我的《云计算核心技术剖析》读书笔记之云计算的由来

虽然很多伟大的发明和技术在我们看来都是些突发奇想的产物，但真正探究起来，这些东 西大多是通过一代人甚至几代人的积累演变而成的。其中最明显的例子莫过于计算机本身。早在2000多年前，我们中国人就发明了算盘这一强大的计算1：具。1642年，法国数学家帕斯卡 在英国数学家奥特雷得所制作的“计算尺”的基础上，制成了能进行八位计算的“加法器”。1673年，德国数学家莱布尼茨在巴黎制造了一个能进行加、减、乘、除及开方运算的计算器， 名为“乘法器”。1820年，英国人査尔斯•巴贝奇构想和设计了世界上第一台完全可编程的计算机，可惜由于当时技术条件和经费的限制，这台计算机未能在他有生之年问世。到了 20世纪， 艾伦•图灵的图灵机思想和新兴的电子技术都对最后ENIAC的问世起到了非常关键的作用。 还有，我们耳熟能详佤晦涩难懂的相对论也同样如此。如果没有麦克斯韦尔、迈克尔逊和洛仑 兹等大师的积淀，恐怕爱因斯坦很难创立相对论。

难道“云计算”就是特例吗？云计算这个名词虽然只是Google CEO埃里克•施密特博士当年在SUN担任CTO时偶然想到的，但是其槪念本身不仅和前言中提到的过去电力的发展密 不可分，而且更是整个IT产业自然发展和演化的必然结果。这些发展和演化不仅表现在思想方 面，更涉及技术方面的进步。

一、思想演化

云计算在思想方面主要经历了 4个阶段才发展到现在这样比较成熟的水平，这4个阶段依次是电厂模式、效用计算、网格计算和云计算，如图1-1所示。

1.  电厂模式

由于1T行业本身是一个比较新的行业，所以从其他行业取经是其发展不可或缺的一步，比如从建筑行业引入“模式”这个概念。虽然在IT界，电厂这个槪念不像“模式”那样炙手可热，但其影响是深远的，而且有许许多多的IT人在不断地实践着这个理念。电厂模式的意思是利用电厂的规模效应来降低电力的价格，并让用户使用起来更方便，且无需维护和购买 任何发电设备。

2.  效用计算

在1960年左右，当时计算设备的价格是非常高昂的，远非普通企业、学校和机构所能承受,所以很多人产生了共享计算资源的想法。特别是在1961年，人工智能之父麦肯锡在一次会议上 提出了“效用计算”（utility computing)这个概念，其核心借鉴了上面所提到的电厂模式，具 体目标是整合分散在各地的服务器、存储系统以及应用程序來共享给多个用户，让用户能够像把灯泡插入灯座一样来使用计算机资源，并且根据其所使用的量来付费。接着，在1966年， D. F. Parkhill在其经典著作《计算机效用事业的挑战》中也提出了类似的观点，但由于当时整个IT产业还处于发展初期，很多强大的技术还未诞生，比如互联网等，所以虽然这个想法一直都为人称道，但是总体而言“叫好不叫座”。

3.  网格计算

国内的技术人员无法领会网格计算（gridcomputing)的精髓和真谛可能主要是因为翻译的 问题。网格计算中的网格，也就是“grid”，其英文原意并不是我们所认为的网格，而是电力的 网格，所以其核心与上面的效用计算非常接近，但是它的侧重点略有不同。网格讣算研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许 多低性能的计算机来处理，最后把这些计算结果综合起来攻克大问题。可惜的是，由于网格计算在商业模式、技术和安全性方面的不足，使得其并没有在工程界和商业界取得预期的成功。 但在学术界，它还是有一定的应用的，比如用于寻找外星人的“SETI”计划等。

4.  云计算

云计算的核心与前面的效用计算和网格计算非常类似，也是希望1T技术能像使用电力那样 方便，并且成本低廉。但与效用计算和N格计算不同的是，现在在需求方面已经宥了一定的规 模，同时在技术方面也已经基本成熟了。因此，与效用计算和网格计算相比，云计算的发展将 更脚踏实地。

二、技术支撑

如果没有强大的技术以提供动力的话，云计算也只能是“空中楼阁”。如图1-2所示， 云计算主要备5大类技术支持。

1.摩尔定律

随着摩尔定律依旧推动着整个硬件产业的发展，芯片、内存和硬盘等硬件设备在性能和容

量方面也得到了极大的提升。在这方面，最明显的例子莫过于芯片。虽然在单线程性能方面，它并没有像奔腾时代那样突飞猛进，但是Q经非常强焊了。再加上多核配S,它的整体性能已 达到了前所未有的水甲•。比如，最新的x86芯片在性能上已经是30年前8086的1000倍，而现 在用于手机等低能耗移动设备的ARM芯片在性能上比过去的大型主机上的芯片都强大得多， 同时这些硬件设备的价格也比过去更便宜。此外，诸如SSD和GPU等新兴技术的出现都极大地推动着IT产业的发展。可以说，摩尔定律为云计算提供了充足的“动力”。

2.网络设施

由于ADSL宽带和光纤入户的不断普及，现在的网络带宽已经从过去平均50kbit/s增长 至平均IMbit/s以上，某本满足了大多数服务的需求，其中包括视频等多媒体服务。再加上无线网络和移动通信的不断发展，人们在任何时间、任何地点都能利用互联网。可以说，现在 互联网不再像过去那样是一种奢侈品，rftf是社会的某础设施，并使得终端和云紧紧地连在了 一起。

3.  Web技术

Web技术经过20世纪90年代的“混沌期”和21世纪初的“阵痛期”，已经进入“快速发 展期”。随着类似 AJAX、jQuery、Flash、Silverlight 和 HTML5 等 Web 技术的不断发展，Chrome、 Firefox和Safari等性能出色、功能强大的浏览器的不断涌现，Web已经不再是简单的贞而。在 用户体验方面，Web已经越来越接近桌面应用，这样用户只要通过互联网与云连上，就能通过 浏览器使用各种功能强大的Web应用。

4.  系统虚拟化

虽然x86芯片的性能已经非常强大了，但每台x86服务器的利用率还非常低，可以说， 在能源和购置成本等方面的浪费极大。但随着VMware的vSphcre和开源的Xen等基于x86 架构的系统虚拟化技术的发展，一台服务器能整合过i多台服务器的负载，从而有效地提 升硬件的利用率，并降低能源的浪费和硬件的购置成本。更重要的是，这些技术有效地提 升了数据中心自动化管理的程度，从而极大地减少在管理方面的投入，使云计算中心的管理更智能。

5.  移动设备

随着苹果的i〇S和Google的Android这类智能手机系统的+断发展和普及，诸如手机这样的移动设备已经不仅仅是一个移动电话而已，更是一个完善的信息终端。通过它们，可以轻松 访问互联网上的信息和应用。由于移动设备整体功能也越来越接近台式机，通过这些移动设备，
能够随时随地访问云中的服务。

就像上文所提到的那样，云计算并不是突发奇想，而是在思想和技术这两方面不断成熟和发展的产物。