步入云计算

2007年以来，云计算成为IT领域最令人关注的话题之一，也是当前大型企业、互联网的IT建设正在考虑和投入的重要领域。云计算的提出，引发了新的技术变革和新的IT服务模式。但是对大多数而言人，云还是一种还不确切的定义，什么是云，为什么需要云？

1 为什么需要云计算？

企业的IT建设过程，以当前的基准来衡量，主要有三个阶段，如图1所示。

图1 企业IT向云计算演进路线图

第一个阶段：大集中过程。

这一过程将企业分散的数据资源、IT资源进行了物理集中，形成了规模化的数据中心基础设施。在数据集中过程中，不断实施数据和业务的整合，大多数企业的数据中心基本完成了自身的标准化，使得既有业务的扩展和新业务的部署能够规划、可控，并以企业标准进行IT业务的实施，解决了数据业务分散时期的混乱无序问题。

在这一阶段中，很多企业在数据集中后期也开始了容灾建设，特别是在雪灾、大地震之后，企业的容灾中心建设普遍受到重视，以金融为热点行业几乎开展了全行业的容灾建设热潮，并且金融行业的大部分容灾建设的级别都非常高，面向应用级容灾（数据零丢失为目标）。

总的来说，第一阶段过程解决了企业IT分散管理和容灾的问题。

第二个阶段：实施虚拟化的过程。

在数据集中与容灾实现之后，随着企业的快速发展，数据中心IT基础设施扩张很快，但是系统建设成本高、周期长，即使是标准化的业务模块建设（哪怕是系统的复制性建设），软硬件采购成本、调试运行成本与业务实现周期并没有显著下降。标准化并没有给系统带来灵活性，集中的大规模IT基础设施出现了大量系统利用率不足的问题，不同的系统运行在独占的硬件资源中，效率低下而数据中心的能耗、空间问题逐步突显出来。因此，以降低成本、提升IT运行灵活性、提升资源利用率为目的的虚拟化开始在数据中心进行部署。

虚拟化屏蔽了不同物理设备的异构性，将基于标准化接口的物理资源虚拟化成逻辑上也完全标准化和一致化的逻辑计算资源（虚拟机）和逻辑存储空间。虚拟化可以将多台物理服务器整合成单台，每台服务器上运行多种应用的虚拟机，实现物理服务器资源利用率的提升，由于虚拟化环境可以实现计算与存储资源的逻辑化变更，特别是虚拟机的克隆，使得数据中心IT实施的灵活性大幅提升，业务部署周期可用数月缩小到一天以内。虚拟化后，应用以VM为单元部署运行，数据中心服务器数量可大为减少且计算能效提升，使得数据中心的能耗与空间问题得到控制。

总的来说，第二阶段过程提升了企业IT架构的灵活性，数据中心资源利用率有效提高，运行成本降低。

第三个阶段：云计算阶段。

对企业而言，数据中心的各种系统（包括软硬件与基础设施）是一大笔资源投入。新系统（特别是硬件）在建成后一般经历3-5年即面临逐步老化与更换，而软件技术则不断面临升级的压力。另一方面，IT的投入难以匹配业务的需求，即使虚拟化后，也难以解决不断增加的业务对资源的变化需求，在一定时期内扩展性总是有所限制。

于是企业IT产生新的期望蓝图：IT资源能够弹性扩展、按需服务，将服务作为IT的核心，提升业务敏捷性，进一步大幅降低成本。因此，面向服务的IT需求开始演化到云计算架构上。云计算架构可以由企业自己构建，也可采用第三方云设施，但基本趋势是企业将逐步采取租用IT资源的方式来实现业务需要，如同水力、电力资源一样，计算、存储、网络将成为企业IT运行的一种被使用的资源，无需自己建设，可按需获得。

从企业角度，云计算解决了IT资源的动态需求和最终成本问题，使得IT部门可以专注于服务的提供和业务运营。

这三个阶段中，大集中与容灾是面向数据中心物理组件和业务模块，虚拟化是面向数据中心的计算与存储资源，云计算最终面向IT服务。这样一个演进过程，表现出IT运营模式的逐步改变，而云计算则最终根本改变了传统IT的服务结构，它剥离了IT系统中与企业核心业务无关的因素(如IT基础设施)，将IT与核心业务完全融合，使企业IT服务能力与自身业务的变化相适应。

在技术变革不断发生的过程中，网络逐步从基本互联网功能转换到WEB服务时代(典型的WEB2.0时代)，IT也由企业网络互通性转换到提供信息架构全面支撑企业核心业务。技术驱动力也为云计算提供了实现的客观条件，如图2所示，在关键领域云计算技术已经就绪：

图2 云计算的技术基础

标准化：公共技术的长期发展，使得基础组件的标准化非常完善，硬件层面的互通已经没有阻碍（即使是非常封闭的大型机目前也开始支持对外直接出IP接口），大规模运营的云计算能够极大降低单位建设成本。

虚拟化与自动化：虚拟化技术不断纵深发展，IT资源已经可以通过自动化的架构提供全局动态调度能力，自动化提升了IT架构的伸缩性和扩展性。

并行/分布式架构：大规模的计算与数据处理系统已经在分布式、并行处理的架构上得到广泛应用，计算密集、数据密集、大型数据文件系统成为云计算的实现基础，从而要求整个基础架构具有更高的弹性与扩展性。

带宽：大规模的数据交换需要超高带宽的支撑，网络平台在40G/100G能力下可具备更扁平化的结构，使得云计算的信息交互以最短快速路径执行。

因此，从传统WEB服务向云计算服务发展已经具备技术基础，而企业的IT从信息架构演进到弹性的IT服务也成为必然。