开放成就x86辉煌 云服务器演绎未来(上)

云计算势不可挡

云计算正成为IT界最热门的词语。截止2011年12月26日,全球最大的两个搜索引擎谷歌和百度,它们关于“云计算”的收录结果分别是5190万条和6280万条。这些数据只能反映出云计算在网络上的热度。

事实上,云计算已不仅仅是一个热词,而且确实是影响人们生活的一种全新的模式。比如在线办公的微软Office365、提供云存储的金山快盘,再比如电子日历——谷歌日历、Outlook日历等。人们不再依赖于从IT基础层做起,而是通过互联网提供软件与服务,并由网络浏览器界面来实现。用户不需要安装服务器或任何客户端软件,无论在何时何地,用户都可以使用任何接入互联网的设备随时随意访问。业界称这种服务模式为“软件即服务(SaaS)”,而对大多数用户来说,它不过就是一个网络。

在过去的15年当中,云计算一直在不断地发展,没有人能够精确的预测出云计算将给我们的生活带来哪些变化。但随着云计算的不断推进,无论是消费者还是商业人士,他们都可以感受到云计算带来的巨大变化。

 

 

在推动云计算发展的诸多因素中,网络宽带发挥了重要作用。与此同时,Google等搜索引擎也使得云计算成为不可阻挡的发展趋势。今天通过搜索引擎几乎可以检索到所有格式的信息,包括网页、书籍、视频和图像等。犹如爱迪生当初发明的第一只白炽灯才仅仅照亮了一间屋子一样,搜索引擎并不是终点,而仅仅是一个开始。

如同许多产业革命一样,云计算经济正在推动着不同产业改变旧有的模式。在今天这样一个信息时代,公司通常都要花费巨额资金用于开发或采用拥有版权的数据,同时还得花费巨资保护这些数据。现在有越来越多的公司将上述数据托管给云计算,因为这么做的优势非常明显,除可以节省大量硬件、软件和能耗开支之外,还具有高效和安全等特点。或许有人对云计算的安全性存有疑问,不过像Google这样的公司,其全球运营都采用云计算模式,因此不管自身还是用户的安全都是其首要考虑的问题。

云计算同样在影响着中国IT产业的发展进程。很多科学家早就在呼吁,中国没能在互联网发展的第一波大潮中成为世界的领头羊后,再也不能错过云计算带来的发展机遇了。于是,在国家“十二五”规划纲要中,政府从国家层面提出了建设“中国云”工程,希望建设国家级云计算平台,引导部委、地方和企业,形成不同规模、不同服务模式的云计算平台,培育发展云计算应用和服务产业。

2010年10月,工信部和发改委联合发布的《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》中,政府制定了云计算发展的总体思路,并以北京、上海、深圳、杭州、无锡五大城市作为示范点,加强对政府、企业、个人的云计算应用综合考量,重点支持云计算龙头企业的发展,保证云计算应用业务的安全可靠性,推动云计算产业在国内生根发芽,为未来的可持续发展创造良好的投资环境。

于是,包括北京的“祥云工程”、上海的“云海计划”、杭州富阳云数据中心、无锡云计算中心、成都云计算中心等一批云计算试点基地如雨后春笋般地成长起来。

 

云服务器承载重任

云计算按照服务方式的角度可以分为私有云、公有云和混合云。云计算服务商可以借助云计算的模式,快速地向用户提供计算资源、存储资源以及软件资源、应用资源等方面的服务。而在所有提供的资源中,有一项IT 基础设施是无论如何都不能忽略的,这就是服务器。

从最近十多年的发展来看,由于x86服务器采用了开放的架构和标准化的生产,具有横向扩展的优势,因而获得了长足的发展,其销量超过了全球服务器市场的90%。

云计算作为了一种全新的模式,对IT基础架构提出了新的要求。尽管传统的机架、刀片等服务器也可以作为云数据中心的计算平台,但由于数据中心大规模部署以及功耗等方面的需求,云服务器应运而生了。

所谓云服务器,就是针对云计算应用定制的服务器。云服务器追求的是高密度、低功耗、低成本,主要面向大规模部署的云应用。目前来看,大型的互联网公司、运营商最先接受了云服务器。

以中国4.85亿网民的基数来看,人们普遍使用的音乐、社区、视频、搜索、休闲游戏等服务功能,很快将会扩展到整个网民基数的10%,甚至20%,所有这些云计算特征的应用将产生大量数据,并且集中存放在数据中心,而数据中心则需要更多服务器来支撑这些需求,所以定制化服务器和基础设施将是一个不可避免的趋势。这也注定了云服务器有着广阔的前景。

由于需要在使用者看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费,对云计算服务的热切需求也提高了对于云服务提供商数据中心的要求。比如规模效应、超高密度、可灵活快速扩展、降低运维成本、自动化管理及高可靠性等。
而在对于服务器本身的需求方面,需要满足这些需求就需要做到标准化、简化甚至是定制化,以求满足从服务器本身到管理与运维的一系列云时代的需求。已经拥有超过百万台规模的Google云计算,最早将EC2引入商业云计算领域的亚马逊等公司已在这方面走在了前面。

尽管像Google那样完全去自定义服务器的架构仍然不是大多数企业的选择,但服务器架构仍然会从目前普遍的机架式、刀片式服务器继续向满足“云”发展。超高密度、虚拟网络、流程化维护乃至到对于分布式文件系统/存储的需求都会引发服务器技术乃至结构的进化。

当前,戴尔PowerEdge C、HP Proliant SL以及超微的某些产品,采用标准化、简化、定制化的设计来降低采购成本,并将在密度方面继续提升以达到在标准机柜的1U厚度内部署4台甚至更多数量服务器,从而提升与刀片服务器在密度比方面的优势,并实现更好的成本与散热需求。在背板接口上也可能继续简化,如将电源模块或散热单元移出服务器而通过机柜整体实现。可以说这些厂商的产品,代表了云服务器的发展趋势和未来。而云计算及云服务器市场未来的美好前景,将推动更多的服务器厂商加入到争抢云服务器蛋糕的大军中来。

根据国际知名调研机构IDC发布的市场调研报告,到2015年全球云服务器市场营收将达到94亿美元,这其中私有云服务器市场规模将达到58亿美元,而公有云服务器(不包括完整网站)市场规模将达到36亿美元。

IDC认为,公共云将主要架设在相对简单的服务器硬件基础之上,其主要关注能源效率、密度和成本控制。而对于云服务来说同样重要的可靠性、可用性以及可维护性则主要依靠虚拟化和其他软件技术来解决。其结果导致公共云服务器的平均售价将比普通的X86服务器平均售价更低。

IDC预计,应用在公共云服务上的服务器出货量将在2015年达到120万台,而2011年至2015年的复合增长率为21.1%。

而在私有云领域,其所采用的服务器将包含更多的内存、更高的I/O带宽、更先进的CPU等高端硬件之上。这主要是因为私有云的可靠性、可用性和可维护性更多的依赖于硬件系统。这也使得私有云服务器的平均售价将高于X86服务器的平均售价。IDC预计,2015年私有云服务器的出货量将达到57万台,五年复合增长率将达到22.4%。

总体来看,无论是公有云服务器还是私有云服务器未来五年的复合增长率都超过了20%。随着细分应用的不断出现,未来的云服务器还会出现更多细分的种类。

云服务器的前世今生

云服务器的本质是定制化的x86服务器,但这种定制化和RISC封闭的架构不同,是属于为了某类应用而进行的增强型的大规模定制,其开放架构的本质不变。

说起x86服务器,目前主流采用的是英特尔至强处理器平台,也有少量采用AMD皓龙处理器平台的,英特尔架构占据了绝对的优势。因而可以这样说,英特尔至强的发展历史,基本上代表了x86服务器的发展历史。要了解云服务器的起源,不妨可以从至强处理器的前世今生来一见端倪。

众所周知,英特尔的CPU先后经历了8086、80286、80386、80486以及此后的奔腾系列、赛扬系列和至强系列,奔腾系列又包括奔腾1、2、3、4,其中,具有里程碑性质的是8086、80486和奔腾。1993年,英特尔公司推出“奔腾”Pentium芯片,被称为586或P5,含有310万个晶体管,速度达60 MHz。1995年11月,英特尔推出“新奔腾”Pentium PRO,这是自从1979年以来的芯片家族的第六代,代号为P6,有550万个晶体管,第一批芯片运行速度为150-200 MHz。这种“新奔腾”就是至强的前身,目标直接定位于商业用高性能计算机、服务器等企业级计算领域。

翻开至强处理器十多年的发展历史,可以看到,这款处理器已经发生了巨大的变化:经过了P6(奔腾III)、Netburst(奔腾4)、酷睿、Nehalem等几代微架构的变迁,制造工艺从最早的250纳米提升了现在的32纳米,CPU内核数量从单核发展到了10核,前端总线带宽从100MHz发展到了1.6GHz,并最终转换到了全新的QPI直联架构,指令集和诸如超线程、智能节能、虚拟化等功能不断推陈出新,至强E7新增了20多项RAS特性,至强5600成为全球高性能计算TOP500的首选处理器平台……

回顾十多年的发展历程,至强处理器先后经历了P6微架构、NetBusrt微架构、酷睿(Core)微架构和Nehalem微架构等四代微架构的变迁。而随着超线程、多内核、虚拟化等技术的引入,至强处理器给x86服务器带来了性能、能效、可靠性以及可管理性等全方位的变革。

特别需要指出的是,x86服务器在横向扩展方面的优势,以及未来服务器和存储融合的趋势,很好地匹配了云计算及新一代数据中心对计算平台的需求,因而成为企业云计算基础架构的首选。

此外,英特尔不仅在计算平台方面提供高效能、高效能和高性价比的至强处理器,而且还从数据中心整体出发,提供了节点管理器、固态硬盘以及万兆以太网等,从而为打造高效、节能的云数据中心而奠定基础。其中,英特尔智能节点管理技术(Intel Node Manager Technology)是内嵌于英特尔服务器芯片组的带外功率管理策略引擎,它与BIOS和操作系统功耗管理(OSPM)协作,动态地调节平台功耗,以此实现节点(服务器)性能/功耗的最大化;固态硬盘具有低功耗、传输速度快等特性,有助于云计算中心建立分级存储,提升响应速度;英特尔万兆以太网则有助于降低云计算中心的成本。

欲知后文如何?请见http://www.doserv.com/article/2012/0105/234415.shtml