編者按：
云計算仍處于非?；钴S的發(fā)展階段，每天都在不斷重塑商業(yè)和技術世界，同時也在不斷重塑自身以滿足客戶多樣化的需求。作為這一領域最活躍的創(chuàng)新者之一，阿里云在過年十年里一直秉承這一原則不斷推動云計算的創(chuàng)新和發(fā)展。
導語
自誕生之日起，從部署模型到位置覆蓋、再到運營模式，云計算從未停止過發(fā)展。但是，無論其自身的廣度和深度如何延伸，亦或其部署和運營模式如何靈活和多樣化，我們始終需要遵循一個原則：一致性，即以一致的技術堆棧為支撐，提供一致的體驗。
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看，公共云和私有云一度是兩個獨立的環(huán)境。公共云通常由云服務商所有和運營，基于共享的基礎設施為客戶提供“按需”的IT 服務。與之對應，私有云則通常由客戶自己所有和運營。有時候，客戶也會將私有云的運營外包給云服務商或第三方。下表簡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，就是全部采用公共云。而對于很多傳統(tǒng)企業(yè)，由于通常在本地已經(jīng)有自己的基礎設施，所以就需要更完善的方法來實現(xiàn) IT“云化”。這些企業(yè)實現(xiàn)上云一般有三種策略：
構建私有云。選擇該策略的主要原因有安全和監(jiān)管要求、網(wǎng)絡延遲以及已有設備的利舊需求等。有些人推斷當基礎設施達到一定規(guī)模時，構建私有云比使用公共云更經(jīng)濟。實際上考慮到總體擁有成本TCO，情況并非如此。建議在沒有強大的技術團隊實施和運營私有云時，企業(yè)不要輕易地采取這個策略。
遷移到公共云。保留現(xiàn)有本地基礎設施，隨著現(xiàn)有服務器逐漸達到使用壽命，業(yè)務逐步遷移到公共云，同時部署新應用程序時優(yōu)先考慮公共云。這是許多客戶實踐中會采用的“混合部署”方式。
同時使用公共云和私有云。如果出于第一個策略中所述的原因，客戶的一些應用程序必須使用私有云，但其他的業(yè)務應用又希望享受公共云帶來的優(yōu)勢，這時會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)可能會在一段時間內(nèi)高度依賴私有云，但從長期來看，隨著公共云的安全性越來越高，且部署和運營模式更加的靈活，大部分企業(yè)還是會采用混合云模式，同時享受這兩種云帶來的好處。理想情況下，混合云應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。
2. 混合云的三個“體驗”
一致的體驗意味著相同的開發(fā)、部署、安全、擴展和操作界面、API 與工具，用戶不需要學習和適應，就可以同時使用公共云和自己的私有云，應用程序也無需適配不同的 API，運維人員也不需要使用不同的工具，所有這些都將帶來更高的效率從而降低IT成本。
統(tǒng)一的體驗意味著能夠在一個界面中，同時跨公共云和私有云管理資源和應用。簡而言之，一個界面可管理多種云，用戶無需登錄不同的控制臺即可管理云資源。這要求公共云和私有云共享一些通用能力，例如身份管理。從這個角度來看，私有云其實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，這也體現(xiàn)了其“私有”的性質。
互連一體的體驗意味著應該根據(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。專有網(wǎng)絡 VPC 已成為云上用戶態(tài)網(wǎng)絡的事實標準。用戶通常會在公共云和私有云中創(chuàng)建獨立的 VPC，而這些VPC互連起來就構建了公共云和私有云的橋梁，讓兩個環(huán)境中的服務和應用程序實例能夠彼此通信和集成。
互連的資源池。私有云向客戶提供專用、隔離的資源池，這可以帶來更好的安全性和本地性，但代價是失去了彈性和敏捷性。對于私有云而言，一種常見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，特定應用程序可以擴展到公共云中。通過聚合資源provision和自動伸縮服務可以將兩者合二為一，變成同一個虛擬的資源池。
互連的應用程序。應用程序編排和集成服務，如基于Kubernetes的容器服務以及Service Mesh框架等，可以讓應用程序能夠輕松地橫跨公共云和私有云，連接成為一個更大的復合應用程序。
采用同一套技術棧來實現(xiàn)公共云和私有云，是構建一個一致的、統(tǒng)一的和互連一體的混合云的最佳基礎，但同時這又是一項充滿挑戰(zhàn)的工作。運行公共云的云操作系統(tǒng)需要管理成千上萬臺服務器，需要具備極致的擴展能力和高可用性。因此，云操作系統(tǒng)本身可能就需要數(shù)百臺服務器來運行。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，有時候只需要幾十臺服務器，因此需要盡可能地對云操作系統(tǒng)進行瘦身。我們可以拿Linux 操作系統(tǒng)作為一個形象的類比，因為它既能運行在擁有數(shù)百個強大的CPU核心的大型服務器上，也能支持計算資源非常有限的小型設備，例如移動電話。
阿里云是率先解決這一挑戰(zhàn)的大型云服務商。早在 2014 年，阿里云就開始使用其公共云上運行的飛天云操作系統(tǒng)來構建私有云方案，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，例如云服務器 ECS 和對象存儲 OSS等。
展望未來，公共云與私有云的體驗將會持續(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
分布式云是云計算的下一波浪潮
混合云并不是云計算的全部。從位置覆蓋的角度來看，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算放在邊緣的主要推動因素。當前有兩類場景有此需求：離數(shù)據(jù)更近些或者離用戶更近些。
1. 通過將計算力放到靠近數(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)傳輸所需的時間和成本。當今世界正在日益數(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。因此，從以計算為中心的世界過渡到以數(shù)據(jù)為中心的世界是非常合理的變遷。
2. 而通過將應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備)，可以顯著地縮短用戶訪問延遲。這不僅提升了這些應用的用戶體驗，而且在諸如 AR 和 VR 之類的應用場景中非常關鍵。
預計在未來數(shù)年，邊緣計算市場將快速增長。根據(jù) Grand View Research Inc 的報告，到 2027 年，全球邊緣計算市場的規(guī)模將達到 434 億美元，此預測期間的年均復合增長率將會達到 37.4%。Gartner 也預測，2025 年邊緣硬件基礎設施潛在市場規(guī)模將增長到 170 億美元。
如圖所示，邊緣分為許多層。位于公共云一側的邊緣稱為“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)絡運營商運行的運營商數(shù)據(jù)中心，以及用作網(wǎng)絡接入點的基站，例如 5G 基站。位于基站的邊緣也稱為“多接入計算邊緣”，簡稱為 MEC。云邊緣通常由云服務商擁有和運營。圖中從左向右，客戶應用程序或最終用戶訪問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，位于客戶側的邊緣稱為“設備邊緣”，包括私有云、分支機構或工廠，以及部署了 IoT 設備的場所。設備邊緣通常由客戶自己擁有和運營，但隨著新模式的涌現(xiàn)，它們也可能由云服務商擁有和運營，同樣圖中從左向右，設備在訪問這些設備邊緣時延遲依次降低，從上向下規(guī)模和彈性依次減小。
所有主流云服務商都在積極地投資邊緣云領域，阿里云也推出了邊緣節(jié)點服務 ENS 方案。當前，阿里云已在50多個城市部署150多個邊緣節(jié)點，是迄今為止規(guī)模最大的“邊緣云”。對于設備邊緣，除了 Apsara Stack 之外，阿里云還提供了專為 IoT 場景構建的物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算解決方案。
2020年9月份，阿里云推出了云盒CloudBox產(chǎn)品，有力地補充了阿里邊緣產(chǎn)品家族。各大廠商也同樣也在快速跟進邊緣領域。
上表總結了各種云部署模式。隨著云在核心數(shù)據(jù)中心區(qū)域之外的分布越來越廣泛，可以明確地看到一個新時代的到來：分布式云時代。客戶在選擇部署應用程序的位置時有了更多選擇，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。同樣的，在云的所有分布式部署中，一致的體驗非常重要。
03
分布式云不是云演化的終點
私有云和設備邊緣給了客戶完全的所有權和控制權，而在公共云和云邊緣，客戶雖然失去了所有權和控制權，但避免了運營和運維的復雜性。在位置、所有權和運營主體這些維度上，還有其他一些有趣的組合。
如果客戶希望擁有服務器的所有權，但不希望運營數(shù)據(jù)中心、服務器和云產(chǎn)品，應該怎么辦?如果他們希望復用現(xiàn)有的服務器等硬件設備，應該怎么辦?如果合作伙伴希望利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心等基礎設施或者現(xiàn)有的客戶群，而不希望(或者沒有能力)構建自己的云，應該怎么辦?不論是在技術方面，還是在業(yè)務方面，阿里云一直都是云計算創(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年阿里云云棲大會上，我們推出了兩個新的方案，分別是Hosting Zone和Partner Zone。
Hosting Zone有三個主要優(yōu)點。首先，它允許客戶保留對服務器的所有權，客戶甚至可以自帶現(xiàn)有服務器;其次，阿里云負責運營Hosting Zone，并根據(jù)客戶需求部署精選的云服務;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數(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，運行在合作伙伴的服務器上，但由阿里云運營。合作伙伴可以選擇所需部署的云服務。他們可以在阿里云之上構建自己的品牌。Partner Zone讓合作伙伴可以依托阿里云優(yōu)秀的云技術和運營支持能力，在云時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。毫無疑問，阿里云在重塑云的道路上又一次走在了世界前列。不過，無論部署和運營模式如何變幻組合，有一條原則始終需要牢記，那就是一致性。
一直以來，阿里云都復用相同的飛天操作系統(tǒng)來支持所有這些不同的云計算模式，以確保一致性。但這從來都不是一個簡單的工作。
在技術方面，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，并適應多種網(wǎng)絡條件;
● 增強安全性，保護云基礎設施和客戶數(shù)據(jù)，特別是在不可信的物理環(huán)境中;
● 納管客戶現(xiàn)有的服務器將其轉變?yōu)樵频囊徊糠?，包?VPC 和云盤的支持，而無需改動硬件。阿里云在這方面進行了重大創(chuàng)新，發(fā)明了智能云交換機設備。將客戶的服務器連接到智能云交換機，即可將它們作為云上的彈性裸金屬實例進行管理。
在業(yè)務方面，這需要：
● 實現(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器的模式;● 將基礎設施運營轉變?yōu)榉?，用于管理第三方的?shù)據(jù)中心;
● 靈活的計費和記賬系統(tǒng)，支持經(jīng)銷商和合作伙伴虛擬運營商模式。
基于對云戰(zhàn)略的堅定信念和承諾，我們要為客戶和合作伙伴提供所有可能。
結語
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，因為云的演進永不止步。
來源：阿里云彈性計算首席架構師 蔡俊杰
編輯：阿里云研究中心
（轉載）
