全方位 全角度詳細解構華為云計算
如果沒有那些進行云計算實踐的企業(yè)，我們或許永遠也看不到云的真實面目。如果我們缺乏一個本土的云范本，云計算在中國或許只能是一場空談。
在過去的五年中，美國出現(xiàn)了多家進行云計算實踐的企業(yè)，亞馬遜、谷歌、微軟……它們的成功將云的實際價值量化，也把云變成了一張切實可行的技術圖譜。但是，在中國一浪高過一浪的云計算建設熱潮中，成功的企業(yè)并不多。為什么會出現(xiàn)這樣的結果?適合中國的云計算技術圖譜到底是何模樣?在中國，云的實踐又該遵循怎樣的路徑呢?
今天，中國也有一些企業(yè)正在進行著同亞馬遜、谷歌一樣的實踐，華為無疑是其中的一員。透過華為的云實踐，我們或許可以找到這些問題的答案。
粗看華為云
作為***個提出明確云計算框架的企業(yè)，谷歌研究云的動力來源于其自身的需求。在初創(chuàng)階段，谷歌獲得的投資有限，數(shù)據(jù)中心里的很多服務器都是自己“攢”出來的。所以，在其發(fā)展壯大的過程中，這些性能很差的機器就漸漸變成了“破爛”。本著“變廢為寶”的心態(tài)，谷歌開始通過改造數(shù)據(jù)中心的機架架構、網(wǎng)絡架構、軟件系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、服務器、存儲等，將一堆“破爛”變成了穩(wěn)定性更高、性能更強的服務器集群，最終形成了云計算的雛形。對谷歌而言，“云計算”更像一個水到渠成的過程，或是對其自身發(fā)展經(jīng)驗和技術積累的系統(tǒng)性總結。
而亞馬遜設計云服務AWS(Amazon Web Service)的初衷，也是為了解決自己的難題——如何在其B2C業(yè)務不繁忙的時候，讓那些花大價錢購買的服務器、存儲、帶寬資源不被閑置。后期，亞馬遜才在此基礎之上陸續(xù)推出了包括EC2(Elastic Compute Cloud，彈性計算云)、SimpleDB等幾十種云服務，逐漸完善了AWS的服務種類。AWS并不是一個嶄新的系統(tǒng)，它只是對原有IT系統(tǒng)進行改造包裝后，亞馬遜所推出的能夠面向公眾開放服務的系統(tǒng)。而AWS的成功運營，則在于亞馬遜在向公眾推出這些服務之前，就已經(jīng)積累了大量的運營經(jīng)驗，保證了云服務的品質?？梢哉f，AWS***的用戶就是亞馬遜自己。
與谷歌和亞馬遜的云實踐類似，華為的***朵云也是“拿自己開刀”。四五年前，華為就開始正式投入到云計算技術的研發(fā)中。但和很多研究云的IT企業(yè)一樣，華為也一直找不到一個可以讓他們進行規(guī)?；茖嵺`的對象。缺乏規(guī)?；膽茫录夹g的可靠性、安全性，以及云所產(chǎn)生的效益等問題便不得而知，更看不到可量化的結果。***，華為決定將自己作為云計算的“試驗品”，用自身的實踐解決云的問題。
隨后，華為云落在了位于上海浦東新區(qū)的華為上海研究所。在這里，華為以云的模式為遷入研發(fā)中心的幾千名員工搭建起新的數(shù)據(jù)中心，取消了常規(guī)的IT終端設備采購，全部換上了華為研發(fā)的桌面云終端。在運行近一年后，使用華為“桌面云”辦公的研發(fā)人員的人數(shù)已經(jīng)過萬，服務器也增加到300多臺。作為一個在全球擁有12萬員工的大型企業(yè)，華為下一步計劃是將全球的研究所都遷移到“云”上，屆時會有6萬多名華為人在“云”上辦公。
按照這樣的設備數(shù)量，華為上海研究所的IT管理部至少需要上百人才能完成日常的維護工作。然而，華為云計算品牌經(jīng)理王蓉告訴記者，在上海研究所的1萬臺設備目前只有9個人來管理，運維部門的效率提高了十幾倍。不僅如此，和常規(guī)投入相比，上研所的服務器總投資節(jié)省了40%，和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比耗電量更節(jié)省了71%。
為何華為云可以成功
在全球各種云計算實踐中，谷歌和亞馬遜的成功一直被視為***代表性的案例。如果拿華為的云與谷歌、亞馬遜的云做對比，我們可以發(fā)現(xiàn)很多共同點。首先，這些成功的云實踐并不是“對別人開刀”，而是“拿自己開刀”，云首先解決了這些企業(yè)自身的IT問題?；谶@種需求的技術研發(fā)，在云計算發(fā)展的初級階段是極有價值的。因為它們既是新技術的創(chuàng)造者，也是新技術的嘗新者，這將會縮短云計算核心技術的面世周期。比如谷歌自己設計了服務器機架構架和PC服務器刀片，自己開發(fā)了適用于云計算環(huán)境的文件系統(tǒng)、并行計算架構、并行計算數(shù)據(jù)庫SingleDB等，而亞馬遜則解決了AWS系統(tǒng)支撐軟件的問題。這些技術如今都已發(fā)展成云計算體系架構的核心技術。其次，它們都是大型企業(yè)，在把云服務推向市場之前，這些企業(yè)就已經(jīng)在內部運營多年，能夠保證服務的質量和水平。因為他們本身就是云服務***的用戶，這能有效地降低擴張云計算平臺投資所帶來的風險。
在華為之前，國內也有少數(shù)數(shù)據(jù)中心效仿國外企業(yè)的經(jīng)驗進行云實踐，但谷歌、亞馬遜這類企業(yè)的經(jīng)驗被復制到中國后，卻出現(xiàn)了水土不服的問題。如果從技術角度來分析導致這一問題的原因，我們不難發(fā)現(xiàn)，不管是谷歌還是亞馬遜，其所采用的技術都存在一定的封閉性。這主要是因為他們構建云的初衷是為其自身服務的，在獨立研發(fā)的過程中，其系統(tǒng)架構的開放性必然是有限的。此外，在不同的經(jīng)濟環(huán)境中，云計算產(chǎn)業(yè)鏈的成長速度也差異巨大。在美國，我們可以看到很多專注于云計算產(chǎn)業(yè)鏈相關技術研發(fā)的企業(yè)，比如Okta、akamai等，進行云實踐的企業(yè)很容易從市場中找到技術提供者。但在國內，這樣的市場環(huán)境還不存在，進行云實踐的企業(yè)必須在技術方面有很強的整合能力和研發(fā)能力，才能構建起可用的云環(huán)境。
和谷歌、亞馬遜的云不同，華為的云則更具開放性。華為更多地應用了相對成熟的開源軟件，比如其虛擬機UVP平臺采用了Citrix XEN和Redhat KVM技術，TC OS則選擇了Linux系統(tǒng)，還有Hadoop的集群分布式存儲技術以及Google Bigtable、Google Map/Reduce等。在系統(tǒng)的開放性上，華為云實踐經(jīng)驗的移植以及為行業(yè)應用所提供的整合支持能力，顯然要比谷歌、亞馬遜更勝一籌。按照華為企業(yè)業(yè)務Marketing部總裁何達炳的說法，華為提供的云技術將是可以讓用戶進行選擇的云。這也是華為云一直遵循跟蹤開放標準，使用開源平臺的原因。
在云計算研發(fā)及技術整合方面的能力，谷歌與亞馬遜的技術團隊未必一定能夠超越華為。在華為，當前云計算研發(fā)團隊的人數(shù)已超過了6000人，明年還會超過萬人。在其上海研究所的云環(huán)境中，從數(shù)據(jù)中心到桌面終端，再到系統(tǒng)平臺和各類云應用軟件，大多數(shù)技術成果都出自華為內部。作為一個資金雄厚的大型企業(yè)，華為比其他企業(yè)更有能力借助其內部的研發(fā)力量消化國內云產(chǎn)業(yè)鏈不健全的問題。
那些讓云落地的細節(jié)
云作為一個復雜的IT系統(tǒng)，對如何讓其落地實施，大多數(shù)用戶是完全陌生的。相關技術、產(chǎn)品在應用、整合的過程中，是否會存在投資風險也難以預料。這也是為什么一些國內的數(shù)據(jù)中心在參照谷歌、亞馬遜模式進行云計算嘗試后運營問題不斷的原因。顯然，在云落地的過程中，還有很多細節(jié)不容忽視。
華為對于云計算的技術研發(fā)和積累早已起步。2008年，云計算項目就在華為被正式立項，到去年華為正式宣布進軍云計算領域并推出“云帆計劃2011”時，華為已在構建云計算平臺、推動業(yè)務與應用的云化方面積累了大量經(jīng)驗，并已將這些經(jīng)驗融入到了相應的產(chǎn)品與技術中。而華為上海研究所應用的桌面云，只是華為云計算實踐成果的一小部分。
在HCC2011大會(2011華為云計算大會暨合作伙伴大會，Huawei Cloud Computing Conference 2011)上，華為常務副總裁徐直軍告訴記者，讓人們像用電一樣享受云支撐的信息服務是華為提供云技術的愿景，在過去的一年里，華為一直在將云“精細化”。
事實確實如此，記者發(fā)現(xiàn)在HCC2011大會上，華為所呈現(xiàn)的很多與云計算系統(tǒng)構建相關的技術，都是關注實施細節(jié)的。比如，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的建設模式大多是分立、延長式的，這種模式并不符合云計算數(shù)據(jù)中心規(guī)?；l(fā)展及降低成本的訴求。而華為正在推進的模塊化數(shù)據(jù)中心、集裝箱式數(shù)據(jù)中心的相關技術不僅解決了這類問題，還能讓云計算數(shù)據(jù)中心的部署時間大幅縮短，甚至可以讓傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心6~12月的部署周期縮短至1~3個月。
很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心，在其發(fā)展的過程中對投資成本和簡化運維的需求更為強烈。如今騰訊、搜狐等眾多企業(yè)對于云計算應用都產(chǎn)生了濃厚的興趣。記者在采訪中，曾向部分互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)用戶提出這樣的問題——如果部署云計算數(shù)據(jù)中心，你們更希望自己建設，還是由第三方服務商提供交鑰匙工程?大多數(shù)用戶認為，云計算數(shù)據(jù)中心會涉及更為復雜的系統(tǒng)設計和運維管理問題，他們希望未來能夠通過和具有云交付能力的服務商的合作來使用云?？梢?，在建設云計算數(shù)據(jù)中心時，用戶已不再希望與過多的設備廠商打交道了。華為所提出的標準化的云計算軟硬件一體化打包方案，恰好正在迎合這一市場需求。在這一方案中，用戶無須再關心硬件配置問題，只需提出業(yè)務需求，華為就會完成相應的工作。對于相關系統(tǒng)平臺，華為還提供了一鍵安裝功能。這些技術，正在完全改變用戶進行云部署的體驗。
除了這些技術外，通過其自身實踐的經(jīng)驗，華為的桌面云系統(tǒng)也在不斷被優(yōu)化。例如，華為正在提供的一種完全不需要安裝任何軟件的桌面云瘦客戶端，借助云管理平臺就能實現(xiàn)自動配置虛擬機，已經(jīng)實現(xiàn)了讓桌面云終端插電即用的夢想。
華為云的四大看點
對于云，一位業(yè)內專家曾做出過這樣的判斷：對用戶而言，云***的交付模式就是交鑰匙工程。在國內，很多廠商提出過云計算解決方案，但能夠將云完全展現(xiàn)的方案卻***。
在一次采訪中，云快線的技術負責人曾如是告訴記者，硬件廠商的方案看似可以解決云計算基礎架構的問題，軟件廠商的方案看似可以解決云計算系統(tǒng)的問題，但當他們把這些方案拼接在一起后，他們想要的數(shù)據(jù)中心還是無法運營。
在HCC2011大會上，記者所看到的華為云計算平臺解決方案并沒有以網(wǎng)絡、服務器或軟件等單一產(chǎn)品為著力點，而是展現(xiàn)了大平臺云的整個面目。
如果從商業(yè)模式的角度來理解云，業(yè)界對云的普遍共識是它要具備三大特性：彈性，共享，按需獲取和付費。從亞馬遜的經(jīng)驗來看，構建云計算數(shù)據(jù)中心的技術難點并不在于如何通過虛擬化實現(xiàn)計算、存儲、網(wǎng)絡等資源的分配，而是如何將這些資源進行協(xié)同、調度、擴展并實現(xiàn)智能管控，從而讓海量的計算能力和海量的存儲能力轉變?yōu)樯虡I(yè)價值。所以，云計算數(shù)據(jù)中心的靈魂是調度中心。為此，亞馬遜不得不自己開發(fā)云計算操作系統(tǒng)，才得以解決了相關的問題。對一個大平臺云而言，云計算核心操作系統(tǒng)將決定著云能否真正轉化為商業(yè)價值。
云操作系統(tǒng)需要解決的問題包括虛擬化、分布式文件、分布式存儲、并行計算、智能管控等。華為的云計算操作系統(tǒng)采用了分布式的軟件架構，這一點很值得關注。因為在降低單個節(jié)點的故障方面， 分布式軟件架構的優(yōu)勢是受到肯定的。采用這種架構的操作系統(tǒng)，在可擴展性、可靠性方面會大幅提高，面對云環(huán)境中數(shù)據(jù)洪流的沖擊時，操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性才能得到保障。
智能管控是云計算系統(tǒng)的關鍵特性。在大量的IT資源被共享之后，靠人工去調整、調度是不現(xiàn)實的，必須依靠智能管控功能。據(jù)介紹，華為的智能管控系統(tǒng)的核心算法來自于古雅典民主制度的啟發(fā)。華為將民主選舉的算法用到整個云計算的調度當中，實現(xiàn)了高效的資源動態(tài)調度和自動管理。
云計算系統(tǒng)的安全問題，一直是業(yè)界普遍關注的話題。在HCC2011大會上，華為的合作伙伴趨勢科技表示，云計算環(huán)境的安全將無法再依靠傳統(tǒng)方式解決，安全技術將會逐漸融合到像華為這類全面的基礎架構解決方案中。對用戶而言，云環(huán)境中的信息安全不再需要用戶自己部署，相關技術、產(chǎn)品會變?yōu)殡[身的系統(tǒng)。如果說云計算所提供的IT資源將被人們像用水一樣使用，那安全技術就像是凈水過濾器，它們將在不知不覺中為用戶提供安全的訪問和數(shù)據(jù)。
如今，在華為的一些云計算解決方案中，就整合了趨勢科技的服務器深度安全防護系統(tǒng)Deep Security。Deep Security作為一套可保護服務器和應用程序的綜合安全系統(tǒng)，在降低系統(tǒng)資源消耗、簡化管理及加強虛擬機的透明性和安全性方面，其表現(xiàn)一直被業(yè)界所肯定。它所采用的主動式深度威脅防御技術，還能追蹤***的動態(tài)威脅，這類安全防護技術如今也是被業(yè)界所推崇的處理云計算安全問題的方法。
讓“螺絲釘”更強
在云中，各種IT產(chǎn)品雖不是真正的主角，但卻是一顆顆關鍵的“螺絲釘”，缺一不可。而華為顯然正在通過加強這些“螺絲釘”在云計算系統(tǒng)中的“強度”和“適應能力”，以便讓傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心向云過渡。
當前華為的各條產(chǎn)品線都在向云傾斜，特別是華為的服務器產(chǎn)品，其新推出的產(chǎn)品系列都體現(xiàn)出高密度、低功耗等云服務器的特性。在HCC2011大會上，華為展出的X8000系列服務器不僅融合了云計算網(wǎng)絡技術，實現(xiàn)了即插即用的超簡易部署，還能為用戶提供個性化定制。對于推進行業(yè)用戶的云應用，華為還在很多技術細節(jié)方面進行了大量的優(yōu)化工作。
未來的云計算數(shù)據(jù)中心將一改服務器、存儲一統(tǒng)天下的局面，網(wǎng)絡會成為云計算世界的真正主宰。在今天的數(shù)據(jù)中心里，這種發(fā)展趨勢正在變得越來越明顯。
過去，網(wǎng)絡主要用于相應服務器和客戶端的通信，所以傳統(tǒng)的網(wǎng)絡架構一直在采用層層收斂的樹形架構。但在云計算數(shù)據(jù)中心里，不同服務器的CPU與內存、硬盤之間的通信流量會劇增，還要實現(xiàn)無阻塞的交換，網(wǎng)絡就好比服務器內部的總線。據(jù)相關統(tǒng)計，云計算數(shù)據(jù)中心所要承載的網(wǎng)絡流量，將相當于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡流量的40倍?？梢?，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中網(wǎng)絡的帶寬、數(shù)據(jù)傳輸效率必須發(fā)生翻天覆地的變化才能滿足云計算服務的需要。
數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡產(chǎn)品，大約每三年就會進入更新期。但對于云化數(shù)據(jù)中心，用戶對網(wǎng)絡產(chǎn)品的認識需要發(fā)生很大的變化，特別是網(wǎng)絡基礎架構的變革。目前，業(yè)界已經(jīng)提出了多種基礎架構的標準，華為一直是TRILL標準的支持者。在其看來，這種更利于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心過渡的開放標準，是未來云產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)作的基礎。
云計算***吸引力的地方，還有其在節(jié)能、環(huán)保方面的貢獻。由于具備多年的數(shù)據(jù)中心部署、運維經(jīng)驗，華為已將眾多節(jié)能經(jīng)驗轉化成技術。比如，華為的精準散熱技術，能使數(shù)據(jù)中心熱量均勻分布，根據(jù)負載進行動態(tài)能源控制，自動采集檢測數(shù)據(jù)中心溫濕度的技術等。為了保障業(yè)務系統(tǒng)的穩(wěn)定，華為還實現(xiàn)了散熱系統(tǒng)與業(yè)務系統(tǒng)的模塊化整合等。這些技術已經(jīng)經(jīng)過了眾多數(shù)據(jù)中心的實踐，能耗降低的比率甚至高達70%。
看得見的行業(yè)應用
云計算談了很多年，但對大多數(shù)行業(yè)用戶而言，云計算真正落地以后是怎么回事，到底能帶來什么好處，到底能干什么用，仍然比較模糊。畢竟，云所代表的是對新技術的嘗試。正如徐直軍所說，云要想落地，就要讓用戶看得見、摸得著。
上海市閘北區(qū)市北醫(yī)院的健康云系統(tǒng)自2010年7月開始籌建，經(jīng)過半年多的測試及應用遷移，于今年3月正式投入試運行。6月17日，伴隨上海市閘北區(qū)市北醫(yī)院的新醫(yī)療綜合樓落成開業(yè)，全國***健康云系統(tǒng)也正式啟用。作為衛(wèi)生部健康檔案信息化的試點區(qū)，上海市閘北區(qū)在區(qū)域衛(wèi)生信息化建設中表現(xiàn)突出，已經(jīng)形成了衛(wèi)生系統(tǒng)內部具有代表性的“閘北模式”。市北醫(yī)院的云系統(tǒng)是一次全新的嘗試，在其背后進行整個云項目實施的企業(yè)正是華為。
目前，該院70%的應用軟件都搬遷到云平臺上，包括HIS系統(tǒng)、LIS系統(tǒng) 、電子病歷系統(tǒng)、門急診工作站、PACS系統(tǒng)、排隊叫號系統(tǒng)、輸液系統(tǒng)等，醫(yī)院的門診、藥房、掛號處已經(jīng)看不到傳統(tǒng)的辦公終端，所有的業(yè)務都是通過華為的桌面云終端完成的。而醫(yī)院的中心機房和位于保德路的分院、聞喜路的分院，則是整個醫(yī)院業(yè)務的云計算中心。談到云的體驗，市北醫(yī)院信息科的負責人告訴記者，他們沒有想到云系統(tǒng)運行的效果可以這么好。最初對云應用的忐忑和擔憂，如今看來是完全沒有必要的。幾個月來，他所感受到的只有系統(tǒng)維護的便捷性、能耗的節(jié)省和噪音的降低，醫(yī)院還計劃在二期再上線400套終端。
在江蘇移動、安徽聯(lián)通、上海電信、四川電信、上海中學、上海市經(jīng)濟信息委員會、北京市經(jīng)濟信息委員會、福建省政府、新加坡Starhub等地，還有很多由華為部署的云計算解決方案。上海聯(lián)通不僅借助華為云構建了高效的內部辦公系統(tǒng)，還將閑置的服務器變成了可提供3D渲染服務的數(shù)據(jù)中心，開拓出新業(yè)務。徐直軍透露，華為還會多建幾個數(shù)據(jù)中心，以便讓更多的行業(yè)用戶了解真實的云。
在華為云計算解決方案集成總監(jiān)張建華看來，醫(yī)療云的實踐前景非常廣闊。云計算本身是和網(wǎng)絡緊密結合的技術，基于網(wǎng)絡推送的應用服務于整個遠程醫(yī)療，正好和云計算的概念契合。而華為談云計算并不僅僅是專注于數(shù)據(jù)中心的解決方案，而是“云管端”。對于醫(yī)療云解決方案的技術研發(fā)，華為的醫(yī)療解決方案還延伸到手腕式的血壓、心跳信息收集儀等。據(jù)他介紹，華為目前已加入了上海市政府云計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(即云海聯(lián)盟)，開展全國醫(yī)療云的試點項目。
華為的云視角
在華為技術有限公司 IT產(chǎn)品線 CTO李三琦看來，華為在云領域的實踐只是剛剛展開，依舊處在摸索的過程中。對華為而言，下一步所要做的將是構建更多可以進行復制的云。
云計算是ICT技術在各個行業(yè)、各個領域里的應用，云將會以各種各樣的形式為應用所服務。這意味著，在云計算市場，沒有哪家企業(yè)可以包打天下。
從美國云計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展狀況來看，云計算孕育了眾多專注于技術創(chuàng)新的中小型企業(yè)，整個產(chǎn)業(yè)的快速成長離不開這些企業(yè)的技術輸入。
2011華為云計算大會暨合作伙伴峰會所體現(xiàn)的正是“開放、合作、共贏”的主旨。在大會上，華為展示了Intel、IBM、Accenture、Citrix、CA、趨勢科技等300家業(yè)界領先企業(yè)打造的云計算技術及解決方案。華為認為，中國的云計算產(chǎn)業(yè)鏈也需要同眾多合作伙伴一起打造，并共同促進相關行業(yè)的發(fā)展。
除了加強產(chǎn)業(yè)鏈的合作外，華為云的立足點也很特別。目前，全球范圍內的云計算標準化工作已經(jīng)啟動，全世界有30多個標準組織宣布加入云計算標準的制訂行列。搶食云計算市場的各大IT巨頭今天都積極參與到標準的制定中。而華為既是積極的國內云計算標準工作的推動者，也是參與者。
目前，華為已參與和主導了CCSA、CESI等行業(yè)和國家云計算標準制定工作，加入了中國云計算技術與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、上海云海產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(理事長單位)、云計算發(fā)展與政策論壇等各種產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，還主導發(fā)起了深圳市云計算產(chǎn)學研聯(lián)盟，共同推進實施“鯤云計劃”等。在國際云計算標準相關組織中，華為更是走在了前列，已成為3GPP、ITU-T、IETF、DMTF等國際主流標準組織中的領導廠商之一。這些工作，無疑將為國內廠商占領未來云計算市場的制高點打下良好的基礎。
中國的云計算建設還需要落實更多的細節(jié)。在華為，今天云甚至可以被分解成一個個“零件”。每一個關于云的技術細節(jié)，都是看得見、摸得著的。從技術研發(fā)、實驗測試、生產(chǎn)制造到組裝整合、出廠交付、客戶驗收，構建云系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)，在華為都能找到答案。同時，華為云實踐的成功也為業(yè)界帶來了一個啟示：構建一個可成功運營的云計算系統(tǒng)，需要的絕不僅僅只是先進的技術。
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