云計算“技術雨”云計算對IT技術的影響

隨著互聯(lián)網(wǎng)絡的深入，云計算對現(xiàn)有的IT技術產(chǎn)生了深遠的影響，本文著重分析兩個方面的變化。

一．云計算對于軟件產(chǎn)業(yè)的影響

1. 軟件開發(fā)模式發(fā)生革命性的變化

1 開發(fā)模式由單機版向面向云計算轉變。單機版的軟件所使用的資源，是基于PC機的物理資源（如PC機的內存和硬盤）；在云計算時代，這種開發(fā)模式完全改變，使用的資源不再受到物理資源的限制，內存的使用可以基于數(shù)據(jù)中心的服務器群，數(shù)據(jù)庫可以通過互聯(lián)網(wǎng)存儲到遠端的數(shù)據(jù)中心中。

2 開發(fā)工具發(fā)生變化。過去的程序員擅長C/C++/Java語言，對單一主機（PC機）進行應用開發(fā)，關注的計算資源是物理CPU的性能、內存的大小、硬盤的存儲容量等。在云計算時代，互聯(lián)網(wǎng)的語言成為云計算時代的主流開發(fā)語言工具。比如Python、Ruby on Rails、Java Script、QT等，這些語言提供了和互聯(lián)網(wǎng)進行交互的便利手段；在進行云計算應用開發(fā)的時候，程序員更關注云計算架構下分布式的計算資源組成，比如這種應用是在哪個計算集群中完成、應用之間內部通訊的網(wǎng)絡帶寬、存儲的分布式資源位置等等。

3 軟件的設計架構與模型發(fā)生變化。網(wǎng)絡和存儲的融合使得軟件獲取資源的方式趨向“云”化。用戶需要在任何時間、任何地點，通過任何設備、任何計算環(huán)境（操作系統(tǒng)）都能得到這種資源和服務，比如保險人員在用戶家里簽訂保險合同，公司的老板在機場簽署文件等等。所以，云計算的軟件架構必須適應云計算提供服務以及云計算用戶使用的應用場景。在經(jīng)歷了過去的單機版、C/S（Client-Server）架構、B/S（Browser-Server）架構，現(xiàn)在演變?yōu)長ocation-Awareness（位置感知）和User Application Context Awareness（用戶應用感知）。

4 軟件設計的模型也在發(fā)生變化。現(xiàn)在軟件是并發(fā)式計算，多個計算的集群可以同時參與計算，現(xiàn)在比較流行的軟件體系是Hadoop，目前在互聯(lián)網(wǎng)的集群計算中得到廣泛的應用。Hadoop是云計算架構下的軟件設計模式，即集群并行計算，這種軟件設計模式要求軟件需要考慮分布式的資源處理，需要即時調配計算資源，并能夠充分發(fā)揮多個計算節(jié)點的配合效率和性能。所以，在云計算時代，考慮的數(shù)據(jù)模型是“大數(shù)據(jù)”，又叫“大數(shù)據(jù)”時代。

2. 軟件贏利模式發(fā)生變化

1）整個軟件產(chǎn)業(yè)基本的商業(yè)價值發(fā)生了革命性的改變，軟件正在從License到按服務收費的轉變。IT業(yè)的本質載體是軟件，硬件為軟件提供平臺。軟件在云計算中發(fā)展成為服務的載體，這是一個很重要的變化。但這種變化對許多軟件企業(yè)來說影響是巨大的，比如微軟、谷歌等公司，都在快速地應對云計算時代對他們的傳統(tǒng)技術和產(chǎn)品帶來的挑戰(zhàn)，并對生命線產(chǎn)品進行變革。同時，軟件企業(yè)也看到了云計算時代蘊藏的機會，他們從賣產(chǎn)品License，變成了賣服務、賣廣告，而產(chǎn)品本身成為服務的工具。

2）AppStore（應用商店）興起，贏利模式發(fā)生變化。包括谷歌、蘋果以及國內奇虎360等公司都在開發(fā)AppStore，采用云計算平臺，公布自己的開發(fā)工具，并通過互聯(lián)網(wǎng)與軟件開發(fā)者銷售軟件，通過軟件實現(xiàn)服務，在服務中獲取利潤，而用戶通過互聯(lián)網(wǎng)購買軟件，獲得相關的服務。

3）軟件的價值發(fā)生改變。以往軟件價值在于其技術本身，在云計算時代，其價值體現(xiàn)在服務的質量。一句話，代碼不值錢了?，F(xiàn)在軟件的開發(fā)很多采用開源的方式，用戶可以通過開源的代碼，開發(fā)自己需要的服務。軟件企業(yè)必須基于開源提供更好的服務。這就是為什么我們會看到IBM一直在推動Linux的發(fā)展。使用開源方式，可以使軟件企業(yè)關注用戶的服務需求，可以通過用戶的使用，修改軟件存在的bug，降低軟件開發(fā)的成本。

4）對軟件開發(fā)人員及程序員職業(yè)產(chǎn)生影響。在云計算時代，軟件工程師需要密切關注所在行業(yè)的需求技術發(fā)展方向，需要技術轉型，研究互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟、研究移動互聯(lián)網(wǎng)、研究軟件服務的本質、研究服務的質量保障等等，并不斷創(chuàng)新。

二．云計算對于網(wǎng)絡技術的影響

1 在PC機時代，計算關注的是個體。當互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)并日趨成熟的時候，計算關注的是基于互聯(lián)網(wǎng)的“大數(shù)據(jù)”和“大群體”的計算，即云計算。所以，網(wǎng)絡技術是云計算的基礎，云計算對互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡技術也提出了新的要求。云計算的計算模型改變了互聯(lián)網(wǎng)，使其由鏈狀拓撲變?yōu)榱藢哟涡偷臉錉罱Y構，而這種樹狀的根節(jié)點就是數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心就是巨大的計算資源池，數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡需要滿足虛擬資源池調度運算的需求。基于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)技術，出現(xiàn)了以大二層網(wǎng)絡技術為代表的新型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡技術，對傳統(tǒng)的二層網(wǎng)絡中的轉發(fā)技術提出了一系列挑戰(zhàn)。

2 STP FREE路由交換機的出現(xiàn)。TRILL、L2MP、SPB等技術的出現(xiàn)，解決了過去STP樹狀環(huán)路阻斷的問題，代之以優(yōu)化路徑，實現(xiàn)多條路徑的并行流量分擔。這些協(xié)議充分利用數(shù)據(jù)中心的鏈路，對大容量的計算集群產(chǎn)生的網(wǎng)絡流量進行負載均衡。

3 服務器虛擬化技術的出現(xiàn)，將傳統(tǒng)的網(wǎng)絡和服務器及其網(wǎng)卡的邊界打破，一條網(wǎng)線對應的不再是一條鏈路，而是多條邏輯鏈路；一個網(wǎng)卡對應的不再是單一的操作系統(tǒng)，而是虛擬化成多個網(wǎng)卡，對應是多個操作系統(tǒng)，這使得網(wǎng)絡必須適應這種變化。同時網(wǎng)絡的策略需要深入到虛擬機上，對虛擬機之間的通訊加以保障，因此一些新型的網(wǎng)絡技術產(chǎn)生了，如虛擬交換機，一種軟件模式的交換機。

4）目前，網(wǎng)絡、存儲、計算是三足鼎立，各自為政，導致服務器上的接口板卡眾多（網(wǎng)卡、FC卡、InfiniBand卡等），網(wǎng)線類型眾多（cable、光纖、并行總線等），管理接口眾多（網(wǎng)絡管理員，存儲管理員，應用管理員，收費管理員等），開發(fā)應用時需要考慮的接口眾多（網(wǎng)絡接口，存儲接口，應用接口等）。這使得數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的管理成本非常高，數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性對應商業(yè)模型的柔韌性非常差，開發(fā)周期非常長。所以，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡需要在云計算時代實現(xiàn)融合計算。

FCoE技術、InfiniBandoverEthernet等都要實現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中承載存儲數(shù)據(jù)，就需要數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡傳輸過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)無丟失，CEE（Converged Enhanced Ethernet）技術應運而生。CEE網(wǎng)絡是IEEE組織正在定義的一種新型以太網(wǎng)傳輸轉發(fā)技術，它確保數(shù)據(jù)在以太網(wǎng)的轉發(fā)中盡量減少沖突和擁塞，防止數(shù)據(jù)丟失。相應的一系列協(xié)議也被提出來，如IEEE802.1Qau、IEEE802.1Qaz、IEEE802.1Qbb等，這些協(xié)議和標準確保FC網(wǎng)絡能夠不丟包地實現(xiàn)在以太網(wǎng)上。

5）數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡在云計算網(wǎng)絡中是一個大二層網(wǎng)絡，呈分布式，因此需要相應的技術解決虛擬機跨互聯(lián)網(wǎng)的遷移等問題，從而出現(xiàn)了諸如H3CEVI（Ethernet Virtual Interconnect）、Cisco OTV等技術。這些技術要實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心之間的大二層網(wǎng)絡可以跨越互聯(lián)網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)無邊界的共享。這樣，即使是在企業(yè)的私有云中，若員工出差或到其他分公司，也能夠保證其工作環(huán)境可以無間斷地進行。

6）在公有云中存在許多多租戶網(wǎng)絡。在多租戶網(wǎng)絡中，租戶之間的數(shù)據(jù)與應用必須隔離，并按照服務策略進行共享，但又共存于同一個數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡，所以，建設多租戶網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)中心，是進行云計算網(wǎng)絡部署需要著重考慮的問題，目前是研究的熱門課題。

7）云計算數(shù)據(jù)中心必須是策略化的驅動網(wǎng)絡，即隨著資源的動態(tài)調度、網(wǎng)絡的配置和部署也快速響應，形成聯(lián)動，滿足云計算的柔性化資源部署需求。虛擬化網(wǎng)絡技術由此出現(xiàn)，如OpenFlow技術是一種策略驅動的網(wǎng)絡，它定義了一種基于流的策略轉發(fā)的協(xié)議和機制，將網(wǎng)絡轉發(fā)平面和控制平面完全分離，轉發(fā)基于策略流進行，而不是基于二層的轉發(fā)表和三層的路由表，這樣網(wǎng)絡流量的調度完全基于控制平面的策略部署，在流策略下發(fā)到轉發(fā)平面后，網(wǎng)絡的流量就按照策略在虛擬的網(wǎng)絡鏈路中進行。

8）云計算的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡對網(wǎng)絡的服務質量的要求更加嚴格和細致。比如在虛擬桌面應用中的網(wǎng)絡帶寬有視頻流、音頻流、存儲數(shù)據(jù)流和各種桌面應用的數(shù)據(jù)流。這些數(shù)據(jù)流占用帶寬高，而且具有壓縮性，同時對時延的要求非常高，任何網(wǎng)絡流量的波動對虛擬桌面網(wǎng)絡的影響都是很大的，可以說是蝴蝶效應。所以，必須對核心交換機及其數(shù)據(jù)中心交換機的轉發(fā)質量進行嚴格測試和優(yōu)化，從而滿足云計算各種解決方案的要求。

9）云計算時代對安全有了新的定義和詮釋。數(shù)據(jù)中心是扁平化的網(wǎng)絡，網(wǎng)絡流量不僅是從南到北（即從接入層到匯聚層），更多地是從東向西（即在接入層之間傳遞），因此，要考慮多種場景所面臨的風險，如公有云和私有云交互安全，混合云的鏈路安全，在云計算的流量監(jiān)控、云用戶的鑒權、云會話的監(jiān)控過程中的安全，以及對各種惡意流量的阻止等。

10） 云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的配置必須實現(xiàn)自動化，伴隨著數(shù)據(jù)中心計算資源的整個生命周期，通過一系列協(xié)議自動的對網(wǎng)絡進行配置部署。比如數(shù)據(jù)中心的虛擬機的動態(tài)地生命周期管理，要求能夠對虛擬機的網(wǎng)絡節(jié)點快速部署（包括各種策略）。如HP 提出的IEEE802.1Qbg，該協(xié)議提出虛擬機和虛擬交換機之間接口VSI的port profile，可以隨著VM的生成即時下發(fā)過去。

11） 數(shù)據(jù)中心的資源是可擴展、分布式存在的，與之對應是形成網(wǎng)絡的虛擬化集群網(wǎng)絡，即在數(shù)據(jù)中心中，接入層和匯聚層交換機聚合在一起，形成網(wǎng)絡集群，這樣匯聚層和接入層的流量走向變成了內部之間的協(xié)調，減少了STP協(xié)議及其他協(xié)議的開銷，任何一臺設備宕機，網(wǎng)絡鏈路會快速調整，增強了網(wǎng)絡的健壯性和可靠性。網(wǎng)絡的接入層設備或匯聚層設備作為網(wǎng)絡節(jié)點可以動態(tài)地申請增加或離開，這對數(shù)據(jù)中心節(jié)約電能、提高網(wǎng)絡的擴展性具有重要意義。H3C提供這種網(wǎng)絡矩陣的解決方案，即縱向IRF技術，通過這種技術形成可擴展的虛擬化網(wǎng)絡資源池，可以很好地適應云計算網(wǎng)絡的部署。

結束語：

從云計算帶來的影響來看，云計算對于網(wǎng)絡和網(wǎng)絡解決方案提出了新的需求和新的技術挑戰(zhàn)。在云計算時代，網(wǎng)絡人追求的不僅是互聯(lián)互通，而是通過創(chuàng)新，奉獻給云計算的是嶄新的網(wǎng)絡服務（NaaS），提高云計算的管道的智能性，安全性和健壯性。

來源：飛象網(wǎng) 作 者：王松波

　　版權及免責聲明：凡本網(wǎng)所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀