從云計算談IT系統(tǒng)建設的新思路和新方法

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云計算嚴格意義上來說是一個新名詞，它既不是一項新技術，也不是一個新概念。甚至，云計算這個詞本身就是值得商榷的，云的含義絕不僅僅是針對計算，而是IT系統(tǒng)建設的一個總體方針和大勢所趨。云代表的是一個嶄新的IT時代。 早在二十一世紀初，IBM就提出過On Demand隨需應變，HP也提出過Utility Computing效用計算，H3C提出了IToIP。甚至在更早的上個世紀90年代中，全球各地就出現過一批以ASP（應用服務商）、SSP（存儲服務商）為運營模式的商業(yè)探索者，他們都是云計算的先驅和實踐者。上述概念或商業(yè)構想與今天的云計算并沒有本質的差異，都是對同一個IT發(fā)展愿景進行的不同角度表述。

那么，這個愿景究竟是什么呢？就是希望IT資源能夠有一天像今天使用的電力、自來水一樣"即插即用"。這些IT資源包括應用、軟件、硬件設施等。我們從未聽說過"云電力"或者"云自來水"。因為從來不需要關心發(fā)電、輸電設備的技術和管理就可以輕松使用電力資源；從來不需要關心水的抽取、凈化和輸送，就可以使用清潔的自來水資源。云代表的就是資源的社會化、服務化和專業(yè)化的大趨勢。

我們要討論的問題是：有沒有哪些IT領域已經實現了資源化，或者說"云化"？是什么原因阻礙了IT"云"的實現？要擁抱"云"，我們需要做些什么？

如果談到廣義的IT，把話音通信也歸入IT范疇，那么我們無論在固定電話還是移動電話方面，都早已實現了"云電話"。我們只需要按消費需求向運營商申請服務，就可以按喜好購買終端接入使用通訊服務。如果回到20-30年前，我們同樣可以看到每個政府機關或者企業(yè)，都在購買程控交換機，甚至設置話務員部門負責通訊聯(lián)絡。大規(guī)模數字程控交換機和電信運營商的出現，使這樣的自耕農式通信建設，進入了社會化協(xié)作的"云通訊"時代。

我們所熟知的Internet更是以與生俱來的全球化分工協(xié)作精神，從一開始就是以網絡資源服務的姿態(tài)打造了一張"云網絡"。即便我們某些行業(yè)部門還在樂此不疲地建一張張內部使用的獨立縱向網，至少從來沒有人想去建一個"自己的"Internet。

云在IT世界從來不是一件新鮮事，在發(fā)展最迅速的語音和數據通信領域，我們天天都在使用著這樣的云。從人類發(fā)展歷史來看，不斷深化的社會化、專業(yè)化分工是社會發(fā)展的大勢所趨，在IT行業(yè)同樣也不例外。所以，我們對于這朵飄然而至的"云"，不應該從"新技術"或"新概念"的角度去看，而是應該看作IT系統(tǒng)的建設大趨勢。

現在回答第二個問題，是什么因素阻礙了"云"的實現？有兩個主要原因：

一是傳統(tǒng)管理體系對信息資源的分割占據，人為地阻礙了信息的流通和共享。沒有"水"的流動循環(huán)，"云"自然也就無法生成。

二是IT發(fā)展過程中的群雄割據和利益導向，導致標準林立。很多廠商都在紛紛定義私有的應用標準和數據格式，誘使或迫使用戶在IT系統(tǒng)建設時，不得不按照不同廠商產品設定的框架裝入自己的業(yè)務。最終導致業(yè)務割裂，系統(tǒng)混亂。

一個簡單的假設，如果一個用戶的機房中，同時運行著4到5個不同廠商的服務器、操作系統(tǒng)、數據庫、存儲設備、網絡設備和安全設備，應用軟件有3到4個不同的開發(fā)商且各自為戰(zhàn)，從未按照全局信息規(guī)范標準進行信息定義和系統(tǒng)開發(fā)，數據中心也僅僅是完成了把數據從物理上堆到了一個機房中，業(yè)務仍舊是條塊分割，風馬牛不相及，那么，當這個用戶面臨著越來越嚴峻的業(yè)務連續(xù)性、安全等級保護、跨業(yè)務整合、應急指揮等等新的業(yè)務主題考驗時，陷入疲于奔命的救火狀態(tài)很難避免，業(yè)務自然也就很難更上一層樓。

因此，云對于我們反思IT建設歷程，從系統(tǒng)化、集約化、整合化、社會化專業(yè)分工角度重新思考未來的IT之路，有著重要的現實意義和價值。我們可以不需要"云計算"的帽子，卻可以據此審視我們的建設思路：什么才是符合發(fā)展潮流的做法？不再打著信息化的旗號，做著把信息鎖進箱子底的事。

對于管理方面的問題，應該認識到：充分信息化的前提和結果之一是管理的扁平化，是管理的客戶導向或服務對象導向。我們欣喜地看到，繼運營商BOSS系統(tǒng)整合、金融數據大集中等企業(yè)業(yè)務整合行動取得顯著成效之后，政府很多部門也都正在努力進行管理流程變革和IT系統(tǒng)整合。從公安部門的警務綜合系統(tǒng)，到學校的數字化校園；從社會征信系統(tǒng)，到政府網站一站式服務整合。越來越多的政府和企業(yè)信息系統(tǒng)，不再著眼于個別功能的實現，而是著眼于大系統(tǒng)大業(yè)務，打破內部部門分工障礙，甚至打破不同行業(yè)或企業(yè)間的"數字鴻溝"，正積極向著信息的標準化、信息交換與共享，業(yè)務流程整合的方向邁進。

在管理優(yōu)化和業(yè)務整合的基礎上，技術和系統(tǒng)的重構和整合就成為第二個需要面對的問題。前面分析過，軟硬件技術標準、數據格式標準的廠商紛爭和利益糾葛，是造成今天系統(tǒng)割裂整合困難的根本原因。從目前階段進入到類似通訊和網絡的"云時代"，從技術上至少還需要跨越三個大的臺階，自底向上分別是：計算和存儲設備在硬件技術和管理技術上的充分標準化；操作系統(tǒng)的充分標準化，具備高度的互操作和應用隨需部署能力；主要應用的數據格式充分標準化和高度互操作能力。

三個臺階的跨越過程，需要大量的中間件、虛擬化技術將原本死死綁在一起的軟硬件結構打破，透明化為逐層向上提供服務的資源化IT體系結構，這就是云計算中經常提到的PaaS(Platform as a Service)/SaaS(Storage or Software as a Service)/IaaS(Infrastructure as a Sevice)的價值所在。

想象這樣一幅場景：一個業(yè)務機構，早上9點上班，員工忙于收發(fā)郵件，這時，可以調集100個計算節(jié)點中的80個集中服務于郵件業(yè)務；10點之后，隨著終端客戶逐漸進入營業(yè)場所，營業(yè)系統(tǒng)開始步入高峰，郵件業(yè)務開始下降。系統(tǒng)管理員甚至是系統(tǒng)能夠自動將郵件系統(tǒng)使用的80個計算節(jié)點釋放出70個迅速用于業(yè)務系統(tǒng)的支撐。所有的計算資源像一個可以動態(tài)調配的水池，隨時為一尾尾不同應用要求的魚提供著適時的支撐和靈活的服務。

再想象這樣一幅場景：在一個數據中心，管理著約10PB的數據（10PB=10，000TB），其中實時在線交易數據占100TB，數據倉庫和決策支持系統(tǒng)數據達到1,000TB，包含圖片、視頻和文本文件的常用數據約2，000TB，其他近7，000TB是計劃存放30年的各種歷史數據。

由于充分實現了存儲的標準化、智能化、虛擬化、服務化，數據資源的管理異常輕松。每一臺服務器根本無需進行預設的空間分配，只需要向存儲服務平臺發(fā)送數據讀寫需求，存儲平臺能夠根據前端數千個計算節(jié)點提出的不同的數據讀寫需求，智能化地決定數據服務策略：

1、具有高性能要求在線交易數據，存儲系統(tǒng)自動存放到由固態(tài)硬盤組成的容量池，提供高性能的數據讀寫服務和高可靠的RAID10保護服務，同時該容量池已自動設置了備份、同城、異地多級災難備份的數據保護功能；同時分配了足夠的IOPS能力服務于數據的讀寫操作。

2、對于數據倉庫和決策支持系統(tǒng)，存儲系統(tǒng)自動將數據分配到配置了較高性能的SAS硬盤區(qū)，用RAID5進行較低成本的配置和數據存儲，只對其中的重要元數據進行高級別備份和容災保護，過程性數據僅做簡單近線備份保護。

3、對于近2000TB的各種非結構化數據，按照數據本身描述中的數據格式、時效性要求、傳輸帶寬要求等，存儲系統(tǒng)自動分門別類將數據分配到不同介質區(qū)，提供不同帶寬條件、不同數據備份和災備保護能力應對不同的數據訪問需求。

4、根據業(yè)務規(guī)則，存儲系統(tǒng)自動將一年以上訪問頻率小于10次的數據自動歸檔到有MAID(大規(guī)模非活動磁盤陣列)技術支持的綠色數據歸檔區(qū)，硬盤平時處于下電狀態(tài)，大幅度節(jié)省歸檔能耗，僅在有訪問或新寫入時，自動加電相關的介質提供服務。如果數據超過1年沒有訪問，存儲系統(tǒng)還將把這部分數據自動歸檔到磁帶中進行離線保存。

5、任何時候，存儲系統(tǒng)能夠根據訪問特征和數據特征，自動組合和分配存儲資源，并源源不斷地向管理員提供各種數據區(qū)的使用特征和記錄分析。一旦某數據區(qū)達到容量、性能或安全臨界閾值，只需要按照標準化規(guī)程加入標準化的介質、性能處理單元等，存儲系統(tǒng)就能夠自動把新的資源加入資源池。

這是兩個多么令人向往的場景，這將如何大幅度削減我們今天的IT建設和管理成本？這將如何提升我們方便地部署和拓展業(yè)務的能力？這將如何釋放出IT資源的效率和能量？

因此，從技術層面而言，在云時代徐徐拉開大幕的今天，每一個IT的客戶，都應該積極地用手中的IT采購資金作為選票，催生這個新時代的早日到來。我們可以采取的方法包括：

1、堅決選用那些被全世界廣泛支持，產業(yè)鏈最開放和最完善的通用性標準化技術，比如IP技術。堅決地摒棄那些無論聽上去多么迷人，廠商名頭多么嚇人，卻只能由個別廠商支持的所謂"先進技術"或"私有標準"。因為多年的IT建設經驗早已告訴我們，任何技術如果不能和整個行業(yè)的發(fā)展方向一致，不開放不通用不標準，遲早會讓使用者成為削足適履的技術奴隸。

2、讓IT基礎架構中三大基礎系統(tǒng)：計算、存儲、網絡各自承擔自己的專業(yè)職能。把業(yè)務計算服務交給服務器，把數據管理交給存儲，把數據通信交給網絡。并力求在每個系統(tǒng)間建立清晰的職責劃分和標準化的互操作界面，使任何兩個系統(tǒng)能夠輕松耦合工作。

3、建立平臺化和服務化的建設思路。IT系統(tǒng)不再是頭痛醫(yī)頭的單項業(yè)務規(guī)劃，而要全面考慮計算、數據管理、數據通信三大平臺的構建。比如，當我們需要建立容災系統(tǒng)，就不應該是服務于某個特定應用系統(tǒng)的容災，而是要從建立災備服務平臺的角度出發(fā)，使災備系統(tǒng)具備服務于所有今天和未來需要災備服務的業(yè)務系統(tǒng)，具備服務于所有組織內的所有機構的能力。建設步驟可以分期，思路卻應該始終堅持平臺化和服務化。一旦各個平臺考慮清楚，業(yè)務和應用就像是各個使用220伏電源的電器，可以輕松接入到基礎架構上獲得資源。再比如，服務器的購買不能再簡單用峰值業(yè)務量換購買依據，而是應該考慮計算平臺如何能夠讓各種業(yè)務無縫接入，能夠運用越來越強大的虛擬化功能讓計算平臺能夠支撐所有業(yè)務的部署和持續(xù)擴展。

行至網深處，坐看云起時。隨著應用的深入、Internet對于信息使用方式的深刻改變，云已成為IT發(fā)展不可逆轉的趨勢。網絡讓世界扁平，讓人類相互聯(lián)接。如果說網絡承載著信息像江河湖海，周游流轉生生不息，云就是讓信息遨游四方的雨露之源，讓我們共同擁抱IT云時代的到來！