云計算在不斷發展,但在推動云計算發展的諸多因素中,網絡寬帶發揮了重要作用。與此同時,Google等搜索引擎也使得云計算成為不可阻擋的發展趨勢。今天通過搜索引擎幾乎可以檢索到所有格式的信息,包括網頁、書籍、視頻和圖像等。猶如愛迪生當初發明的第一只白熾燈才僅僅照亮了一間屋子一樣,搜索引擎并不是終點,而僅僅是一個開始。
如同許多產業革命一樣,云計算經濟正在推動著不同產業改變舊有的模式。在今天這樣一個信息時代,公司通常都要花費巨額資金用于開發或采用擁有版權的數據,同時還得花費巨資保護這些數據。現在有越來越多的公司將上述數據托管給云計算,因為這么做的優勢非常明顯,除可以節省大量硬件、軟件和能耗開支之外,還具有高效和安全等特點?;蛟S有人對云計算的安全性存有疑問,不過像Google這樣的公司,其全球運營都采用云計算模式,因此不管自身還是用戶的安全都是其首要考慮的問題。
云計算同樣在影響著中國IT產業的發展進程。很多科學家早就在呼吁,中國沒能在互聯網發展的第一波大潮中成為世界的領頭羊后,再也不能錯過云計算帶來的發展機遇了。于是,在國家“十二五”規劃綱要中,政府從國家層面提出了建設“中國云”工程,希望建設國家級云計算平臺,引導部委、地方和企業,形成不同規模、不同服務模式的云計算平臺,培育發展云計算應用和服務產業。
2010年10月,工信部和發改委聯合發布的《關于做好云計算服務創新發展試點示范工作的通知》中,政府制定了云計算發展的總體思路,并以北京、上海、深圳、杭州、無錫五大城市作為示范點,加強對政府、企業、個人的云計算應用綜合考量,重點支持云計算龍頭企業的發展,保證云計算應用業務的安全可靠性,推動云計算產業在國內生根發芽,為未來的可持續發展創造良好的投資環境。
于是,包括北京的“祥云工程”、上海的“云海計劃”、杭州富陽云數據中心、無錫云計算中心、成都云計算中心等一批云計算試點基地如雨后春筍般地成長起來。
云服務器承載重任
云計算按照服務方式的角度可以分為私有云、公有云和混合云。云計算服務商可以借助云計算的模式,快速地向用戶提供計算資源、存儲資源以及軟件資源、應用資源等方面的服務。而在所有提供的資源中,有一項IT基礎設施是無論如何都不能忽略的,這就是服務器。
從最近十多年的發展來看,由于x86服務器采用了開放的架構和標準化的生產,具有橫向擴展的優勢,因而獲得了長足的發展,其銷量超過了全球服務器市場的90%。
云計算作為了一種全新的模式,對IT基礎架構提出了新的要求。盡管傳統的機架、刀片等服務器也可以作為云數據中心的計算平臺,但由于數據中心大規模部署以及功耗等方面的需求,云服務器應運而生了。
所謂云服務器,就是針對云計算應用定制的服務器。云服務器追求的是高密度、低功耗、低成本,主要面向大規模部署的云應用。目前來看,大型的互聯網公司、運營商最先接受了云服務器。
以中國4.85億網民的基數來看,人們普遍使用的音樂、社區、視頻、搜索、休閑游戲等服務功能,很快將會擴展到整個網民基數的10%,甚至20%,所有這些云計算特征的應用將產生大量數據,并且集中存放在數據中心,而數據中心則需要更多服務器來支撐這些需求,所以定制化服務器和基礎設施將是一個不可避免的趨勢。這也注定了云服務器有著廣闊的前景。
由于需要在使用者看來是可以無限擴展的,并且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴展,按使用付費,對云計算服務的熱切需求也提高了對于云服務提供商數據中心的要求。比如規模效應、超高密度、可靈活快速擴展、降低運維成本、自動化管理及高可靠性等。
而在對于服務器本身的需求方面,需要滿足這些需求就需要做到標準化、簡化甚至是定制化,以求滿足從服務器本身到管理與運維的一系列云時代的需求。已經擁有超過百萬臺規模的Google云計算,最早將EC2引入商業云計算領域的亞馬遜等公司已在這方面走在了前面。
盡管像Google那樣完全去自定義服務器的架構仍然不是大多數企業的選擇,但服務器架構仍然會從目前普遍的機架式、刀片式服務器繼續向滿足“云”發展。超高密度、虛擬網絡、流程化維護乃至到對于分布式文件系統/存儲的需求都會引發服務器技術乃至結構的進化。
當前,戴爾PowerEdgeC、HPProliantSL以及超微的某些產品,采用標準化、簡化、定制化的設計來降低采購成本,并將在密度方面繼續提升以達到在標準機柜的1U厚度內部署4臺甚至更多數量服務器,從而提升與刀片服務器在密度比方面的優勢,并實現更好的成本與散熱需求。在背板接口上也可能繼續簡化,如將電源模塊或散熱單元移出服務器而通過機柜整體實現。可以說這些廠商的產品,代表了云服務器的發展趨勢和未來。而云計算及云服務器市場未來的美好前景,將推動更多的服務器廠商加入到爭搶云服務器蛋糕的大軍中來。
根據國際知名調研機構IDC發布的市場調研報告,到2015年全球云服務器市場營收將達到94億美元,這其中私有云服務器市場規模將達到58億美元,而公有云服務器(不包括完整網站)市場規模將達到36億美元。
IDC認為,公共云將主要架設在相對簡單的服務器硬件基礎之上,其主要關注能源效率、密度和成本控制。而對于云服務來說同樣重要的可靠性、可用性以及可維護性則主要依靠虛擬化和其他軟件技術來解決。其結果導致公共云服務器的平均售價將比普通的X86服務器平均售價更低。
IDC預計,應用在公共云服務上的服務器出貨量將在2015年達到120萬臺,而2011年至2015年的復合增長率為21.1%。
而在私有云領域,其所采用的服務器將包含更多的內存、更高的I/O帶寬、更先進的CPU等高端硬件之上。這主要是因為私有云的可靠性、可用性和可維護性更多的依賴于硬件系統。這也使得私有云服務器的平均售價將高于X86服務器的平均售價。IDC預計,2015年私有云服務器的出貨量將達到57萬臺,五年復合增長率將達到22.4%。
總體來看,無論是公有云服務器還是私有云服務器未來五年的復合增長率都超過了20%。隨著細分應用的不斷出現,未來的云服務器還會出現更多細分的種類。
云服務器的前世今生
云服務器的本質是定制化的x86服務器,但這種定制化和RISC封閉的架構不同,是屬于為了某類應用而進行的增強型的大規模定制,其開放架構的本質不變。
說起x86服務器,目前主流采用的是英特爾至強處理器平臺,也有少量采用AMD皓龍處理器平臺的,英特爾架構占據了絕對的優勢。因而可以這樣說,英特爾至強的發展歷史,基本上代表了x86服務器的發展歷史。要了解云服務器的起源,不妨可以從至強處理器的前世今生來一見端倪。
眾所周知,英特爾的CPU先后經歷了8086、80286、80386、80486以及此后的奔騰系列、賽揚系列和至強系列,奔騰系列又包括奔騰1、2、3、4,其中,具有里程碑性質的是8086、80486和奔騰。1993年,英特爾公司推出“奔騰”Pentium芯片,被稱為586或P5,含有310萬個晶體管,速度達60MHz。1995年11月,英特爾推出“新奔騰”PentiumPRO,這是自從1979年以來的芯片家族的第六代,代號為P6,有550萬個晶體管,第一批芯片運行速度為150-200MHz。這種“新奔騰”就是至強的前身,目標直接定位于商業用高性能計算機、服務器等企業級計算領域。
翻開至強處理器十多年的發展歷史,可以看到,這款處理器已經發生了巨大的變化:經過了P6(奔騰III)、Netburst(奔騰4)、酷睿、Nehalem等幾代微架構的變遷,制造工藝從最早的250納米提升了現在的32納米,CPU內核數量從單核發展到了10核,前端總線帶寬從100MHz發展到了1.6GHz,并最終轉換到了全新的QPI直聯架構,指令集和諸如超線程、智能節能、虛擬化等功能不斷推陳出新,至強E7新增了20多項RAS特性,至強5600成為全球高性能計算TOP500的首選處理器平臺……
回顧十多年的發展歷程,至強處理器先后經歷了P6微架構、NetBusrt微架構、酷睿(Core)微架構和Nehalem微架構等四代微架構的變遷。而隨著超線程、多內核、虛擬化等技術的引入,至強處理器給x86服務器帶來了性能、能效、可靠性以及可管理性等全方位的變革。
特別需要指出的是,x86服務器在橫向擴展方面的優勢,以及未來服務器和存儲融合的趨勢,很好地匹配了云計算及新一代數據中心對計算平臺的需求,因而成為企業云計算基礎架構的首選。
此外,英特爾不僅在計算平臺方面提供高效能、高效能和高性價比的至強處理器,而且還從數據中心整體出發,提供了節點管理器、固態硬盤以及萬兆以太網等,從而為打造高效、節能的云數據中心而奠定基礎。其中,英特爾智能節點管理技術(IntelNodeManagerTechnology)是內嵌于英特爾服務器芯片組的帶外功率管理策略引擎,它與BIOS和操作系統功耗管理(OSPM)協作,動態地調節平臺功耗,以此實現節點(服務器)性能/功耗的最大化;固態硬盤具有低功耗、傳輸速度快等特性,有助于云計算中心建立分級存儲,提升響應速度;英特爾萬兆以太網則有助于降低云計算中心的成本。