編者按：
云計(jì)算仍處于非?；钴S的發(fā)展階段，每天都在不斷重塑商業(yè)和技術(shù)世界，同時(shí)也在不斷重塑自身以滿足客戶多樣化的需求。作為這一領(lǐng)域最活躍的創(chuàng)新者之一，阿里云在過(guò)年十年里一直秉承這一原則不斷推動(dòng)云計(jì)算的創(chuàng)新和發(fā)展。
導(dǎo)語(yǔ)
自誕生之日起，從部署模型到位置覆蓋、再到運(yùn)營(yíng)模式，云計(jì)算從未停止過(guò)發(fā)展。但是，無(wú)論其自身的廣度和深度如何延伸，亦或其部署和運(yùn)營(yíng)模式如何靈活和多樣化，我們始終需要遵循一個(gè)原則：一致性，即以一致的技術(shù)堆棧為支撐，提供一致的體驗(yàn)。
01
混合云是大多數(shù)企業(yè)的必經(jīng)之路
從部署模式的角度來(lái)看，公共云和私有云一度是兩個(gè)獨(dú)立的環(huán)境。公共云通常由云服務(wù)商所有和運(yùn)營(yíng)，基于共享的基礎(chǔ)設(shè)施為客戶提供“按需”的IT 服務(wù)。與之對(duì)應(yīng)，私有云則通常由客戶自己所有和運(yùn)營(yíng)。有時(shí)候，客戶也會(huì)將私有云的運(yùn)營(yíng)外包給云服務(wù)商或第三方。下表簡(jiǎn)要介紹了兩者的差別。
1. 企業(yè)上云的三種策略
如今，許多互聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司通常采用“All in Cloud”模式，更具體地說(shuō)，就是全部采用公共云。而對(duì)于很多傳統(tǒng)企業(yè)，由于通常在本地已經(jīng)有自己的基礎(chǔ)設(shè)施，所以就需要更完善的方法來(lái)實(shí)現(xiàn) IT“云化”。這些企業(yè)實(shí)現(xiàn)上云一般有三種策略：
構(gòu)建私有云。選擇該策略的主要原因有安全和監(jiān)管要求、網(wǎng)絡(luò)延遲以及已有設(shè)備的利舊需求等。有些人推斷當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，構(gòu)建私有云比使用公共云更經(jīng)濟(jì)。實(shí)際上考慮到總體擁有成本TCO，情況并非如此。建議在沒(méi)有強(qiáng)大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)施和運(yùn)營(yíng)私有云時(shí)，企業(yè)不要輕易地采取這個(gè)策略。
遷移到公共云。保留現(xiàn)有本地基礎(chǔ)設(shè)施，隨著現(xiàn)有服務(wù)器逐漸達(dá)到使用壽命，業(yè)務(wù)逐步遷移到公共云，同時(shí)部署新應(yīng)用程序時(shí)優(yōu)先考慮公共云。這是許多客戶實(shí)踐中會(huì)采用的“混合部署”方式。
同時(shí)使用公共云和私有云。如果出于第一個(gè)策略中所述的原因，客戶的一些應(yīng)用程序必須使用私有云，但其他的業(yè)務(wù)應(yīng)用又希望享受公共云帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，這時(shí)會(huì)自然地選擇混合使用公共云和私有云。
綜上分析，即使一些企業(yè)可能會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)高度依賴私有云，但從長(zhǎng)期來(lái)看，隨著公共云的安全性越來(lái)越高，且部署和運(yùn)營(yíng)模式更加的靈活，大部分企業(yè)還是會(huì)采用混合云模式，同時(shí)享受這兩種云帶來(lái)的好處。理想情況下，混合云應(yīng)該在公共云和私有云之間提供一致的、統(tǒng)一的和互連一體的體驗(yàn)。
2. 混合云的三個(gè)“體驗(yàn)”
一致的體驗(yàn)意味著相同的開發(fā)、部署、安全、擴(kuò)展和操作界面、API 與工具，用戶不需要學(xué)習(xí)和適應(yīng)，就可以同時(shí)使用公共云和自己的私有云，應(yīng)用程序也無(wú)需適配不同的 API，運(yùn)維人員也不需要使用不同的工具，所有這些都將帶來(lái)更高的效率從而降低IT成本。
統(tǒng)一的體驗(yàn)意味著能夠在一個(gè)界面中，同時(shí)跨公共云和私有云管理資源和應(yīng)用。簡(jiǎn)而言之，一個(gè)界面可管理多種云，用戶無(wú)需登錄不同的控制臺(tái)即可管理云資源。這要求公共云和私有云共享一些通用能力，例如身份管理。從這個(gè)角度來(lái)看，私有云其實(shí)成為了公共云的特殊“Region”，其特殊之處在于，它只能被特定客戶查看和訪問(wèn)，這也體現(xiàn)了其“私有”的性質(zhì)。
互連一體的體驗(yàn)意味著應(yīng)該根據(jù)客戶的需要，在公共云與私有云之間提供必要的連接。這些連接可以在不同的層面上：
互連的網(wǎng)絡(luò)。專有網(wǎng)絡(luò) VPC 已成為云上用戶態(tài)網(wǎng)絡(luò)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。用戶通常會(huì)在公共云和私有云中創(chuàng)建獨(dú)立的 VPC，而這些VPC互連起來(lái)就構(gòu)建了公共云和私有云的橋梁，讓兩個(gè)環(huán)境中的服務(wù)和應(yīng)用程序?qū)嵗軌虮舜送ㄐ藕图伞?/FONT>
互連的資源池。私有云向客戶提供專用、隔離的資源池，這可以帶來(lái)更好的安全性和本地性，但代價(jià)是失去了彈性和敏捷性。對(duì)于私有云而言，一種常見(jiàn)的方法是使用公共云作為輔助資源池。這樣，在私有云資源不足時(shí)，特定應(yīng)用程序可以擴(kuò)展到公共云中。通過(guò)聚合資源provision和自動(dòng)伸縮服務(wù)可以將兩者合二為一，變成同一個(gè)虛擬的資源池。
互連的應(yīng)用程序。應(yīng)用程序編排和集成服務(wù)，如基于Kubernetes的容器服務(wù)以及Service Mesh框架等，可以讓應(yīng)用程序能夠輕松地橫跨公共云和私有云，連接成為一個(gè)更大的復(fù)合應(yīng)用程序。
采用同一套技術(shù)棧來(lái)實(shí)現(xiàn)公共云和私有云，是構(gòu)建一個(gè)一致的、統(tǒng)一的和互連一體的混合云的最佳基礎(chǔ)，但同時(shí)這又是一項(xiàng)充滿挑戰(zhàn)的工作。運(yùn)行公共云的云操作系統(tǒng)需要管理成千上萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，需要具備極致的擴(kuò)展能力和高可用性。因此，云操作系統(tǒng)本身可能就需要數(shù)百臺(tái)服務(wù)器來(lái)運(yùn)行。而私有云的要求與公共云在許多方面都有所不同，最明顯的差異在于其規(guī)模要小得多，有時(shí)候只需要幾十臺(tái)服務(wù)器，因此需要盡可能地對(duì)云操作系統(tǒng)進(jìn)行瘦身。我們可以拿Linux 操作系統(tǒng)作為一個(gè)形象的類比，因?yàn)樗饶苓\(yùn)行在擁有數(shù)百個(gè)強(qiáng)大的CPU核心的大型服務(wù)器上，也能支持計(jì)算資源非常有限的小型設(shè)備，例如移動(dòng)電話。
阿里云是率先解決這一挑戰(zhàn)的大型云服務(wù)商。早在 2014 年，阿里云就開始使用其公共云上運(yùn)行的飛天云操作系統(tǒng)來(lái)構(gòu)建私有云方案，并交付給了幾位早期客戶。2016 年 4 月 20 日，阿里云正式推出了 Apsara Stack Enterprise，這是一款成熟的私有云方案，其中包含了阿里云的主要公共云服務(wù)，例如云服務(wù)器 ECS 和對(duì)象存儲(chǔ) OSS等。
展望未來(lái)，公共云與私有云的體驗(yàn)將會(huì)持續(xù)變得更加一致，管理更加統(tǒng)一，連接更加順暢。混合云將更加一體化。
02
分布式云是云計(jì)算的下一波浪潮
混合云并不是云計(jì)算的全部。從位置覆蓋的角度來(lái)看，混合云只覆蓋了客戶數(shù)據(jù)中心和公共云數(shù)據(jù)中心。在這兩者之間還有一種區(qū)域，那就是邊緣。更低的成本和更低的延遲是把云計(jì)算放在邊緣的主要推動(dòng)因素。當(dāng)前有兩類場(chǎng)景有此需求：離數(shù)據(jù)更近些或者離用戶更近些。
1. 通過(guò)將計(jì)算力放到靠近數(shù)據(jù)源的邊緣位置，就可以大幅減少潛在的海量數(shù)據(jù)傳輸所需的時(shí)間和成本。當(dāng)今世界正在日益數(shù)字化，人工智能快速普及，需要分析的數(shù)據(jù)也呈爆炸式增長(zhǎng)。因此，從以計(jì)算為中心的世界過(guò)渡到以數(shù)據(jù)為中心的世界是非常合理的變遷。
2. 而通過(guò)將應(yīng)用程序部署到更靠近其最終“用戶”(這也可能是汽車之類的設(shè)備)，可以顯著地縮短用戶訪問(wèn)延遲。這不僅提升了這些應(yīng)用的用戶體驗(yàn)，而且在諸如 AR 和 VR 之類的應(yīng)用場(chǎng)景中非常關(guān)鍵。
預(yù)計(jì)在未來(lái)數(shù)年，邊緣計(jì)算市場(chǎng)將快速增長(zhǎng)。根據(jù) Grand View Research Inc 的報(bào)告，到 2027 年，全球邊緣計(jì)算市場(chǎng)的規(guī)模將達(dá)到 434 億美元，此預(yù)測(cè)期間的年均復(fù)合增長(zhǎng)率將會(huì)達(dá)到 37.4%。Gartner 也預(yù)測(cè)，2025 年邊緣硬件基礎(chǔ)設(shè)施潛在市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)到 170 億美元。
如圖所示，邊緣分為許多層。位于公共云一側(cè)的邊緣稱為“云邊緣”，包括位于特定城市或區(qū)域的數(shù)據(jù)中心、由電信和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商運(yùn)行的運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)中心，以及用作網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的基站，例如 5G 基站。位于基站的邊緣也稱為“多接入計(jì)算邊緣”，簡(jiǎn)稱為 MEC。云邊緣通常由云服務(wù)商擁有和運(yùn)營(yíng)。圖中從左向右，客戶應(yīng)用程序或最終用戶訪問(wèn)云邊緣的延遲依次降低;從上向下，其規(guī)模和資源彈性逐漸減小。
另一方面，位于客戶側(cè)的邊緣稱為“設(shè)備邊緣”，包括私有云、分支機(jī)構(gòu)或工廠，以及部署了 IoT 設(shè)備的場(chǎng)所。設(shè)備邊緣通常由客戶自己擁有和運(yùn)營(yíng)，但隨著新模式的涌現(xiàn)，它們也可能由云服務(wù)商擁有和運(yùn)營(yíng)，同樣圖中從左向右，設(shè)備在訪問(wèn)這些設(shè)備邊緣時(shí)延遲依次降低，從上向下規(guī)模和彈性依次減小。
所有主流云服務(wù)商都在積極地投資邊緣云領(lǐng)域，阿里云也推出了邊緣節(jié)點(diǎn)服務(wù) ENS 方案。當(dāng)前，阿里云已在50多個(gè)城市部署150多個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)，是迄今為止規(guī)模最大的“邊緣云”。對(duì)于設(shè)備邊緣，除了 Apsara Stack 之外，阿里云還提供了專為 IoT 場(chǎng)景構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計(jì)算解決方案。
2020年9月份，阿里云推出了云盒CloudBox產(chǎn)品，有力地補(bǔ)充了阿里邊緣產(chǎn)品家族。各大廠商也同樣也在快速跟進(jìn)邊緣領(lǐng)域。
上表總結(jié)了各種云部署模式。隨著云在核心數(shù)據(jù)中心區(qū)域之外的分布越來(lái)越廣泛，可以明確地看到一個(gè)新時(shí)代的到來(lái)：分布式云時(shí)代。客戶在選擇部署應(yīng)用程序的位置時(shí)有了更多選擇，這樣可以節(jié)省數(shù)據(jù)遷移成本、滿足極致的延遲要求，并提升用戶體驗(yàn)。同樣的，在云的所有分布式部署中，一致的體驗(yàn)非常重要。
03
分布式云不是云演化的終點(diǎn)
私有云和設(shè)備邊緣給了客戶完全的所有權(quán)和控制權(quán)，而在公共云和云邊緣，客戶雖然失去了所有權(quán)和控制權(quán)，但避免了運(yùn)營(yíng)和運(yùn)維的復(fù)雜性。在位置、所有權(quán)和運(yùn)營(yíng)主體這些維度上，還有其他一些有趣的組合。
如果客戶希望擁有服務(wù)器的所有權(quán)，但不希望運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器和云產(chǎn)品，應(yīng)該怎么辦?如果他們希望復(fù)用現(xiàn)有的服務(wù)器等硬件設(shè)備，應(yīng)該怎么辦?如果合作伙伴希望利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)設(shè)施或者現(xiàn)有的客戶群，而不希望(或者沒(méi)有能力)構(gòu)建自己的云，應(yīng)該怎么辦?不論是在技術(shù)方面，還是在業(yè)務(wù)方面，阿里云一直都是云計(jì)算創(chuàng)新的先行者。我們從客戶和合作伙伴那里了解到很多新的需求。因此，在2020年阿里云云棲大會(huì)上，我們推出了兩個(gè)新的方案，分別是Hosting Zone和Partner Zone。
Hosting Zone有三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)。首先，它允許客戶保留對(duì)服務(wù)器的所有權(quán)，客戶甚至可以自帶現(xiàn)有服務(wù)器;其次，阿里云負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)Hosting Zone，并根據(jù)客戶需求部署精選的云服務(wù);最后，同樣重要的是，客戶可以非常靈活地選擇數(shù)據(jù)中心的位置，它可以位于現(xiàn)有阿里云的數(shù)據(jù)中心，或者是靠近客戶或其最終用戶的較小的本地?cái)?shù)據(jù)中心。阿里云甚至愿意與客戶合作，建立新的數(shù)據(jù)中心來(lái)滿足其需求。
Partner Zone，顧名思義，是為合作伙伴提供一種與阿里云合作的新方法。Partner Zone部署在合作伙伴的數(shù)據(jù)中心，運(yùn)行在合作伙伴的服務(wù)器上，但由阿里云運(yùn)營(yíng)。合作伙伴可以選擇所需部署的云服務(wù)。他們可以在阿里云之上構(gòu)建自己的品牌。Partner Zone讓合作伙伴可以依托阿里云優(yōu)秀的云技術(shù)和運(yùn)營(yíng)支持能力，在云時(shí)代扮演起全新的角色。
如上表所示，在增加Hosting Zone及Partner Zone之后，云的靈活性得到了空前提升。毫無(wú)疑問(wèn)，阿里云在重塑云的道路上又一次走在了世界前列。不過(guò)，無(wú)論部署和運(yùn)營(yíng)模式如何變幻組合，有一條原則始終需要牢記，那就是一致性。
一直以來(lái)，阿里云都復(fù)用相同的飛天操作系統(tǒng)來(lái)支持所有這些不同的云計(jì)算模式，以確保一致性。但這從來(lái)都不是一個(gè)簡(jiǎn)單的工作。
在技術(shù)方面，這需要：
● 定制飛天操作系統(tǒng)的“內(nèi)核”以適配具有不同成本限制的各種規(guī)模的云;
● 提升控制面的可靠性，支持云部署位置的廣泛分布，并適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)條件;
● 增強(qiáng)安全性，保護(hù)云基礎(chǔ)設(shè)施和客戶數(shù)據(jù)，特別是在不可信的物理環(huán)境中;
● 納管客戶現(xiàn)有的服務(wù)器將其轉(zhuǎn)變?yōu)樵频囊徊糠?，包?VPC 和云盤的支持，而無(wú)需改動(dòng)硬件。阿里云在這方面進(jìn)行了重大創(chuàng)新，發(fā)明了智能云交換機(jī)設(shè)備。將客戶的服務(wù)器連接到智能云交換機(jī)，即可將它們作為云上的彈性裸金屬實(shí)例進(jìn)行管理。
在業(yè)務(wù)方面，這需要：
● 實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資產(chǎn)管理流程的產(chǎn)品化，支持客戶和合作伙伴擁有服務(wù)器的模式;● 將基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營(yíng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)，用于管理第三方的數(shù)據(jù)中心;
● 靈活的計(jì)費(fèi)和記賬系統(tǒng)，支持經(jīng)銷商和合作伙伴虛擬運(yùn)營(yíng)商模式。
基于對(duì)云戰(zhàn)略的堅(jiān)定信念和承諾，我們要為客戶和合作伙伴提供所有可能。
結(jié)語(yǔ)
如果將前面所介紹的云模式放到一起，就變成了下圖的樣子。相信這里還有更多的可能等待所有人一起不斷探索和創(chuàng)新，因?yàn)樵频难葸M(jìn)永不止步。
來(lái)源：阿里云彈性計(jì)算首席架構(gòu)師 蔡俊杰
編輯：阿里云研究中心
（轉(zhuǎn)載）
