今天跟大家講講云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能。為什么講這三個(gè)東西呢？因?yàn)檫@三個(gè)東西現(xiàn)在非常火，并且它們之間好像互相有關(guān)系：一般談云計(jì)算的時(shí)候會(huì)提到大數(shù)據(jù)、談人工智能的時(shí)候會(huì)提大數(shù)據(jù)、談人工智能的時(shí)候會(huì)提云計(jì)算……感覺三者之間相輔相成又不可分割。但如果是非技術(shù)的人員，就可能比較難理解這三者之間的相互關(guān)系，所以有必要解釋一下。

一、云計(jì)算最初的目標(biāo)

我們首先來(lái)說(shuō)云計(jì)算。云計(jì)算最初的目標(biāo)是對(duì)資源的管理，管理的主要是計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源、存儲(chǔ)資源三個(gè)方面。

1、管數(shù)據(jù)中心就像配電腦

什么叫計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源？

比如你要買臺(tái)筆記本電腦，是不是要關(guān)心這臺(tái)電腦是什么樣的CPU？多大的內(nèi)存？這兩個(gè)就被我們稱為計(jì)算資源。

這臺(tái)電腦要上網(wǎng)，就需要有個(gè)可以插網(wǎng)線的網(wǎng)口，或者有可以連接我們家路由器的無(wú)線網(wǎng)卡。您家也需要到運(yùn)營(yíng)商比如聯(lián)通、移動(dòng)或者電信開通一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，比如100M的帶寬。然后會(huì)有師傅弄一根網(wǎng)線到您家來(lái)，師傅可能會(huì)幫您將您的路由器和他們公司的網(wǎng)絡(luò)連接配置好。這樣您家的所有的電腦、手機(jī)、平板就都可以通過您的路由器上網(wǎng)了。這就是網(wǎng)絡(luò)資源。

您可能還會(huì)問硬盤多大？過去的硬盤都很小，大小如10G之類的；后來(lái)即使500G、1T、2T的硬盤也不新鮮了。(1T是1000G)，這就是存儲(chǔ)資源。

對(duì)于一臺(tái)電腦是這個(gè)樣子的，對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)中心也是同樣的。想象你有一個(gè)非常非常大的機(jī)房，里面堆了很多的服務(wù)器，這些服務(wù)器也是有CPU、內(nèi)存、硬盤的，也是通過類似路由器的設(shè)備上網(wǎng)的。這時(shí)的問題就是：運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心的人是怎么把這些設(shè)備統(tǒng)一的管理起來(lái)的呢？

2、靈活就是想啥時(shí)要都有，想要多少都行

管理的目標(biāo)就是要達(dá)到兩個(gè)方面的靈活性。具體哪兩個(gè)方面呢？

舉個(gè)例子來(lái)理解：比如有個(gè)人需要一臺(tái)很小的電腦，只有一個(gè)CPU、1G內(nèi)存、10G的硬盤、一兆的帶寬，你能給他嗎？像這種這幺小規(guī)格的電腦，現(xiàn)在隨便一個(gè)筆記本電腦都比這個(gè)配置強(qiáng)了，家里隨便拉一個(gè)寬帶都要100M。然而如果去一個(gè)云計(jì)算的平臺(tái)上，他要想要這個(gè)資源時(shí)，只要一點(diǎn)就有了。

這種情況下它就能達(dá)到兩個(gè)方面靈活性：

時(shí)間靈活性：想什么時(shí)候要就什么時(shí)候要，需要的時(shí)候一點(diǎn)就出來(lái)了；

空間靈活性：想要多少就有多少。需要一個(gè)太很小的電腦，可以滿足；需要一個(gè)特別大的空間例如云盤，云盤給每個(gè)人分配的空間動(dòng)不動(dòng)就很大很大，隨時(shí)上傳隨時(shí)有空間，永遠(yuǎn)用不完，也是可以滿足的。

空間靈活性和時(shí)間靈活性，即我們常說(shuō)的云計(jì)算的彈性。而解決這個(gè)彈性的問題，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展。

3、物理設(shè)備不靈活

第一個(gè)階段是物理設(shè)備時(shí)期。這個(gè)時(shí)期客戶需要一臺(tái)電腦，我們就買一臺(tái)放在數(shù)據(jù)中心里。

物理設(shè)備當(dāng)然是越來(lái)越牛，例如服務(wù)器，內(nèi)存動(dòng)不動(dòng)就是百G內(nèi)存；例如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一個(gè)端口的帶寬就能有幾十G甚至上百G；例如存儲(chǔ)，在數(shù)據(jù)中心至少是PB級(jí)別的(一個(gè)P是1000個(gè)T，一個(gè)T是1000個(gè)G)。

然而物理設(shè)備不能做到很好的靈活性：

首先是它缺乏時(shí)間靈活性。不能夠達(dá)到想什么時(shí)候要就什么時(shí)候要。比如買臺(tái)服務(wù)器、買個(gè)電腦，都要有采購(gòu)的時(shí)間。如果突然用戶告訴某個(gè)云廠商，說(shuō)想要開臺(tái)電腦，使用物理服務(wù)器，當(dāng)時(shí)去采購(gòu)就很難。與供應(yīng)商關(guān)系好的可能需要一個(gè)星期，與供應(yīng)商關(guān)系一般的就可能需要采購(gòu)一個(gè)月。用戶等了很久電腦才到位，這時(shí)用戶還要登錄上去慢慢開始部署自己的應(yīng)用。時(shí)間靈活性非常差。

其次是它的空間靈活性也不行。例如上述的用戶需要一個(gè)很小很小的電腦，但現(xiàn)在哪還有這幺小型號(hào)的電腦？不能為了滿足用戶只要一個(gè)G的內(nèi)存是80G硬盤的，就去買一個(gè)這幺小的機(jī)器。但是如果買一個(gè)大的，又會(huì)因?yàn)殡娔X大，需要向用戶多收錢，可用戶需要用的只有那幺小一點(diǎn)，所以多付錢就很冤。

4、虛擬化靈活多了

有人就想辦法了。第一個(gè)辦法就是虛擬化。用戶不是只要一個(gè)很小的電腦么？數(shù)據(jù)中心的物理設(shè)備都很強(qiáng)大，我可以從物理的CPU、內(nèi)存、硬盤中虛擬出一小塊來(lái)給客戶，同時(shí)也可以虛擬出一小塊來(lái)給其他客戶。每個(gè)客戶只能看到自己的那一小塊，但其實(shí)每個(gè)客戶用的是整個(gè)大的設(shè)備上的一小塊。

虛擬化的技術(shù)使得不同客戶的電腦看起來(lái)是隔離的。也就是我看著好像這塊盤就是我的，你看著這塊盤就是你的，但實(shí)際情況可能我的這個(gè)10G和你的這個(gè)10G是落在同樣一個(gè)很大很大的存儲(chǔ)上。而且如果事先物理設(shè)備都準(zhǔn)備好，虛擬化軟件虛擬出一個(gè)電腦是非?？斓?，基本上幾分鐘就能解決。所以在任何一個(gè)云上要?jiǎng)?chuàng)建一臺(tái)電腦，一點(diǎn)幾分鐘就出來(lái)了，就是這個(gè)道理。

這樣空間靈活性和時(shí)間靈活性就基本解決了。

5、虛擬世界的賺錢與情懷

在虛擬化階段，最牛的公司是VMware。它是實(shí)現(xiàn)虛擬化技術(shù)比較早的一家公司，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)的虛擬化。這家公司很牛，性能做得非常好，虛擬化軟件賣得也非常好，賺了好多的錢，后來(lái)讓EMC(世界五百?gòu)?qiáng)，存儲(chǔ)廠商第一品牌)給收購(gòu)了。

但這個(gè)世界上還是有很多有情懷的人的，尤其是程序員里面。有情懷的人喜歡做什么事情？開源。

這個(gè)世界上很多軟件都是有閉源就有開源，源就是源代碼。也就是說(shuō)，某個(gè)軟件做的好，所有人都愛用，但這個(gè)軟件的代碼被我封閉起來(lái)，只有我公司知道，其他人不知道。如果其他人想用這個(gè)軟件，就要向我付錢，這就叫閉源。

但世界上總有一些大牛看不慣錢都讓一家賺了去的情況。大牛們覺得，這個(gè)技術(shù)你會(huì)我也會(huì)；你能開發(fā)出來(lái)，我也能。我開發(fā)出來(lái)就是不收錢，把代碼拿出來(lái)分享給大家，全世界誰(shuí)用都可以，所有的人都可以享受到好處，這個(gè)叫做開源。

比如最近的蒂姆·伯納斯·李就是個(gè)非常有情懷的人。2017年，他因“發(fā)明萬(wàn)維網(wǎng)、第一個(gè)瀏覽器和使萬(wàn)維網(wǎng)得以擴(kuò)展的基本協(xié)議和算法”而獲得2016年度的圖靈獎(jiǎng)。圖靈獎(jiǎng)就是計(jì)算機(jī)界的諾貝爾獎(jiǎng)。然而他最令人敬佩的是，他將萬(wàn)維網(wǎng)，也就是我們常見的WWW技術(shù)無(wú)償貢獻(xiàn)給全世界免費(fèi)使用。我們現(xiàn)在在網(wǎng)上的所有行為都應(yīng)該感謝他的功勞，如果他將這個(gè)技術(shù)拿來(lái)收錢，應(yīng)該和比爾蓋茨差不多有錢。

開源和閉源的例子有很多：

例如在閉源的世界里有Windows，大家用Windows都得給微軟付錢；開源的世界里面就出現(xiàn)了Linux。比爾蓋茨靠Windows、Office這些閉源的軟件賺了很多錢，稱為世界首富，就有大牛開發(fā)了另外一種操作系統(tǒng)Linux。很多人可能沒有聽說(shuō)過Linux，很多后臺(tái)的服務(wù)器上跑的程序都是Linux上的，比如大家享受雙十一，無(wú)論是淘寶、京東、考拉……支撐雙十一搶購(gòu)的系統(tǒng)都是跑在Linux上的。

再如有Apple就有安卓。Apple市值很高，但是蘋果系統(tǒng)的代碼我們是看不到的。于是就有大牛寫了安卓手機(jī)操作系統(tǒng)。所以大家可以看到幾乎所有的其他手機(jī)廠商，里面都裝安卓系統(tǒng)。原因就是蘋果系統(tǒng)不開源，而安卓系統(tǒng)大家都可以用。

在虛擬化軟件也一樣，有了VMware，這個(gè)軟件非常貴。那就有大牛寫了兩個(gè)開源的虛擬化軟件，一個(gè)叫做Xen，一個(gè)叫做KVM，如果不做技術(shù)的，可以不用管這兩個(gè)名字，但是后面還是會(huì)提到。

6、虛擬化的半自動(dòng)和云計(jì)算的全自動(dòng)

要說(shuō)虛擬化軟件解決了靈活性問題，其實(shí)并不全對(duì)。因?yàn)樘摂M化軟件一般創(chuàng)建一臺(tái)虛擬的電腦，是需要人工指定這臺(tái)虛擬電腦放在哪臺(tái)物理機(jī)上的。這一過程可能還需要比較復(fù)雜的人工配置。所以使用VMware的虛擬化軟件，需要考一個(gè)很牛的證書，而能拿到這個(gè)證書的人，薪資是相當(dāng)高，也可見復(fù)雜程度。

所以僅僅憑虛擬化軟件所能管理的物理機(jī)的集群規(guī)模都不是特別大，一般在十幾臺(tái)、幾十臺(tái)、最多百臺(tái)這么一個(gè)規(guī)模。

這一方面會(huì)影響時(shí)間靈活性：雖然虛擬出一臺(tái)電腦的時(shí)間很短，但是隨著集群規(guī)模的擴(kuò)大，人工配置的過程越來(lái)越復(fù)雜，越來(lái)越耗時(shí)。另一方面也影響空間靈活性：當(dāng)用戶數(shù)量多時(shí)，這點(diǎn)集群規(guī)模，還遠(yuǎn)達(dá)不到想要多少要多少的程度，很可能這點(diǎn)資源很快就用完了，還得去采購(gòu)。

所以隨著集群的規(guī)模越來(lái)越大，基本都是千臺(tái)起步，動(dòng)輒上萬(wàn)臺(tái)、甚至幾十上百萬(wàn)臺(tái)。如果去查一下BAT，包括網(wǎng)易、谷歌、亞馬遜，服務(wù)器數(shù)目都大的嚇人。這么多機(jī)器要靠人去選一個(gè)位置放這臺(tái)虛擬化的電腦并做相應(yīng)的配置，幾乎是不可能的事情，還是需要機(jī)器去做這個(gè)事情。

人們發(fā)明了各種各樣的算法來(lái)做這個(gè)事情，算法的名字叫做調(diào)度(Scheduler)。通俗一點(diǎn)說(shuō)，就是有一個(gè)調(diào)度中心，幾千臺(tái)機(jī)器都在一個(gè)池子里面，無(wú)論用戶需要多少CPU、內(nèi)存、硬盤的虛擬電腦，調(diào)度中心會(huì)自動(dòng)在大池子里面找一個(gè)能夠滿足用戶需求的地方，把虛擬電腦啟動(dòng)起來(lái)做好配置，用戶就直接能用了。這個(gè)階段我們稱為池化或者云化。到了這個(gè)階段，才可以稱為云計(jì)算，在這之前都只能叫虛擬化。