云服务与低成本

　　云服务是把企业IT设备及专业管理人员的长期大笔资本开销（CapEx）转为以按需租赁为形式的运营开销（OpEx）。前面我们讨论过IT硬件设备更新过期速度越来越快，专业IT管理人员更是越来越稀缺资源。所以云服务的低成本特性从用户的角度来讲不言自明。这一节我们主要从后端数据中心的角度来讲云服务的低成本特性。

　　当我们考虑成本的时候，需要考虑硬件成本，管理成本和使用成本。硬件成本主要是指购置硬件所需要的费用，包括服务器，存储系统，网络设备，等等。人们往往会很直观地考虑硬件成本而忽视管理成本和使用成本。其实在大型数据中心，存储系统的管理、使用成本远远超过（可以数十倍于）硬件成本。

　　先来看管理成本方面。信息生命周期管理认为信息存在生命周期的不同阶段，包括产生、读取、更改、迁移、存档、回收等等。通过实现信息生命周期管理来帮助用户在信息的各个不同阶段以最低的成本获得最大的价值一直是工业界关注的一个问题。EMC是工业界重要的推动力量之一。CEO Joe Tucci早在2003年就认为信息生命周期管理是存储界的一次重要革新。实际上，将信息生命周期管理和云计算结合起来也能有效地降低管理成本。比如，在信息产生的初期，信息的价值相对较高。一个典型的例子是用户一般会频繁地访问最近收到的电子邮件。随着时间的流逝，该信息的价值越来越低。此时可以将该信息迁移到低速、低成本、低能耗的存储系统中以节约成本。当该信息需要后续服务时，将其重新迁移到高性能设备中以保证服务质量。重复数据删除技术（deduplication）主要用于备份系统中。它通过剔除冗余的数据，从而使用更少的存储资源（意味着更少的费用）来存储更多的数据。当该技术用于远程备份时，在源端进行重复数据删除还可以有效地减少网络流量。EMC通过收购Avamar，将重复数据删除技术纳入其备份软件，从而实现其备份软件的绿色化。基于以上技术，EMC 先后推出了Disk Library 3D 1500/3000，EMC Disk Library 4000, EMC Avamar Data Store二代和EMC Avamar 4.0。这些技术使得EMC成为业界唯一能提供从软件到硬件整体解决方案的绿色存储供应商。

　　使用成本则主要包括运营大型数据中心所带来的电力的消耗，以及日常维护所需要的费用。以数据中心为例，数据中心不仅仅是一堆服务器和网络设备，还包括各种空调，和各种冷却设备。虽然由于计算机技术的发展，单位计算能力或者单位存储空间的能耗在逐年降低。但由于数据的爆炸性增长，其整体能耗是在逐年升高的。数据中心不仅是“吃的是电，挤出的是比特”，还同时产生了大量热量。所有的数据中心都要用冷却设备以保证设备的正常运行。前面我们提到过现代数据中心的极低利用率。尽管大量的资源被闲置，但仍旧需要消耗能量以应对随时可能达到的资源需求，因而仍旧需要冷却。由于计算机的绝大部分组件，包括CPU、磁盘、内存、显示器，甚至网卡都支持不同的工作状态，不同的工作状态消耗不同的能量。比如，完全可以在低负载情况下降低CPU的频率以降低能耗。作为存储领域的领军，EMC一直致力于降低其存储系统的能耗，从低端到高端，从而实现绿色数字化，并且降低用户的使用成本。EMC于2008年4月在中国首先推出的新产品存储宝箱（StorageCredenza）内就使用了硬盘spindown技术，通过在低负载时将磁盘转入低能耗状态而节省能量。CEO Joe Tucci在2007年就曾表示要将该节能技术逐步应用到所有的EMC磁盘阵列产品中去，从而实现EMC产品的绿色化。EMC系列产品，Celerra 系列，CLARiiON 系列，EMC Centera 内容寻址存储 （CAS）系统，高端存储系统DMX-4系列的入门级产品—DMX-4 950磁盘阵列，都支持新的 750 GB SATA II 磁盘。对于相同的存储容量，单个大容量的磁盘比多个小容量的磁盘要消耗相对较少的能量。这一举措可使EMC的相关系列产品降低大约33% 的设备能耗。另外，由于固态磁盘(Solid State Drive，SSD)具有运转温度低、读取速度快、体积小以及耗电量少等特性，EMC也在其高端Symmetrix DMX-4当中搭载SSD。虽然SSD存在寿命问题，比如单块的擦除寿命大约在1，000，000次， 但EMC通过均匀磨损算法，采用大量的SSD尽量将要擦除的块均布在所有的SSD中来很好地解决了这个问题。

　　由于数据的爆炸性增长，大量的数据中心纷纷被建立起来以应对信息数字化的需求。然而，由于所有的数据中心都各自为阵，造成了两方面的后果。一是数据中心的大量有价值的信息形成了信息孤岛，无法被有需求的用户有效使用。二是由于所有的数据中心在建立的时候都会考虑在未来几年数据增长的需求，因此造成大量闲置的资源。云计算或者说云存储试图在这些孤立的信息孤岛之间通过提供灵活，安全，协同的资源共享来构造一个大规模的，地理上分布的，异构的资源池。从而充分提高系统的资源利用率，包括信息资源和硬件资源。再结合采用有效的信息生命周期管理技术、节能技术，云服务可以极大地降低IT的总体成本。

　　云服务、软件即服务和Web 2.0

　　云服务也与软件即服务（SaaS），Web 2.0等其它较新的技术趋势和概念有交集。

　　先来看SaaS。传统上软件盈利模式是靠卖终端用户使用版权（又叫做“按座位使用版权”per-seat license，当然是对非移动电脑而言）。举个简单例子，如果你回家后还要在家庭电脑上继续处理一个白天在办公室里未完成的文件，那么尽管你使用同一软件，如Microsoft Word，但由于是在两台不同的终端上使用，你（或你公司）就必须为此而购买两份Word使用版权。哪怕你分身乏术永远不会有机会同时使用这两台电脑！SaaS模式认为这是一种资源浪费。软件可以也应该按需（使用时间、次数）消费。我记得有个Wave Systems Corp在上世纪90年代就推出一个EMASSY芯片技术，可以对用户所租用软件的使用次数进行记数，当某租用软件被用到一定次数后，该软件的使用版权便归用户所有。这是一个早期比较初级的软件按需消费方法。Wave后来通过EMBASSY技术来顺应可信计算集团（TCG）技术。我们在以后一章中会讨论TCG技术在云计算中的应用。

　　我们前面多次说道云计算是将IT变为由后端数据中心提供服务。云前端的接入设备越来越的轻薄化、可移动化（即所谓的“瘦客户端”，thin clients），越来越注重突出上网功能（所谓上网本netbook），而消弱本机计算处理能力。所以在“瘦客户端”机器上安装重部头的，完全使用本机资源进行计算处理的应用软件，这种做法在云计算理念上正日渐式微。许多应用软件（包括操作系统）正在往云的后端数据中心服务器上转移。第一章中提到的“VMware虚拟数据中心操作系统”（Virtual data-center OS）将会变为行业标准。由此不难看出云计算与SaaS的交集正在增大。如果在Amazon Web Services（AWS）Elastic Compute Cloud（弹性计算云EC2）上使用过Microsoft SQL Server，Windows OS，你也许会注意到这些软件在云上的使用其实就是租用。比如带有SQL Server的AMI虚拟机要比不带有该软件的贵1美元每小时。这就是SQL Server在EC2上的租金。

　　许多专门用于企业管理的软件具有广泛的通用性。这些软件包含：企业资源计划（Enterprise Resource Planning, ERP），客户关系管理（Customer Relation Management, CRM），员工管理系统（Human Resource Management System），还有生产、供应链、财务、仓储、等等管理信息系统（Management Information System, MIS）。这些软件除了具有跨企业、跨行业的广泛通用性外，还具有如下重要共性：后端（共享）使用数据（库），前端可以通过网络浏览器以Web Services的方式来操作使用，或者说前端如何使用与客户端操作系统无关。用户完全可以认为这些软件包括操作系统本身都不是什么重要资源，而它们所处理的数据才是企业的极其重要的资源。既然如此，企业为何还要花钱购买并维护这些软件呢？不如将它们外包给软件提供商，让其来提供安装、使用、维护、升级、等等一揽子服务。所以这一类软件自然成为第一批SaaS引领提供商（如SAP）瞄准的对象。通常的办公用桌面软件（电子邮件、文字处理、幻灯片制作等，包括操作系统）也具有通用性和非资源性的特点。所以它们也应是进入SaaS首选的类别。既然这些软件都可以通过网络浏览器作为Web Services来使用，它们自然也就成为云服务的首选。所以上面提到的在办公室和在家里必须购买两份按座位使用版权却只不过做文档处理的例子，就完全可以转变为使用云上的同一个软件来享受云与SaaS服务。当然在云上数据安全是一个重要课题。我们将在后面一章讨论云安全问题。

　　总之，客户端资源消耗重量级软件（包括那样的操作系统）、硬件，尤其是所谓的“厚，重客户端”（thick client，如厚重的尤其是高端笔记本、桌面电脑便是），都将逐渐被消费者看作是一种非资源、非重要、越来越廉价的、大宗的东西。由于这些东西在价值上不被消费者看好，难怪目前在厚，重客户端硬件，高端笔记本行业竞争越来越激烈，也难怪客户端资源消耗重量级操作系统也越来越难推出新版本了。而服务、数据则被认为是越来越重要的资源。当然 云+SaaS+瘦客户端”也许会在一个相当长的时期内与“厚，重客户端”计算 + 软件按座卖使用版权共存。但根据如上分析，大量企业用户应该会更早、更彻底地转变到 云+SaaS+“瘦客户端”的IT模式。另外值得一提的是，由于客户前端设备轻薄化，重量级操作系统的价值边缘化，使得开源软件，free软件（注意：free不仅是免费，更重要的是可以自由开发）如Linux迎来了良好的发展契机。

　　与云计算相交的另外一个重要概念是Web 2.0。Web 2.0 的一个重要特征是：信息及知识（包括软件、数据）的发现、创立、维护、完善、使用等等都是在具有参与、共享和互动等功能的社区平台上进行的。这样的平台显然正在以各种各样的形式渗透到云的各种前端设备与后端服务。现在一些重大事件发生的现场情景经常会被一个在场的智能手机录下，并实时上传到社区网站上在第一时间传遍全球任何角落。我们还可以设想今后购物时要货比三家，消费者完全不必去跑三家商店：只要在一家店里用智能手机录扫描了一个产品的条形码后，数据中心立刻会告诉用户该产品在其它（也许是全球分布的）商家的价钱！又以聚合（Mash-up）为例，当很多应用以服务的形式提供的时候，聚合可以组合多种服务形成一种新的服务。聚合的产品形式有很多种，既可以是一家服务商把自己的多个产品或多个功能模块，通过各自的API接口，在其自己的平台实现统一的服务整合。