解构华为云

　　如果没有那些进行云计算实践的企业，我们或许永远也看不到云的真实面目。如果我们缺乏一个本土的云范本，云计算在中国或许只能是一场空谈。

　　在过去的五年中，美国出现了多家进行云计算实践的企业，亚马逊、谷歌、微软……它们的成功将云的实际价值量化，也把云变成了一张切实可行的技术图谱。但是，在中国一浪高过一浪的云计算建设热潮中，成功的企业并不多。为什么会出现这样的结果?适合中国的云计算技术图谱到底是何模样?在中国，云的实践又该遵循怎样的路径呢?

　　今天，中国也有一些企业正在进行着同亚马逊、谷歌一样的实践，华为无疑是其中的一员。透过华为的云实践，我们或许可以找到这些问题的答案。

　　粗看华为云

　　作为第一个提出明确云计算框架的企业，谷歌研究云的动力来源于其自身的需求。在初创阶段，谷歌获得的投资有限，数据中心里的很多服务器都是自己“攒”出来的。所以，在其发展壮大的过程中，这些性能很差的机器就渐渐变成了“破烂”。本着“变废为宝”的心态，谷歌开始通过改造数据中心的机架架构、网络架构、软件系统、文件系统、服务器、存储等，将一堆“破烂”变成了稳定性更高、性能更强的服务器集群，最终形成了云计算的雏形。对谷歌而言，“云计算”更像一个水到渠成的过程，或是对其自身发展经验和技术积累的系统性总结。

　　而亚马逊设计云服务AWS(Amazon Web Service)的初衷，也是为了解决自己的难题——如何在其B2C业务不繁忙的时候，让那些花大价钱购买的服务器、存储、带宽资源不被闲置。后期，亚马逊才在此基础之上陆续推出了包括EC2(Elastic Compute Cloud，弹性计算云)、SimpleDB等几十种云服务，逐渐完善了AWS的服务种类。AWS并不是一个崭新的系统，它只是对原有IT系统进行改造包装后，亚马逊所推出的能够面向公众开放服务的系统。而AWS的成功运营，则在于亚马逊在向公众推出这些服务之前，就已经积累了大量的运营经验，保证了云服务的品质。可以说，AWS最大的用户就是亚马逊自己。

　　与谷歌和亚马逊的云实践类似，华为的第一朵云也是“拿自己开刀”。四五年前，华为就开始正式投入到云计算技术的研发中。但和很多研究云的IT企业一样，华为也一直找不到一个可以让他们进行规模化云实践的对象。缺乏规模化的应用，新技术的可靠性、安全性，以及云所产生的效益等问题便不得而知，更看不到可量化的结果。最后，华为决定将自己作为云计算的“试验品”，用自身的实践解决云的问题。

　　随后，华为云落在了位于上海浦东新区的华为上海研究所。在这里，华为以云的模式为迁入研发中心的几千名员工搭建起新的数据中心，取消了常规的IT终端设备采购，全部换上了华为研发的桌面云终端。在运行近一年后，使用华为“桌面云”办公的研发人员的人数已经过万，服务器也增加到300多台。作为一个在全球拥有12万员工的大型企业，华为下一步计划是将全球的研究所都迁移到“云”上，届时会有6万多名华为人在“云”上办公。

　　按照这样的设备数量，华为上海研究所的IT管理部至少需要上百人才能完成日常的维护工作。然而，华为云计算品牌经理王蓉告诉记者，在上海研究所的1万台设备目前只有9个人来管理，运维部门的效率提高了十几倍。不仅如此，和常规投入相比，上研所的服务器总投资节省了40%，和传统数据中心相比耗电量更节省了71%。

　　为何华为云可以成功

　　在全球各种云计算实践中，谷歌和亚马逊的成功一直被视为最具代表性的案例。如果拿华为的云与谷歌、亚马逊的云做对比，我们可以发现很多共同点。首先，这些成功的云实践并不是“对别人开刀”，而是“拿自己开刀”，云首先解决了这些企业自身的IT问题。基于这种需求的技术研发，在云计算发展的初级阶段是极有价值的。因为它们既是新技术的创造者，也是新技术的尝新者，这将会缩短云计算核心技术的面世周期。比如谷歌自己设计了服务器机架构架和PC服务器刀片，自己开发了适用于云计算环境的文件系统、并行计算架构、并行计算数据库SingleDB等，而亚马逊则解决了AWS系统支撑软件的问题。这些技术如今都已发展成云计算体系架构的核心技术。其次，它们都是大型企业，在把云服务推向市场之前，这些企业就已经在内部运营多年，能够保证服务的质量和水平。因为他们本身就是云服务最大的用户，这能有效地降低扩张云计算平台投资所带来的风险。

　　在华为之前，国内也有少数数据中心效仿国外企业的经验进行云实践，但谷歌、亚马逊这类企业的经验被复制到中国后，却出现了水土不服的问题。如果从技术角度来分析导致这一问题的原因，我们不难发现，不管是谷歌还是亚马逊，其所采用的技术都存在一定的封闭性。这主要是因为他们构建云的初衷是为其自身服务的，在独立研发的过程中，其系统架构的开放性必然是有限的。此外，在不同的经济环境中，云计算产业链的成长速度也差异巨大。在美国，我们可以看到很多专注于云计算产业链相关技术研发的企业，比如Okta、akamai等，进行云实践的企业很容易从市场中找到技术提供者。但在国内，这样的市场环境还不存在，进行云实践的企业必须在技术方面有很强的整合能力和研发能力，才能构建起可用的云环境。

　　和谷歌、亚马逊的云不同，华为的云则更具开放性。华为更多地应用了相对成熟的开源软件，比如其虚拟机UVP平台采用了Citrix XEN和Redhat KVM技术，TC OS则选择了Linux系统，还有Hadoop的集群分布式存储技术以及Google Bigtable、Google Map/Reduce等。在系统的开放性上，华为云实践经验的移植以及为行业应用所提供的整合支持能力，显然要比谷歌、亚马逊更胜一筹。按照华为企业业务Marketing部总裁何达炳的说法，华为提供的云技术将是可以让用户进行选择的云。这也是华为云一直遵循跟踪开放标准，使用开源平台的原因。

　　在云计算研发及技术整合方面的能力，谷歌与亚马逊的技术团队未必一定能够超越华为。在华为，当前云计算研发团队的人数已超过了6000人，明年还会超过万人。在其上海研究所的云环境中，从数据中心到桌面终端，再到系统平台和各类云应用软件，大多数技术成果都出自华为内部。作为一个资金雄厚的大型企业，华为比其他企业更有能力借助其内部的研发力量消化国内云产业链不健全的问题。

　　那些让云落地的细节

　　云作为一个复杂的IT系统，对如何让其落地实施，大多数用户是完全陌生的。相关技术、产品在应用、整合的过程中，是否会存在投资风险也难以预料。这也是为什么一些国内的数据中心在参照谷歌、亚马逊模式进行云计算尝试后运营问题不断的原因。显然，在云落地的过程中，还有很多细节不容忽视。

　　华为对于云计算的技术研发和积累早已起步。2008年，云计算项目就在华为被正式立项，到去年华为正式宣布进军云计算领域并推出“云帆计划2011”时，华为已在构建云计算平台、推动业务与应用的云化方面积累了大量经验，并已将这些经验融入到了相应的产品与技术中。而华为上海研究所应用的桌面云，只是华为云计算实践成果的一小部分。

　　在HCC2011大会(2011华为云计算大会暨合作伙伴大会，Huawei Cloud Computing Conference 2011)上，华为常务副总裁徐直军告诉记者，让人们像用电一样享受云支撑的信息服务是华为提供云技术的愿景，在过去的一年里，华为一直在将云“精细化”。

　　事实确实如此，记者发现在HCC2011大会上，华为所呈现的很多与云计算系统构建相关的技术，都是关注实施细节的。比如，传统数据中心的建设模式大多是分立、延长式的，这种模式并不符合云计算数据中心规模化发展及降低成本的诉求。而华为正在推进的模块化数据中心、集装箱式数据中心的相关技术不仅解决了这类问题，还能让云计算数据中心的部署时间大幅缩短，甚至可以让传统数据中心6~12月的部署周期缩短至1~3个月。

　　很多互联网企业的数据中心，在其发展的过程中对投资成本和简化运维的需求更为强烈。如今腾讯、搜狐等众多企业对于云计算应用都产生了浓厚的兴趣。记者在采访中，曾向部分互联网企业用户提出这样的问题——如果部署云计算数据中心，你们更希望自己建设，还是由第三方服务商提供交钥匙工程?大多数用户认为，云计算数据中心会涉及更为复杂的系统设计和运维管理问题，他们希望未来能够通过和具有云交付能力的服务商的合作来使用云。可见，在建设云计算数据中心时，用户已不再希望与过多的设备厂商打交道了。华为所提出的标准化的云计算软硬件一体化打包方案，恰好正在迎合这一市场需求。在这一方案中，用户无须再关心硬件配置问题，只需提出业务需求，华为就会完成相应的工作。对于相关系统平台，华为还提供了一键安装功能。这些技术，正在完全改变用户进行云部署的体验。

　　除了这些技术外，通过其自身实践的经验，华为的桌面云系统也在不断被优化。例如，华为正在提供的一种完全不需要安装任何软件的桌面云瘦客户端，借助云管理平台就能实现自动配置虚拟机，已经实现了让桌面云终端插电即用的梦想。

　　华为云的四大看点

　　对于云，一位业内专家曾做出过这样的判断：对用户而言，云最好的交付模式就是交钥匙工程。在国内，很多厂商提出过云计算解决方案，但能够将云完全展现的方案却寥寥无几。

　　在一次采访中，云快线的技术负责人曾如是告诉记者，硬件厂商的方案看似可以解决云计算基础架构的问题，软件厂商的方案看似可以解决云计算系统的问题，但当他们把这些方案拼接在一起后，他们想要的数据中心还是无法运营。

　　在HCC2011大会上，记者所看到的华为云计算平台解决方案并没有以网络、服务器或软件等单一产品为着力点，而是展现了大平台云的整个面目。

　　如果从商业模式的角度来理解云，业界对云的普遍共识是它要具备三大特性：弹性，共享，按需获取和付费。从亚马逊的经验来看，构建云计算数据中心的技术难点并不在于如何通过虚拟化实现计算、存储、网络等资源的分配，而是如何将这些资源进行协同、调度、扩展并实现智能管控，从而让海量的计算能力和海量的存储能力转变为商业价值。所以，云计算数据中心的灵魂是调度中心。为此，亚马逊不得不自己开发云计算操作系统，才得以解决了相关的问题。对一个大平台云而言，云计算核心操作系统将决定着云能否真正转化为商业价值。

　　云操作系统需要解决的问题包括虚拟化、分布式文件、分布式存储、并行计算、智能管控等。华为的云计算操作系统采用了分布式的软件架构，这一点很值得关注。因为在降低单个节点的故障方面， 分布式软件架构的优势是受到肯定的。采用这种架构的操作系统，在可扩展性、可靠性方面会大幅提高，面对云环境中数据洪流的冲击时，操作系统的稳定性才能得到保障。

　　智能管控是云计算系统的关键特性。在大量的IT资源被共享之后，靠人工去调整、调度是不现实的，必须依靠智能管控功能。据介绍，华为的智能管控系统的核心算法来自于古雅典民主制度的启发。华为将民主选举的算法用到整个云计算的调度当中，实现了高效的资源动态调度和自动管理。

　　云计算系统的安全问题，一直是业界普遍关注的话题。在HCC2011大会上，华为的合作伙伴趋势科技表示，云计算环境的安全将无法再依靠传统方式解决，安全技术将会逐渐融合到像华为这类全面的基础架构解决方案中。对用户而言，云环境中的信息安全不再需要用户自己部署，相关技术、产品会变为隐身的系统。如果说云计算所提供的IT资源将被人们像用水一样使用，那安全技术就像是净水过滤器，它们将在不知不觉中为用户提供安全的访问和数据。

　　如今，在华为的一些云计算解决方案中，就整合了趋势科技的服务器深度安全防护系统Deep Security。Deep Security作为一套可保护服务器和应用程序的综合安全系统，在降低系统资源消耗、简化管理及加强虚拟机的透明性和安全性方面，其表现一直被业界所肯定。它所采用的主动式深度威胁防御技术，还能追踪最新的动态威胁，这类安全防护技术如今也是被业界所推崇的处理云计算安全问题的方法。

　　让“螺丝钉”更强

　　在云中，各种IT产品虽不是真正的主角，但却是一颗颗关键的“螺丝钉”，缺一不可。而华为显然正在通过加强这些“螺丝钉”在云计算系统中的“强度”和“适应能力”，以便让传统数据中心向云过渡。

　　当前华为的各条产品线都在向云倾斜，特别是华为的服务器产品，其新推出的产品系列都体现出高密度、低功耗等云服务器的特性。在HCC2011大会上，华为展出的X8000系列服务器不仅融合了云计算网络技术，实现了即插即用的超简易部署，还能为用户提供个性化定制。对于推进行业用户的云应用，华为还在很多技术细节方面进行了大量的优化工作。

　　未来的云计算数据中心将一改服务器、存储一统天下的局面，网络会成为云计算世界的真正主宰。在今天的数据中心里，这种发展趋势正在变得越来越明显。

　　过去，网络主要用于相应服务器和客户端的通信，所以传统的网络架构一直在采用层层收敛的树形架构。但在云计算数据中心里，不同服务器的CPU与内存、硬盘之间的通信流量会剧增，还要实现无阻塞的交换，网络就好比服务器内部的总线。据相关统计，云计算数据中心所要承载的网络流量，将相当于传统数据中心网络流量的40倍。可见，传统数据中心中网络的带宽、数据传输效率必须发生翻天覆地的变化才能满足云计算服务的需要。

　　数据中心的网络产品，大约每三年就会进入更新期。但对于云化数据中心，用户对网络产品的认识需要发生很大的变化，特别是网络基础架构的变革。目前，业界已经提出了多种基础架构的标准，华为一直是TRILL标准的支持者。在其看来，这种更利于传统数据中心过渡的开放标准，是未来云产业链协作的基础。

　　云计算最具吸引力的地方，还有其在节能、环保方面的贡献。由于具备多年的数据中心部署、运维经验，华为已将众多节能经验转化成技术。比如，华为的精准散热技术，能使数据中心热量均匀分布，根据负载进行动态能源控制，自动采集检测数据中心温湿度的技术等。为了保障业务系统的稳定，华为还实现了散热系统与业务系统的模块化整合等。这些技术已经经过了众多数据中心的实践，能耗降低的比率甚至高达70%。

　　看得见的行业应用

　　云计算谈了很多年，但对大多数行业用户而言，云计算真正落地以后是怎么回事，到底能带来什么好处，到底能干什么用，仍然比较模糊。毕竟，云所代表的是对新技术的尝试。正如徐直军所说，云要想落地，就要让用户看得见、摸得着。

　　上海市闸北区市北医院的健康云系统自2010年7月开始筹建，经过半年多的测试及应用迁移，于今年3月正式投入试运行。6月17日，伴随上海市闸北区市北医院的新医疗综合楼落成开业，全国首个健康云系统也正式启用。作为卫生部健康档案信息化的试点区，上海市闸北区在区域卫生信息化建设中表现突出，已经形成了卫生系统内部具有代表性的“闸北模式”。市北医院的云系统是一次全新的尝试，在其背后进行整个云项目实施的企业正是华为。

　　目前，该院70%的应用软件都搬迁到云平台上，包括HIS系统、LIS系统 、电子病历系统、门急诊工作站、PACS系统、排队叫号系统、输液系统等，医院的门诊、药房、挂号处已经看不到传统的办公终端，所有的业务都是通过华为的桌面云终端完成的。而医院的中心机房和位于保德路的分院、闻喜路的分院，则是整个医院业务的云计算中心。谈到云的体验，市北医院信息科的负责人告诉记者，他们没有想到云系统运行的效果可以这么好。最初对云应用的忐忑和担忧，如今看来是完全没有必要的。几个月来，他所感受到的只有系统维护的便捷性、能耗的节省和噪音的降低，医院还计划在二期再上线400套终端。

　　在江苏移动、安徽联通、上海电信、四川电信、上海中学、上海市经济信息委员会、北京市经济信息委员会、福建省政府、新加坡Starhub等地，还有很多由华为部署的云计算解决方案。上海联通不仅借助华为云构建了高效的内部办公系统，还将闲置的服务器变成了可提供3D渲染服务的数据中心，开拓出新业务。徐直军透露，华为还会多建几个数据中心，以便让更多的行业用户了解真实的云。

　　在华为云计算解决方案集成总监张建华看来，医疗云的实践前景非常广阔。云计算本身是和网络紧密结合的技术，基于网络推送的应用服务于整个远程医疗，正好和云计算的概念契合。而华为谈云计算并不仅仅是专注于数据中心的解决方案，而是“云管端”。对于医疗云解决方案的技术研发，华为的医疗解决方案还延伸到手腕式的血压、心跳信息收集仪等。据他介绍，华为目前已加入了上海市政府云计算产业联盟(即云海联盟)，开展全国医疗云的试点项目。

　　华为的云视角

　　在华为技术有限公司 IT产品线 CTO李三琦看来，华为在云领域的实践只是刚刚展开，依旧处在摸索的过程中。对华为而言，下一步所要做的将是构建更多可以进行复制的云。

　　云计算是ICT技术在各个行业、各个领域里的应用，云将会以各种各样的形式为应用所服务。这意味着，在云计算市场，没有哪家企业可以包打天下。

　　从美国云计算产业的发展状况来看，云计算孕育了众多专注于技术创新的中小型企业，整个产业的快速成长离不开这些企业的技术输入。

　　2011华为云计算大会暨合作伙伴峰会所体现的正是“开放、合作、共赢”的主旨。在大会上，华为展示了Intel、IBM、Accenture、Citrix、CA、趋势科技等300家业界领先企业打造的云计算技术及解决方案。华为认为，中国的云计算产业链也需要同众多合作伙伴一起打造，并共同促进相关行业的发展。

　　除了加强产业链的合作外，华为云的立足点也很特别。目前，全球范围内的云计算标准化工作已经启动，全世界有30多个标准组织宣布加入云计算标准的制订行列。抢食云计算市场的各大IT巨头今天都积极参与到标准的制定中。而华为既是积极的国内云计算标准工作的推动者，也是参与者。

　　目前，华为已参与和主导了CCSA、CESI等行业和国家云计算标准制定工作，加入了中国云计算技术与产业联盟、上海云海产业联盟(理事长单位)、云计算发展与政策论坛等各种产业联盟，还主导发起了深圳市云计算产学研联盟，共同推进实施“鲲云计划”等。在国际云计算标准相关组织中，华为更是走在了前列，已成为3GPP、ITU-T、IETF、DMTF等国际主流标准组织中的领导厂商之一。这些工作，无疑将为国内厂商占领未来云计算市场的制高点打下良好的基础。

　　中国的云计算建设还需要落实更多的细节。在华为，今天云甚至可以被分解成一个个“零件”。每一个关于云的技术细节，都是看得见、摸得着的。从技术研发、实验测试、生产制造到组装整合、出厂交付、客户验收，构建云系统的每一个环节，在华为都能找到答案。同时，华为云实践的成功也为业界带来了一个启示：构建一个可成功运营的云计算系统，需要的绝不仅仅只是先进的技术。

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