云计算的形态

1998年9月，25岁的佩奇和24岁的布林这两个斯坦福大学计算机专业的研究生决定合伙开个公司，公司提供的惟一服务就是他们在1996年的一个课题实验“搜索引擎”，这就是Google。

成立之初，因为经费有限，他们将办公室设在房东的车库里，当时的全部资产加起来也只有四台电脑和从斯坦福校友、思科公司现任副总裁贝托尔斯海姆那里拿到的第一笔10万美元的投资。公司除了佩奇和布林之外，就只有一个雇员克雷格—希尔维斯通，他现在是Google的技术总监。

这个引擎首先为斯坦福大学内部的学生、教师和管理人员使用。由于这个引擎使用起来非常方便，不长时间就在整个校园里流行起来，人们对这个引擎的性能有口皆碑。斯坦福的教授和学生都开始用它来在网络中搜索信息，它很快就成了大部分师生和员工唯一使用的搜索引擎。

随着数据库规模越来越大，用户数量越来越多，已有的服务器已经满足不了需要了。为了扩大搜索的网页数目，提高搜索的效率，就需要更高的计算性能。于是他们决定用多台服务器来实现。但是，他们没有足够的现金，所以他们千方百计地省钱，自己购买价格比较便宜的零部件组装服务器，比如，买一些大公司淘汰下来的主板；买过期的CPU；买一些品牌企业不愿采购的小容量硬盘。此外，他们还使用廉价的电源。在这一过程中，他们将显示器、键盘等一些“多余”的功能全部舍弃，这样，组装一台服务器的价格还不足100美元。另外，他们还在仓库里翻找没有人认领的计算机，有很多是报废的计算机，经过拆分后重新组装。他们在盖茨楼360室塞满了计算机之后，又把佩奇的宿舍变成了“数据中心”。佩奇更是为了加快搜索速度，把几千台服务器连在一起，“拼成”了一部超级计算机。这样，使他们写的搜索爬虫软件BackRub得以顺利运行。

在当时资金非常困难的情况下，他们的搜索引擎系统还不可能使用高性能计算机，所以，他们研究设计了一套新型运算模式，使众多的服务器来实现高性能运算，即用提高软件系统的分布式部署和调度能力，用MAP Reduse来做流程执行，用分布式文件系统来构建，这就是后来我们所称的云计算。

虽然，这些都是“无奈”之举，但反倒成就了如今云计算的优势，那就是支持很强的容灾，支持scability的规模提高，支持多并发用户的感受度，而最关键的是，实现了用户访问运营成本最小化。这些特点又恰恰成为Google现今的商业模式。

佩奇和布林在创业之初艰苦的条件下，用他们的智慧为云计算打开了造福人类之门，也就是通过集成和连接便宜的个人电脑部件可以做出性能优越的计算机处理系统，而这个做法一直延续至今。2006年，谷歌推出了“Google 101计划”，并把“云”的概念和理论融入搜索引擎系统商业运营中。随后亚马逊、微软、惠普、雅虎、英特尔、IBM等公司都宣布了自己的“云计划”。“云”具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，Amazon、IBM、微软、Yahoo等的“云”均拥有几十万台服务器。“云”赋予用户前所未有的计算能力。

我们从佩奇和布林的传奇故事中就可以理解云计算的含义了。

通俗讲，就是把分散、闲置的计算资源集中起来进行运算。比如说，我们需要计算一个特别大的数据，这需要高性能的计算机来完成。但是，自己所拥有的计算机性能配置不够，这样，就可以向云计算平台购买服务，这个平台就会根据需求调度各种闲置的运算资源。这个计算机可能是在国内，也可能是在国外，可能是在美国，也有可能在欧洲的某一个国家。我们可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。最后，这个云平台会把运算结果反馈给我们，我们再根据所用的计算资源和规定的标准交付费用。

如果再简单点讲，云计算就是我们的电脑不需要硬盘，甚至不需要处理器芯片，只要网卡和一个网页浏览器，就可以完成储存文件，制作文件，发邮件等事务，我们只要一根网线，把手机、电脑、平板连成一片，整个世界就是个无孔不入的网络。

对于什么是云计算，至少可以有上百种解释。现阶段，我们可以用美国国家标准与技术研究院（NIST）定义来诠释佩奇和布林的传奇故事中“云”实验的含义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

由此可以看出，云计算的最终目标就是将技术、服务和应用作为一种公共设施提供给公众，使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算机资源。它将计算任务分布在大量计算机构成的计算平台上，使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和信息服务。可以说，也是通过网络按需提供的廉价计算服务。

正如比尔·盖茨1989年在谈论“计算机科学的过去、现在和未来”时所说的那样“用户只需要640K的内存就足够了”。曾在苹果、SGI、微软和Google等多家IT公司担当要职，后来创办创新工场，并任董事长兼首席执行官的李开复有一个形象的说法，“最早，人们总是把钱放在枕头底下，后来，有了钱庄很安全，不过兑现起来比较麻烦。现在发展到可以到任何一家银行网点取钱，甚至通过ATM，或者国外的渠道。就像用电不用发电机，直接从电力公司购买一样。云计算带来的就是这样一场变革。”

云计算的模式大致分为两种，即公有云和私有云。

公有云，也称公共云、外部云，是最基础的服务，它的服务对象没有特定限制，多个客户可共享一个服务提供商的系统资源，也就是说它是为外部客户提供服务的云。当然，这里界限也不是那么严格，比如，服务提供商自己也可以作为一个用户来使用这个云平台。

私有云，顾名思义是不对外提供运算服务，也称内部云，是指专供自己使用的云平台，它所提供的服务不是供他人使用，而是限于满足自己的内部人员或分支机构运算需求。私有云比较适合于有众多分支机构的大型企业或政府部门，比如银行、税务、海关等等。

除此之外，在实际使用中还有一些衍生的云计算形态，即混合云。它是指用户使用云计算服务的时候，既使用了公有云服务，同时也使用了私有云的服务。

在传统硬件模型的架构下，我们若需要提升运算的能力或增加数据存储空间，只能通过购置更高级、更强大的服务器或者是高端的小型机来实现。但是，随着应用规模的扩大，其处理器和内存的扩展都受到了限制，且构建成本居高不下。而云平台是通过软件方式来进行横向扩展的，性能不但大大地优于传统主机，而且成本大幅度降低。用足够的低成本、商业化的模式来解决大数据的计算问题已是IT产业发展的要求。因此，云计算使用分布式的方法，即通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，针对海量数据计算，实现了计算能力的提升。

我们可以从阿里巴巴的“去IOE”到阿里云的诞生加深对云计算的解读。

阿里云，是阿里巴巴集团旗下提供云计算服务的科技公司，创建于2009年9月。当时，它的数据库已经超过了20个RAC节点，成为全亚洲最大的数据库用户，而整个阿里巴巴的IT技术架构也是建立在传统的IOE架构之上的。“IOE”是指IBM小型机、Oracle数据库和EMC存储设备组成的传统IT组合，这三大巨头长期垄断全球IT市场。

当时，阿里巴巴面临两大挑战。一是作为电商经常面临“秒杀”、短时间大量用户涌入的促销活动。如果继续采用IOE架构，从服务器和小型机的采购到安装部署至少需要半年多的时间才能完成扩容的过程，这会严重限制阿里巴巴的发展。二是阿里巴巴IBM的服务器动辄几百万元，如果继续采用IOE架构，阿里巴巴的未来将永远是这三家美国公司“子公司”，大额的成本和费用会压缩其利润增长的空间。阿里巴巴必须用通用的技术和分布式的架构来解决这些问题，最后，阿里巴巴成功以普通的X86服务器，替代IBM小型机，并不再使用EMC存储。Oracle数据库则由开源My SQL和自研数据库OceanBase替代。

至此，阿里巴巴完成了为期5年的“去IOE”之路，阿里云应运而生。这与1998年佩奇和布林的Google创业传奇有异曲同工之妙。

现在阿里巴巴已经发展成为与亚马逊比肩的全球最大的电子商务公司。目前，已有超过150家银行等金融机构向阿里云采购云计算服务。