比如說(shuō)它分配給你了 5 個(gè) T,這么大的空間僅僅是你看到的,而不是真的就給你了。
你其實(shí)只用了 50 個(gè) G,則真實(shí)給你的就是 50 個(gè) G,隨著你文件的不斷上傳,分給你的空間會(huì)越來(lái)越多。
當(dāng)大家都上傳,云平臺(tái)發(fā)現(xiàn)快滿了的時(shí)候(例如用了 70%),會(huì)采購(gòu)更多的服務(wù)器,擴(kuò)充背后的資源,這個(gè)對(duì)用戶是透明的、看不到的。
從感覺(jué)上來(lái)講,就實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算的彈性。其實(shí)有點(diǎn)像銀行,給儲(chǔ)戶的感覺(jué)是什么時(shí)候取錢都有,只要不同時(shí)擠兌,銀行就不會(huì)垮。
未完待續(xù)。。。
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