[摘要] 作者:何宝宏,发表于 中兴通讯周刊 2015 年4 月第21 卷第2 期
认为云计算正在从炒作进入理性发展阶段,但仍然面临不少有待解决的问题。基于此,探讨了发展移动云计算所面临的一些关键问题,比如对移动性的理解和分工,信任体系如何建立,存储介质的寿命,软件定义可靠性以及商业模式的未来等。指出对这些问题的探讨可以加深对云计算未来发展的理解。
[关键词] 移动互联网;云计算;可信云;存储介质;软可靠性;商业模式
[英文摘要]From all the initial hype, cloud computing has developed into something quite substantial. This paper discusses key issues in cloud computing, including how to understand mobile management and cooperation in cloud, how to build a trusted cloud system, the influence of short-lived storage media, software-defined reliability, and the future business model of cloud service. Such discussion can deepen our understanding of future cloud development.
[英文关键字] mobile internet; cloud computing; trusted cloud; storage media; software defined reliability; business model
1 关于移动性
互联网最初的典型终端是计算机,采用键盘、鼠标和视窗模式,Wintel 架构,有线连接。终端的能耗不是问题。移动互联网的典型终端是智能手机和平板电脑,或只具有无线局域网通信能力(如平板电脑)再通过本地网关连接到互联网,或直接具有无线广域网通信能力(如智能手机),但从传输控制协议/网间协议(TCP/IP)的角度看,本质上都是PC。
移动互联网的终端、应用甚至数据都具有移动性,在带来诸多优势的同时,新的限制开始出现了。主要利用电池供电,使得能耗上升为最关键的限制因素;小屏幕使得I/O 系统也无法继续沿用鼠标键盘做I/O 了;处理性能与PC 的差距使得通用平台型的Web 受限。
这些因素导致了节能型芯片ARM 的崛起,I/O 系统融合为采用多点触控技术,PC 互联网10 多年前流行的客户机/服务器(C/S)模型(即APP Store 模式)获得新生。移动终端无法胜任的很多工作,尤其是大部分存储和部分计算工作,通过无线和应用商店(APP Store),被巧妙地转移到了云平台上。这种转移本应该是彻底的,是超文本链接标记语言5(HTML5)方式的,但因为与PC 互联网的性能“代差”,因为操作系统厂家的利益,目前主流还是采用Native App 方式。多点触控技术直接改变了用户使用习惯,使得操作系统革命成为可能,于是面向移动和面向多点触控的新一代操作系统iOS 和Android 发展起来,一个闭源一个开源,和当年Windows 对应Linux,DOS对应UNIX 一样的格局。
如果说移动互联网是从用户侧发起的一场技术革命,那么云计算就是从服务侧发起的另一场技术革命,两者遥相呼应。APP Store 模型让移动互联网软硬一体化和终端服务化,云计算则是让服务侧也开始了软硬一体化和服务化,面向互联网的大规模服务器定制(以Google 和Facebook为代表,中国以BAT 牵头的天蝎整机柜服务器为代表)和软件定义网络(SDN)技术,像水电那样的提供公共计算资源。
使用云计算服务的用户,可以使用像PC 和电视机那样的固定终端,也可以是平板或智能手机那样的移动终端,甚至可以是专门设计生产的云终端(比如虚拟桌面业务的瘦客户端)。
从ISO/OSI 网络模型看,移动性也是要分层要分工的。移动性可以是链路层的,可以是网络层或TCP 层的,也可以是应用层的甚至数据层的。移动性的分工,不仅会发生在垂直层面,水平层面的终端、网络、应用/数据等之间也有移动性如何分工协作问题。
在移动互联网环境下,在云计算的支持下,目前市场上移动性如何分层和分工非常混乱,都想获得更多的控制权和利益,都想进入对方的领域,经常以一种很笨拙的方式支持了移动性。即使不区分终端,云计算自身也已经具有很强的应用移动性(如SaaS)和数据移动性(如同步功能)。
长期看,上层的移动性支持会越来越重要,三层以下的移动性支持会逐步沦落为“ 移动比特”或者说“ 哑移动”。
2 关于信任
云计算本质上是一项数据托管服务,所有托管服务成立的基础是信任,是一种“信托”。多项市场调研均表明,云计算需要赢得用户更多的信任。当把用户数据保存到云服务商处时,将会因为托管而产生一些新的安全顾虑。这一幕也是提供金钱托管服务的银行业早期也曾经遇到过的困境。
数据是21 世纪的石油,具有资产的明显属性。经过400 多年的发展,银行业根据潜在的风险,制订了一系列的体系、规范和制度,对资金和IT的风险管控都已经积累了比较丰富的经验。多项调查均表明,用户对云服务的信任程度依然不高。围绕云服务的合规性,建立起一整套云计算和数据的标准和规范,是一种必然的选择。
云计算服务的规范性至关重要。云服务商必须以事先约定的规范方式,公开一些用户最关心的问题(如数据安全、服务质量和责权利),并对照做出相应的承诺。这是赢得用户更多信任度的关键。
数据控制权就是数据财产的安全。现代金融业发展到今天,资金风险的管控已经相对完善。而对于云服务,目前还很初级,还处于如何取得信任过程中。
2014 年,云计算发展与政策论坛与数据中心联盟推出的“ 可信云服务”标准与认证,得到了业界绝大多数云服务商的支持(首批19家可信云服务商名单),做出了一些有益的探索。
3 关于可靠性
云计算是一种“软可靠”技术,即假设低层的硬件不可靠,通过软件和算法来改善整个系统的可靠性。电信业普遍采用的是一种“ 硬可靠”的方法,比如设备的双备份、网络的环形拓扑和保护倒换,电力的双路供电和备用柴发等,当然还有7×24 小时待命的运维人员。冗余是解决可靠性的基本套路,无论是软件、硬件还是人员。冗余的代价是成本大增,效率大降。
随着相关技术的进步,以及设备和零配件的标准化,以云计算为代表的技术,现在越来越多地通过“网络+软件+服务”的新模式实现[4],或者说是“软件定义的冗余”。很明显,这种冗余和要求数据必须是“ 可漫游”的。传统的硬件冗余追求的是单机设备的零故障,而软冗余追求的系统性冗余,允许单个硬件故障的发生,但用服务和软件的方式加以解决。
软冗余相比硬冗余的优势明显,建设和运营成本都会降低。在TCP/IP 的设计中,假设互联网终端是可靠的。但互联网终端(比如服务器)出现宕机的问题,不在当时的设计考虑中。解决互联网服务侧可靠性的思路,之前主要还是靠“ 硬冗余”(多机备份、集群和切换等)。
现在服务器的可靠性,也从之前的集群等硬冗余技术,转向软件方式,就是云计算技术。云计算将互联网技术的“ 软冗余”思路,从IP 技术发展到了应用,从网络设备发展到了终端设备。当TCP/IP 网络发生故障时,IP技术将流量迁移到其他路由上去;当计算(主要指服务器设备)出现问题时,云将计算服务迁移到其他IT 设备甚至其他数据中心去。
未来必将会有更多的“ 软冗余”技术和应用场景出现[5]。数据中心就是一台计算机,制冷和配电应该与计算、存储和网络一样池化,也是可以统一调度的资源,但现在还缺少一个面向数据中心的操作系统。
4 关于商业模式
70 年代前软件业的主要生存模式是“买计算机送软件”,软件还不是商品,也没有第三方市场,是寄生的。这时软件的来源主要有3 个,一是计算机制造商买机器时赠送的通用软件和工具软件,二是计算机制造商协助其客户开发的软件,三是客户自己开发的应用软件。
PC 产业兴起后,计算机架构和操作系统趋于开放,面向个人用户的软件需要爆发式增长。这时无论是计算机厂家还是用户自身,都已无力面对,迫切需要建立一个通用软件的市场,将计算机制造商和客户从重复而繁重的软件开发任务中解放出来,这是社会化分工的基本要求。
软件产业的独立,首先是商业模式的独立。需要用“ 软件思维”创造出一种新的商业模式,正如今日要用“互联网思维”做互联网一样。比如,石油、汽车等工业无法形成全球性的垄断企业,因为随着规模的进一步扩大边际效应是递减的,而软件业却是边际效应递增的。软件业独立运动的结果,是发明了“ 版本控制”、“ 许可控制”、“二进制代码”、“API”以及Wintel 生态系统建设等典型商业模式,这是“软件思维”创新的结果。
开源软件是1990 年以后新兴的开发和商业模式。Linux 是最早也是最成功的开源软件,是基于互联网开发复杂软件“集市模式”的成功典范,也是今日Android 的基础,是所谓“国产”操作系统的基础。现如今,开源也成了软件业市场营销,解决“ 产能过剩”的一种手段,全球至少1/3 的软件市场与开源软件相关。
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