深入解讀云計算的十年發(fā)展歷程

原創(chuàng)
作者：孫杰 2019-04-10 09:00:26

云計算 人生不會有太多的十年，但僅僅一個十年也可以成就很多事情。云計算從誕生到現(xiàn)在走過了十年，在不知不覺間改變了我們的生活。

【51CTO.com原創(chuàng)稿件】一、云的十年發(fā)展

人生不會有太多的十年，但僅僅一個十年也可以成就很多事情。云計算從誕生到現(xiàn)在走過了十年，在不知不覺間改變了我們的生活。

從傳統(tǒng)的IT時代到互聯(lián)網(wǎng)+，到今年兩會提出的智能+，再次告訴我們科學(xué)技術(shù)是***生產(chǎn)力，而創(chuàng)新則是***發(fā)展的***動力。從傳統(tǒng)的PC互聯(lián)到人人互聯(lián)再到未來的萬物互聯(lián)，我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來越快也越來越復(fù)雜，這迫切需要我們的信息系統(tǒng)響應(yīng)能力也越來越快，基于傳統(tǒng)的IT架構(gòu)解決方案也向更加靈活快速響應(yīng)的云架構(gòu)進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)換。

在以往沒有云的時代，企業(yè)IT建設(shè)雜亂無序，煙囪式的建設(shè)、分離式的運維、分散于各系統(tǒng)的低效開發(fā)，嚴(yán)重制約了企業(yè)的快速發(fā)展，我們需要把應(yīng)用軟件集成起來、平臺整合起來進(jìn)一步提高我們的協(xié)同共享，實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。

傳統(tǒng)IT存在的問題大同小異具體來說主要有：

1. 如何縮短開發(fā)周期
2. 怎么降低投資成本
3. 減少資源浪費
4. 如何從整體的業(yè)務(wù)出發(fā)，進(jìn)行合理規(guī)劃
5. 怎樣才能有效的規(guī)避系統(tǒng)建設(shè)過程中的風(fēng)險
6. 如何控制維護(hù)成本。

云的出現(xiàn)極大改變了企業(yè)IT建設(shè)中一些固有的問題和缺陷，實現(xiàn)了按需交付、隨需擴(kuò)展、簡單快捷、管理靈活和成本節(jié)省、安全合規(guī)。

截止到今天，云計算的服務(wù)模式仍在不斷進(jìn)化，但業(yè)界普遍接受的SPI模型按照服務(wù)的提供方式將云劃分為三個大類：

• SaaS(Software as a Service–軟件即服務(wù))
• PaaS(Platform as a Service–平臺即服務(wù))
• IaaS(Infrastructure as a Service–基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù))。

基本上我們看到很多的企業(yè)云計算也是先IAAS資源池建設(shè)再PAAS平臺建設(shè)，再到關(guān)注應(yīng)用和服務(wù)這樣一個過程。從云計算發(fā)展的現(xiàn)狀來看，當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)仍有以下幾個方面：

1. 統(tǒng)一管理，整體資源利用率偏低，需要進(jìn)一步整合形成統(tǒng)一管理。
2. 計算能力，小型機(jī)數(shù)量依然很大需要進(jìn)一步X86化，投資較大廠商鎖定嚴(yán)重，VMWARE在傳統(tǒng)企業(yè)占有很大比例。
3. 網(wǎng)絡(luò)和存儲能力，采用傳統(tǒng)的VLAN隔離，業(yè)務(wù)規(guī)模擴(kuò)展和靈活性較低。Fc-san高端存儲偏多成本較高，沒有按業(yè)務(wù)需求配備相應(yīng)等級的存儲資源。

后續(xù)云計算發(fā)展演進(jìn)的目標(biāo)架構(gòu)是需要通過資源池的整合，建設(shè)完善PAAS能力，通過采用云管理平臺橫向打通各域能力，為業(yè)務(wù)創(chuàng)新、快速上線提供有力支撐。云計算十年發(fā)展演進(jìn)的幾個關(guān)鍵總結(jié)：1、把標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 2、把標(biāo)準(zhǔn)落地 3、少做重復(fù)的事 4、多做增值的事 5、技術(shù)+服務(wù)+運營

二、技術(shù)的演變

2B、2C概念的流行源自本世紀(jì)初的一輪互聯(lián)網(wǎng)熱。2000年前后，隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起，變革意愿強的企業(yè)，開始建立網(wǎng)站，通過網(wǎng)絡(luò)銷售公司的產(chǎn)品。如果銷售產(chǎn)品的用戶是終端消費者，這個網(wǎng)站就被稱為B2C網(wǎng)站;如果銷售產(chǎn)品的用戶是企業(yè)，那么這個網(wǎng)站就被稱為B2B網(wǎng)站?；ヂ?lián)網(wǎng)泡沫后，一些面向消費者的平臺型B2C網(wǎng)站逐漸被用戶接受。B2B平臺因其高技術(shù)門檻，逐漸演化成為兩種形式：一種是只做信息整合的B2B網(wǎng)站，另外一種是利用互聯(lián)網(wǎng)承載。邁克爾·波特在1985年提出的價值鏈概念，逐漸演變?yōu)楣?yīng)鏈整合。所以我們看到當(dāng)C端消費互聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)展后，流量紅利消失殆盡，而B端企業(yè)和供應(yīng)鏈企業(yè)的整合也就提到日程上來了。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)也被稱為消費互聯(lián)網(wǎng)之外的機(jī)會。

產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對整個國民經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)格局、企業(yè)行為和產(chǎn)品服務(wù)都有深刻的影響，更關(guān)乎到中國的未來發(fā)展。從BAT的大舉進(jìn)軍產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，我們看到新一輪的大幕正徐徐展開，那么產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是什么?是效率效率還是效率。產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)改造效率，才能在互聯(lián)網(wǎng)化的用戶體驗競爭里取勝。

我們從IT基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展變化中可看到效率提升的主線也特別明顯而清晰。從瀑布到敏捷到DevOps，開發(fā)效能在不斷提升;從單體應(yīng)用到多層到微服務(wù)，應(yīng)用架構(gòu)在不斷解耦和細(xì)化;從物理機(jī)到虛擬機(jī)到容器，我們的部署效率在不斷提高;從傳統(tǒng)云到混合云多云，云在應(yīng)用場景上不斷豐富，效能上不斷提高;從縱向擴(kuò)展到橫向擴(kuò)展到存儲即服務(wù)，存儲從集中式到分布式到靈活提供各類存儲服務(wù)，提升了性能也擴(kuò)展了應(yīng)用場景。

不只是基礎(chǔ)架構(gòu)在快速的變革，我們的應(yīng)用架構(gòu)和交付也在發(fā)生變革。傳統(tǒng)應(yīng)用在向云原生應(yīng)用快速發(fā)展和變革，把大型復(fù)雜軟件應(yīng)用拆分成多個簡單應(yīng)用，各應(yīng)用之間松耦合，這樣降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，還可以做到獨立發(fā)布部署、獨立擴(kuò)展和跨語言編程，當(dāng)然這一切的變化也將導(dǎo)致我們研發(fā)和運維各部門工作模式的轉(zhuǎn)變。

垂直應(yīng)用架構(gòu)：當(dāng)訪問量逐漸增大，單一應(yīng)用增加機(jī)器帶來的加速度越來越小，將應(yīng)用拆成互不相干的幾個應(yīng)用，以提升效率。此時，用于加速前端頁面開發(fā)的Web框架(MVC)是關(guān)鍵。

分布式服務(wù)架構(gòu)：當(dāng)垂直應(yīng)用越來越多，應(yīng)用之間交互不可避免，將核心業(yè)務(wù)抽取出來，作為獨立的服務(wù)，逐漸形成穩(wěn)定的服務(wù)中心，使前端應(yīng)用能更快速的響應(yīng)多變的市場需求。此時，用于提高業(yè)務(wù)復(fù)用及整合的分布式服務(wù)框架(RPC)是關(guān)鍵。

流動計算架構(gòu)：當(dāng)服務(wù)越來越多，容量的評估，小服務(wù)資源的浪費等問題逐漸顯現(xiàn)，此時需增加一個調(diào)度中心基于訪問壓力實時管理集群容量，提高集群利用率。此時，用于提高機(jī)器利用率的資源調(diào)度和治理中心(SOA)是關(guān)鍵。

微服務(wù)架構(gòu)是互聯(lián)網(wǎng)很熱門的話題，是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。它提倡將單體應(yīng)用程序劃分成一組若干小的服務(wù)，服務(wù)之間互相協(xié)調(diào)、互相配合，為用戶提供最終價值。單體應(yīng)用程序拆分成微服務(wù)后，服務(wù)治理是關(guān)鍵。每一個微服務(wù)都有自己的業(yè)務(wù)邏輯和適配器，還有自己的數(shù)據(jù)庫。通過統(tǒng)一的API接口進(jìn)行調(diào)用，當(dāng)然服務(wù)多了服務(wù)之間的依賴關(guān)系就會變得復(fù)雜，上萬個微服務(wù)不能只靠人手工來管理了，就需要服務(wù)能自動注冊自我發(fā)現(xiàn)，而且能通過全鏈路的監(jiān)控去發(fā)現(xiàn)故障和問題，及時預(yù)警和容錯處理，來保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)健運行。當(dāng)然企業(yè)里的應(yīng)用復(fù)雜，我們也希望微服務(wù)有統(tǒng)一的代碼框架，能支持多種編程語言。目前的Spring Cloud和Dubbo都支持的語言和開發(fā)框架有限，像華為的ServiceComb、騰訊的Tars等都在快速的崛起。

應(yīng)用架構(gòu)的變遷總體來說，從MVC到RPC到SOA到微服務(wù)，我們看到應(yīng)用和服務(wù)的拆分、獨立部署，小團(tuán)隊的敏捷開發(fā)快速迭代，這些都大大提升了效率，降低了應(yīng)用的交付周期、使得應(yīng)用運維的成本也大幅下降。

伴隨著容器和微服務(wù)的流行，云原生這個詞越來越火。在云的時代，未來企業(yè)的應(yīng)用會更多的遷移到云端，基于云的架構(gòu)設(shè)計和開發(fā)模式需要一套全新的理念去承載，于是云原生思想應(yīng)運而生。云原生(Cloud Native)其實是一個不斷豐富的理念，更是一個思想的集合，它包括DevOps、持續(xù)交付(Continuous Delivery)、微服務(wù)(MicroServices)、敏捷基礎(chǔ)設(shè)施(Agile Infrastructure)等。Cloud Native既包含技術(shù)(微服務(wù)，敏捷基礎(chǔ)設(shè)施)，也包含管理(DevOps，持續(xù)交付，技術(shù)運營、應(yīng)用設(shè)計、安全風(fēng)險管理等)。Cloud Native也可以說是一系列Cloud技術(shù)和企業(yè)管理方法的集合。

云原生是根據(jù)云的特點去設(shè)計更適合云的應(yīng)用，它專注于業(yè)務(wù)需求實現(xiàn)，把非業(yè)務(wù)需求之外的功能剝離出來下沉到底層的基礎(chǔ)設(shè)施，而云則向上提供各種資源和能力，屏蔽復(fù)雜的底層細(xì)節(jié)，讓云更簡單好用。

下面我們看一下云原生的技術(shù)棧，引入了Serverless和Service Mesh。Serverless函數(shù)計算，一段代碼定義一個函數(shù)式服務(wù)，真正按需調(diào)用。應(yīng)用拆分為成千上萬個微服務(wù)后，底層通信變得異常復(fù)雜，引入了服務(wù)間通信層就是 Service Mesh，它可以提供安全、快速、可靠的服務(wù)間通訊(service-to-service)。云原生的應(yīng)用可以運行在任何云的基礎(chǔ)設(shè)施之上，不依賴于Linux或Windows等底層平臺，或依賴某個具體的云平臺。也就是說，應(yīng)用從開始就設(shè)計為運行在云中，無論私有云或公有云;其次，該應(yīng)用必須能滿足擴(kuò)展性需求，垂直擴(kuò)展(向上和向下)或水平擴(kuò)展(跨節(jié)點服務(wù)器)。

除了這些之外，要發(fā)揮云原生管理的固有優(yōu)勢，還需引入智能化實現(xiàn)自助服務(wù)、自治管理。目前企業(yè)在上云后，大多依靠“以人為本”的方式，憑借大量工作人員的個人能力和經(jīng)驗、自覺來進(jìn)行運維工作，這種將勞動密集型服務(wù)簡單粗暴的從傳統(tǒng)IT基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)移到云上來，只能是市場體量較小、技術(shù)發(fā)展程度不高的現(xiàn)實條件下，采取的一種過渡方案。而通過引入智能化，實現(xiàn)服務(wù)自動發(fā)現(xiàn)、告警自動檢測、故障自治處理，改變這種傳統(tǒng)的服務(wù)方式下的效率低下、人力成本過高、手工運維過程中的誤操作，也會大大提高企業(yè)云的可用性，日益擴(kuò)大企業(yè)級的云服務(wù)市場。

我們看到K8S快速崛起，并統(tǒng)一了容器編排系統(tǒng)，為云原生應(yīng)用提供了一站式的服務(wù)。Kunernetes的出色表現(xiàn)，則為運維工程師的工作模式帶來了顛覆性的改變。他們再也無需像照顧寵物那樣精心的照顧每一臺服務(wù)器，而當(dāng)出問題時，直接將出問題的服務(wù)器換掉即可。有了業(yè)務(wù)高峰時，自動擴(kuò)縮容以適應(yīng)變化。業(yè)務(wù)開發(fā)工程師不必再過分關(guān)注非功能需求，只需專注自己的業(yè)務(wù)領(lǐng)域即可。而中間件開發(fā)工程師，則需要開發(fā)出健壯的云原生中間件，用來連接業(yè)務(wù)應(yīng)用與云平臺。

技術(shù)和管理演變的總結(jié)：

• 技術(shù)：從系統(tǒng)向應(yīng)用靠近，從功能向服務(wù)轉(zhuǎn)換，從單點向大規(guī)模集群調(diào)度和管理演進(jìn)。
• 管理：兩個轉(zhuǎn)變和一個轉(zhuǎn)型。操作中心向服務(wù)中心轉(zhuǎn)變，內(nèi)部工具向協(xié)同平臺轉(zhuǎn)變，成本中心向經(jīng)營中心轉(zhuǎn)型。

三、平臺的崛起

什么是PAAS?

PaaS是一種云服務(wù)，為用戶提供平臺，使得用戶能夠很方便地開發(fā)、運行和管理應(yīng)用，而不用去構(gòu)建和維護(hù)與開發(fā)和運行應(yīng)用相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。 -- 維基百科

• PAAS服務(wù)目錄，能實現(xiàn)哪些統(tǒng)一服務(wù)供給和管理?
• 標(biāo)準(zhǔn)交付，PAAS能為我提供什么服務(wù)?
• 全面掌控，如何提高資源利用率和管理效率，保障業(yè)務(wù)的穩(wěn)健運行?

傳統(tǒng)PAAS的局限缺乏對微服務(wù)及分布式的支撐。

新一代的PAAS以Docker為基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)PaaS功能基礎(chǔ)上，面向微服務(wù)使用場景，創(chuàng)建DevOps流水線，并集成不斷涌現(xiàn)的大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)等服務(wù)，成為一站式應(yīng)用交付平臺。

PAAS的整體架構(gòu)包括開發(fā)測試相關(guān)功能組件和平臺管理、基礎(chǔ)架構(gòu)功能組件，下面則是IAAS平臺。

企業(yè)中臺到底是個什么鬼?

中臺戰(zhàn)略是阿里提出的，它的由來很有意思，是阿里高管2015年參觀世界上最成功的移動游戲公司supercell，這是一家典型的小團(tuán)隊模式進(jìn)行開發(fā)的公司，可以最快的推出游戲內(nèi)測版，如不受歡迎，可以迅速的放棄這個產(chǎn)品再進(jìn)行新的嘗試，期間幾乎沒有管理角色的介入，團(tuán)隊失敗后，不但沒有懲罰，甚至?xí)e辦慶祝儀式，以慶祝他們從失敗中學(xué)到了東西。它的核心競爭力就在多年的游戲研發(fā)中積累了非?？茖W(xué)的研發(fā)方法和體系，也就是中臺能力。

我們知道廠商開發(fā)的通用技術(shù)PaaS，里面既不包含業(yè)務(wù)邏輯，也不包含業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，更不包含業(yè)務(wù)模型，那么企業(yè)里有眾多的應(yīng)用都可以集成到PAAS里么?可以，但經(jīng)年累月也可以造出來，但大而笨重，等造出來可能黃花菜都涼了。首先傳統(tǒng)企業(yè)研發(fā)能力都不強，依托第三方來造一個這么大而全的厚重平臺真的不劃算，那么中臺來了，利用中臺可以快速支持多產(chǎn)品團(tuán)隊，對多產(chǎn)品團(tuán)隊進(jìn)行連接和賦能。申明一點，中臺，不是具體的應(yīng)用，中臺的很多組件是可以被眾多的應(yīng)用集成的。中臺分為業(yè)務(wù)中臺、數(shù)據(jù)中臺、技術(shù)中臺和組織中臺(點兵點將、排兵布陣)，這里數(shù)據(jù)中臺可以先行，組織中臺不可缺失。組織中臺要與業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)、技術(shù)中臺的變化匹配，才能釋放巨大的創(chuàng)造力，加速企業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型。

企業(yè)云平臺，服務(wù)是核心價值，以客戶為中心的理念非常重要。從云計算的發(fā)展業(yè)態(tài)來看，云服務(wù)提供者(如：AWS、阿里云)是最核心的角色，其強調(diào)的是服務(wù)，也正是這些服務(wù)帶來價值，所以企業(yè)云計算的發(fā)展也需要企業(yè)云服務(wù)提供者。

混合云，是私有云的延伸?；旌显频膽?yīng)用場景有：

1. 跨國跨地域業(yè)務(wù)部署
2. 關(guān)鍵數(shù)據(jù)的云災(zāi)備
3. 全局的高可用性和性能需求
4. 采用優(yōu)勢的公有云服務(wù)
5. 性價比高的公有云服務(wù)
6. 業(yè)務(wù)的爆發(fā)場景

通過構(gòu)建多云，企業(yè)可以實現(xiàn)統(tǒng)一管理公有云和私有云、跨國跨區(qū)域的業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署、關(guān)鍵數(shù)據(jù)的云災(zāi)備、應(yīng)對短時的云爆發(fā)業(yè)務(wù)需求、全局的高可用性和性能需求、各云服務(wù)提供商的優(yōu)勢/高性價比服務(wù)選擇、成本分?jǐn)偧皟?yōu)化能力等。但多云帶來的***問題是服務(wù)異構(gòu)，多活也意味著必然有大量數(shù)據(jù)同步，帶寬，時延，數(shù)據(jù)一致性方面都有很大挑戰(zhàn)，管理成本也會上去。所以可以優(yōu)先考慮單朵云內(nèi)同城和異地建設(shè)，這樣基礎(chǔ)層面同構(gòu)，可以更好地專注在業(yè)務(wù)容災(zāi)和雙活建設(shè)上。

四、軟件定義未來

廠商自主可控，現(xiàn)在需要我們自己自主可控，實現(xiàn)的途徑就是自研軟件和走開源戰(zhàn)略?；ヂ?lián)網(wǎng)的快速發(fā)展還有云的深入應(yīng)用，促進(jìn)了開源軟件的大發(fā)展。開源軟件的使用也提到了戰(zhàn)略高度。

開源軟件加快了企業(yè)研發(fā)的效能，更好滿足企業(yè)內(nèi)部的軟件需求。

開源的使用策略：應(yīng)用級、增強級、商業(yè)級

企業(yè)選擇了一項技術(shù)意味著將要承諾長期支持不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)的解決方案，因此這需要仔細(xì)考慮觀望和選擇。如果一家企業(yè)判斷錯誤，往往會導(dǎo)致顯著提高開發(fā)成本和降低開發(fā)的靈活性，而這種不幸的結(jié)果也將會是持久的。通過開源，打造行業(yè)應(yīng)用軟件產(chǎn)品，對自己的業(yè)務(wù)有益，同時功能完善后可對外輸出形成商業(yè)級產(chǎn)品。

在過去十年里，企業(yè)采用開源軟件的趨勢在蓬勃發(fā)展，因為越來越多的企業(yè)發(fā)現(xiàn)開源解決方案擁有相當(dāng)大的優(yōu)勢，可延續(xù)他們專有的功能。除此之外，企業(yè)圍繞開源構(gòu)建自主可控的生態(tài)也可實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。開源軟件具有長期的可用性，比專有軟件的壽命更長。而且，由于有支持力強的社區(qū)在不斷引進(jìn)創(chuàng)新，開源軟件始終處于技術(shù)發(fā)展的前列，并在促進(jìn)企業(yè)未來發(fā)展的同時，快速滿足企業(yè)的需求。

開源構(gòu)建的生態(tài)協(xié)同格局：生態(tài)不是硬建出來的，而是大家相互依存和合作，共生共創(chuàng)共贏自然而然形成的生態(tài)體系，這才是真正的生態(tài)，長久可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)。

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