再看云计算(上):云计算实质 技术驱动商业模式变革

2016.11.21 / View:0

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从何而来

信息社会的“电力革命”。上世纪90 年代末互联网开始在全球普及,像水、电一样使用计算、存储资源的思想开始在硅谷盛行。埃里森推出“网络计算机”、贝尼奥夫创立Salesforce、Google 发表学术论文阐述了其DFS系统和MapReduce 框架。亚马逊则整合了分布式计算、虚拟化等技术,将云计算的商业模式清楚透彻地展示出来。

云计算实质

技术驱动商业模式变革。互联网企业通过分布式计算实现了“云端”高性能、高可靠性、易扩展、易管理的特点。而虚拟化技术降低了使用者和计算资源的耦合程度,从而实现资源的动态调度和弹性扩展。云计算凭借分布式计算、虚拟化等技术,将存储、计算、网络、应用和服务等资源抽象成资源池,以向外扩张的方式在保证高性能、可靠性、动态调用、弹性扩展的基础上,改进了IT 服务的商业模式。

美国互联网巨头引导产业发展

目前在国际市场上,美国的互联网巨头在技术、客户方面都处于领先地位。按服务模式看,互联网巨头成为IaaS 服务主力军,亚马逊作为Iaas 服务龙头近5 年收入一直保持45%以上的增长。目前SaaS 服务主要替代标准化程度较高的CRM和ERP产品。Salesforce、Linkedin、Workday 等SaaS 服务领先企业共同的特点是虽然盈利不佳,但收入、现金流增长不断推升高估值。

国内云计算仍处于发展初期

国内云计算产业起步于2007 年,整体落后于欧美五年左右,目前国内云计算仍在发展初期。虽然2013 国内IaaS 市场规模仅有10 亿元左右,但各大巨头纷纷安营扎寨。我们认为云服务商开展IaaS 业务主要需要三个方面的支撑,即数据中心资源、软件开发实力、完备的服务体系。我们判断拥有数据中心资源的运营商或IDC、具备强大技术和资金储备的互联网企业在未来IaaS/PaaS 市场胜出的概率较大,而创业公司会遭遇重重困难。SaaS 服务广泛应用在个人市场,在企业端仍在探索期,我们认为国内企业级SaaS 市场爆发还有待于商业土壤的培育。

云计算的继续渗透将催生4 方面的投资机会。

1、浪潮信息(000977)、中科曙光(603019)、华为将受益于企业私有云、混合云建设; 2、世纪互联(VNET)、光环新网(300383)等IDC 联手互联网巨头提供IaaS/PaaS 服务; 3、金蝶国际(0268.HK)、用友软件(600588)仍是企业级SaaS 的重要驱动力; 4、银信科技(300231)、天玑科技(300245)、荣科科技(300290)等第三方运维厂商转型是长期选择。

其中第1 类可以更多的归纳为基于传统业务进一步延伸,第2类到第4 类的相关企业的传统业务模式都在不同程度上受到云计算模式的影响。对于这些企业,从公司战略到执行,其转型的成效将是其价值重估的关键。

风险因素:国内云计算服务出现故障或数据泄露,行业恶性竞争遭遇监管。

云计算国外迅猛发展,由互联网巨头引导推动。以亚马逊为代表的国外互联网巨头基于分布式计算、虚拟化等技术开创了云服务先河,云计算如电力革命,将计算、存储资源按需出售给用户,使之避免前期巨大的资本投入和负担。作为Iaas 和SaaS 的龙头企业,亚马逊和Salesforce 的云服务收入持续高速增长(CAGR45%、30%),可以说同时创造了社会生产力和自身价值。若云计算是IT 的“电力革命”,那么理应快速发展,不分区域,甚至涉及很多行业。

但这几年国内云计算发展迟缓,我们认为有两方面原因。

第一,用户构成、客户习惯、商业环境等原因限制了国内用户云计算需求的释放。

1、政府、金融、电信、能源等行业作为我国IT 支出最大的几个行业,其资金敏感性相对较低,首先考虑数据安全性和可靠性,而采用公有云的模式降低了企业对数据的控制权,因此会比较谨慎。

2、国内信用体系不健全,关于数据和信息安全的法律法规不完善,以往出现的泄露用户数据和信息的案例给用户造成了困扰。

3、相关IT 人员不愿重新学习和应用等,同时队伍将面临大幅缩减的威胁。

第二,云计算影响传统IT 基础设施和应用的盈利模式,具备核心资源的企业不会一步放开。

在IaaS/PaaS 领域,电信运营商和第三方 IDC 拥有大量数据中心资源,但实施云计算会威胁其传统业务的盈利,因此会逐步尝试新业务模式。相比之下互联网企业在IaaS/PaaS 比较激进,阿里云目前已经积累140 万用户。在SaaS领域,国内企业向来重硬件轻软件,传统软件的价值往往通过包括上门安装、维护、后期升级服务等实现,软件即服务的模式存在“卖不上价”的尴尬。由于企业软件的专业性,互联网企业则有心无力,网盘、网络笔记虽然风靡,却集中在人应用上。同时,传统软件公司拥有较大规模的销售团队,将是转型云计算模式的障碍。

政府引导、国外企业转型、商业环境成熟会使市场健康发展。首先,从美国的发展经验可以看出,政府采购云服务对云计算产业很很强的积极作用。我国政府已经发布了一系列推动云计算发展的政策,未来的政府更多的云服务采购可以预期。其次,国际管理软件巨头转向SaaS,在行业有示范效应。2014 年SAP 宣布未来将以SaaS 模式提供全部软件,之后又以80 亿美元收购云服务公司,给传统软件行业指明了大方向。

国内云计算发展路径:

1、公有云率先在中小企业应用。大量的中小企业已经在试用IaaS/PaaS 服务,客户的培育将会使互联网企业的技术、服务日臻成熟,这部分市场会逐渐成长起来。企业级的SaaS 市场的发展也已经初露端倪,金蝶K/3Cloud、友商网、云之家分别面向大中型企业、小微企业、移动端用户提供服务,目前友商网累计用户60 万,年收入约8000万。

2、“私有云(混合云)—公有云”是政府、大型企业云计算落地最可能的路径。这种模式解决了数据安全性的隐患。既然政府和金融、电信等行业客户对于经营、管理数据高度重视,起初可以搭建安全性和可用性更高的私有云,之后随着公有云市场逐渐成熟、其可靠性得到验证后将不同业务系统先后向公有云平台迁移,当然完全可以将核心系统保留在私有云平台甚至传统的机房当中。

从何而来:信息社会的“电力革命”

虽然爱迪生早在1879 年就发明了电灯,但当时并未大规模普及。这是因为爱迪生的方案采用直流电技术,而直流电在超过1 英里的距离会发生大幅衰减,所以只有在发电厂附近的居民有机会使用这项新技术。换言之,要想使用电灯,必须自建发电厂。虽然10 年之内全国有超过120 家爱迪生电站向客户提供直流电,但客户规模仍然有限。

当英萨尔(当时芝加哥爱迪生公司的总裁)了解到英国布莱顿的供电模式后,意识到交流电优势——供电稳定、距离不受限制,之后英萨尔大力推广交流电,在规模经济的作用下,用电价格大幅下降。除此之外,制造商逐渐认识到利用公用电网可以避免昂贵的发电设备采购、减少专项人员、避免设备过时风险等多个优点。最终共用电网成为时代的主导,制造企业、居民纷纷受益。

上世纪90 年代末互联网开始在全球普及,相似的一幕再次出现。1995 年,Oracle 总裁埃里森推出“网络计算机”,这种个人电脑不必安装微软的操作系统,仅有一个微操作系统,接入网络即可下载小应用。埃里森指出,人们应该像使用电一样使用个人电脑,就像通过插座获得电力一样。虽然硅谷人士对此大加赞赏,Sun、Netscape 等等公司也加入到支持的阵营,但该产品仍然没有成功。基于Modem 上网的网速限制、Java 应用的数量和表现不佳、个人电脑性价比的大幅提升等因素叠加导致了“网络计算机”的失败,但关于重网络服务轻终端的思想却从此大发异彩。

1999 年贝尼奥夫离开Oracle 创办Salesforce,从服务器端向客户传递服务,号称“软件”终结者。用户通过瘦客户端自主选择合适的功能模块,即可使用CRM(客户关系管理系统)。这种模式的优势显而易见:由于软件的维护、升级都在服务器端,客户不必购臵昂贵的软硬件而且避免了CRM 等应用软件的配臵和版本更新, 软件开发商也不必储备大量的运维服务人员,软件新功能升级可以在服务器端快速完成,自然而然地从License 到服务的商业模式转型。重网络服务轻终端的思想持续发酵,硅谷创业之父保罗〃格雷厄姆在其著作《黑客与画家》(2004)中指出网络软件相对传统桌面软件的种种优势,与Salesforce 的思路十分一致。

虽然之前多个技术人员都暗自观察到这种远程服务无可比拟的优势,但真正将商业模式透彻地展示出来的非亚马逊莫属。2006 年亚马逊依次推出S3(简单存储服务)、EC2(弹性计算)服务,人们惊奇的发现计算资源原来可以向亚马逊的其他商品一样被销售,再加上Google 在当年的SES 大会上提出“云计算”的概念,从此“沉默的陀螺”开始爆发,关于云计算的报道和解读遍布市场。

多个企业纷纷投入到云计算市场。在基础设施方面,除亚马逊、Google 之外,IBM、微软等颇具实力的IT 企业开始提供云计算服务,在应用方面,Salesforce 之后展开云服务的包括workday、Evernote 都获得用户的认可。

云计算实质:技术驱动商业模式变革

云计算可以简单定义即云端计算,云端指远程网络,由于用户并不知道所使用资源最终的物理位臵,所以用云形象的表示。这里用户使用的资源可以同时包括计算、存储、网络、应用,也可以仅是其中一项或几项的组合。我们认为云计算代表了管理和使用计算资源的一种全新方式,同时也改进了IT 企业的经营模式。

云计算重塑了资源的管理和使用方法

分布式计算和虚拟化技术是云计算的重要内容。从技术的角度讲,云计算给出了一种全新的计算资源管理和使用的思路。在云计算之前,企业的IT 系统应对多用户、大数据、高并发等问题的手段经常是购买配臵性能更高的服务器、搭建更庞大的存储、升级网络传输介质。

互联网企业通过分布式计算实现了“云端”高性能、高可靠性、易扩展、易管理的特点。包含Google、亚马逊、Facebook、twitter 在内的互联网公司近年来处理的数据量飞速增长,同时还要承受特殊时点(节日、重大事件)的高并发访问压力。传统依靠的提升硬件性能的手段边际效应递减,而且难以实现技术和成本可控。所以将服务器、存储等硬件资源集中起来构成资源池,集中调度和管理的向外扩展2方式逐渐替代了向上扩展思路。

在分布式计算模式当中,将数据分块然后多个节点并行计算的方式间接实现了系统的高性能。由于服务器数以十万、甚至上百万,单点失效的问题是不可避免的,所以索性用廉价服务器代替高端服务器,并将是单点失效作为常态对待,冗余机制保证了可靠性。传统配臵下,IT 管理人员维护的服务器数量相当有限,而由于可以直接替换出现故障的服务器节点,分布式计算的管理员可以负责大量的服务器维护。除此之外,分布式系统既自带丰富的管理工具,又对外提供开放式API,能够实现便利的管理。

2004 年,Google 发表了两篇学术论文来论述Google 文件系统和Mapreduce 框架,其声称使用这两项技术来扩展自己的搜索系统。这两项技术构成了Google App Engine 平台的基础支撑环境。Google 开放、分享的精神难能可贵,在此之后类似的分布式计算方案开始大量涌现。

Hadoop 作为开源的分布式计算框架的代表。 2006 年雅虎招募了Hadoop 开发者Doug Cutting,并资助其改进Hadoop,作为Google 分布式计算的开源实现。2008 年Hadoop 在雅虎的网页系统成功应用。目前Hadoop 已经成为Apache 社区的顶级项目,在构架上充分体现了可靠、高效、可伸缩。

当然除了Google,亚马逊、微软的云计算系统也都基于自身的框架体现了上述技术手段和管理思想,实现了分布式、高可靠、可伸缩的服务。

虚拟化技术降低了使用者和计算资源的耦合程度,从而实现资源的动态调度和弹性扩展。对于传统企业而言,随着企业经营目标的调整、商业环境的变化、业务结构的变动,企业建立了一套套IT 系统,这些系统相互独立,而且都需要配备维护人员。当已有设备用尽之后如果再有新的业务需要,就要从头开始建机房、接入宽带、购臵基础软硬件、开发应用软件、测试系统,再实时维护新系统。这种扩张方式初期会对企业产生很大的资金压力,后续的运维又需要配备专业人员,而且IT 产品的更新周期较快,企业需要更换性能落后设备。

以上问题出现的根本原因是因为用户使用的上层应用软件、系统软件和底层硬件高度耦合,每搭建一套系统都要从头搭建基础软硬件环境、再开发应用系统。针对业务系统开通越来越缓慢、闲臵资源越来越多的棘手问题,虚拟化成为应对以上问题的重要方法。

服务器虚拟化技术在服务器硬件资源和操作系统之间接入虚拟化层,这样物理机的硬件被封装成一个单一的逻辑实体,又分割成若干个虚拟服务器,虚拟化技术为每个虚拟机提供了包括BIOS、虚拟处理器、虚拟内存在内必备的抽象硬件资源。这样的体系结构优势十分明显:首先,硬件资源与操作系统分离,实现了解耦。底层资源对用户透明,单个虚拟服务器相互独立,可以分别搭建不同的操作系统和开发环境,能够充分利用现有资源快速部署新业务系统。第二,可以通过类似于VMware的vCenter Server 控制台,管理所有的虚拟机。

虚拟机的动态迁移技术实现了按需扩展、高可靠性、负载均衡。由于虚拟机可以在物理机之间灵活迁移,资源的向外扩张可以顺利落地。同样,单个物理主机失效时,其虚拟机可以平滑移动到集群的其他物理机上。负载均衡通过设臵资源配臵策略,自动感知资源供给关系,收回多余的物理主机,达到节能的目的。当然也可以自动重启物理主机,向其迁移虚拟服务器。

VMware 是X86 服务器虚拟化的代表性厂商,其数据中心产品VMware vSphere 利用虚拟化技术将数据中心转换为云计算构架。vCompute、vStorage、vNetwork 分别实现在虚拟化环境下聚合和增强计算、存储、网络功能。高可用性和容错功能保证应用程序的可用性。

除VMware 之外,微软的Hyper-V 平台、Red Hat 的KVM 平台、Citrix 的Xen 平台都是性价比出众的虚拟化平台,尤其是后两个开源产品,已经向虚拟化的主流平台靠拢,国内外的不少大型企业都尝试(已经)在其之上部署业务。

云计算改进了IT 企业的商业模式

云计算凭借分布式计算、虚拟化等技术,将存储、计算、网络、应用和服务等资源抽象成资源池,在保证高性能、可靠性、动态调用、弹性扩展的基础上,改进了IT 服务的商业模式。

云计算模式下IT 系统用户实现了按需使用、按量付费、灵活部署、弹性扩展。之前我们已经阐述了传统IT 系统建设的思想和过程,虽然用户参与了从需求分析、系统设计、基础软硬件购买、系统开发的各个环节,有自主选择各类部件的条件,但实际上用户并不关心业务系统的实现方式,而系统交付后面对复杂的IT 系统又要需要专业人员的运维支持。

从用户的角度出发,如果对业务系统中间的技术实现并不关心,又能获得确保系统安全、可靠的应用系统,那么完全可以将IT 基础设施、开发环境、应用程序放在云端,仅通过瘦客户端直接获取应用系统。这种方式就是云计算的SaaS 模式,它直接对用户提供应用界面,IT 基础设施的部署、系统的开发运行都在云端进行,对用户透明。用户避免了IT 系统建设前期巨额的资本开支,降低了业务风险,可以依据业务需要灵活增加新模块,避免过大投入导致资源浪费。Paas 模式满足了具备一定技术能力的软件开发人员的需求,用户在固定的底层硬件设备和开发环境中设计软件系统。Iaas 模式则进一步放权,仅向IT 管理人员提供基础的计算、存储资源,在此之上的系统、开发环境都由其自主设计。

需要强调两点,首先是三种服务模式都体现云计算的思想,仅是服务的层次不同。第二,它们三者之间可以存在一定的依赖关系,但不表示之间有一定的依赖。云应用服务提供商在提供SaaS 服务时,可以选择云平台运营服务提供商提供的PaaS 平台,开发应用服务提供SaaS;也可以自己搭建数据中心,搭建服务运行环境。

未完待续……

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