去年夏天开始的世界范围内的石油价格上涨以及其后从秋季开始的美国的金融危机,导致消费者不再盲目购买汽车。经济持续低迷的同时,人们也逐渐意识到了过量的能源消耗导致了地球的温室效应,人们不再驾车而开始使用其它交通工具。油耗过大的SUV等车型则被消费者替换,或者干脆不再使用。关于气候变化的共识也给商业环境带来了较大的改变。本篇博文将详细论述,在不远的将来,这些变化将给IT业特别是服务器厂商带来怎样的重大影响。
在美国市场,一线汽车制造商—通用以及Chrysler公司在过去的15个月里,销量骤减而损失惨重。今年早些时候,两家主要厂商申请了破产保护,现在他们则依靠政府资金在进行重组。今年开始,主要厂商纷纷推出了混合动力型汽车,并计划发售电力汽车。一些消费者对混合动力车反应良好,还有一些仍在等待电力汽车的发售。混合动力汽车或许只是从燃油汽车到更加经济而较小二氧化碳排放量的电力汽车的过渡方案。随着汽车业逐渐向电力汽车转变,目前还不清楚现有厂商能否成功转型,有些可能成功,有些则会被淘汰。
在美国的很多城市,私家车是上下班的唯一交通工具。相比之下,在日本的主要城市,数千万上班族乘客则共享一套交通系统,比如JR电车系统。每个用户只需根据乘车距离支付相应费用。如果比较使用这两种不同交通工具上下班的单个乘客所排放出的二氧化碳的量,可以得出结论,电车要比私家车的使用率高出许多,而同时人均二氧化碳的排放量则低得多。当然,如果私家车被用来驶达电车站,或者用于电车系统无法覆盖的乡村地区,作为“最后一公里”所必须的交通工具,他们本身也成为电车交通系统的一部分,从而使得整体交通系统的平均二氧化碳排放量依然维持在很低的水平。
全球IT服务提供商,如Google,亚马逊和Saleforce.com,同样也是一种每天被上亿用户共享使用的系统。它们都是建立在大规模的基础设施上,以用户的实际使用量来计算费用,就像JR的交通系统一样。由于规模巨大,它们通常被称作IT云计算(IT Utility Clouds)。IT业同样也要面临由气候变化带来的新的商业环境。基于这样的比较,我认为,电力成本的上升和环境意识的提高,将会促使公司企业大规模转向云计算。
气候变化问题已经在全球范围内取得越来越多的共识,本月举行的联合国哥本哈根大会(COP15)和其后可能达成的协议,很有可能制定对每个国家,产业乃至每个公司的二氧化碳排放量的上限指标。那些超过排放上限指标的公司必须支付相应费用,或者向未超过指标的公司购买排放量配额。电力公司是主要的煤炭消费者及二氧化碳制造者,因此随着COP15和其后方案的实施,电力价格将会逐步上涨。在美国,预计不久涨幅就会达到30%。较高的电价将促使公司企业淘汰不必要的电器使用,来降低电力消耗。
企业IT服务器即使他们只是在一小段时间里被使用也必须24小时持续运行,成为电力消耗的大户。因此企业IT服务器显然是要被置换的对象。企业IT服务器的最根本的问题是他们在单用户模式下运行单一应用程序,因此相比云计算服务,他们产生二氧化碳要多许多。尽管如此,像私家车一样,当企业IT服务器被用来连接云计算或者运行还没有云计算化的应用程序时,他们也成为云的一部分,从而降低了整体的二氧化碳排放量。
当公司企业停止购买或使用电力消耗巨大的IT服务器时,这些服务器的生产厂家将会不得不同去年以来的汽车厂家一样经历一段艰难的过渡过程。随着不断增长的电费,一些服务器厂家正设法改革转型成为虚拟服务供应商。虚拟软件使得服务器硬件能够被多个用户同时使用,从而大幅提高了使用率。虽然所谓的私有云计算服务能够使得原有软件能够继续被使用一段时间,在共有云服务中,应用程序的共享程度随着多个公司共享同一硬件而得到提高。然而,不管如何,虚拟云计算仍然在使用原有的软件,他们要比真正的云计算低效。某种程度上,虚拟云计算可以作为企业应用转向云计算的过渡方案。
新的商业环境,也将会给主要的企业IT服务器软件厂商带来重大的影响。微软和其他现有的软件厂商都将经历类似的变故,企业用户将不再购买和布置那些每年会为软件厂商带来数百亿美元收入的IT服务器软件。硬件厂商已经在尝试转型成为虚拟云服务的提供商,那么那些服务器软件厂商呢?微软已经在试水云计算服务了。来年微软也将发布新的BPOS云计算服务。但一个十五年来一直靠开发软件包和销售使用许可证的公司,能否突然转型成为云计算服务商呢?正如汽车制造商,能否突然转型成为公共交通系统的提供商呢?
经历了十五年的客户端-服务器计算模式,及数亿种类无法进行有效能源利用的IT服务器的开发,云计算时代的来临必将在我们这个星球上大受欢迎。从客户端-服务器商业模式中获利颇丰的厂商,不得不随之调整业务方向。有些厂商将在这场变革中存活,有些则不会。
Nicholas Carr在《The Big Switch》一书中,将当前客户机-服务器模式和云计算模式的竞争,同一百年前电力工业内的竞争进行了比较。托马斯 爱迪生,这个星球上最伟大的发明家,他深信电力能源应该使用他的通用电气公司的发电设备,在公司或者工厂本地产生。但是他的老对手以及他昔日的同僚,Samuel Insull则认为电力生产应该依靠集中的设施,比如他所拥有的电力公司–Chicago Commonwealth。两人的分歧整整持续了十五年,最终Insull先生在这场艰难的竞赛中获胜,爱迪生先生则放弃了发电机制造的业务。在今天的博客里,我想讨论Carr先生的推论并进而解释一下为何云计算模式的IT公司比如Google、亚马逊和Sales Force将最终战胜客户机-服务器模式的IT公司比如微软和IBM等。
Insull先生于1893年接管Chicago Commonwealth公司,他的商业策略是成为成本最低的电力生产商,将产品价格降低到其他竞争者无法企及的水平。他想方设法扩大公司电力产品的生产规模,利用规模经济手段来实现了这一目标。购买并使用爱迪生的公司生产的发电机的公司和工厂,必须24小时不间断地运行发电,即使这些电力实际上只在一天中有限的几个小时被消费掉。比照当下,这就像一个公司必须运营本地服务器来提供一般IT服务一样。
Insull先生意识到,那些公司所运行的本地发电机的负荷率通常比较低,因此他为他的公司制定了高电力负荷率的目标。为了实现他的目标,Insull先生降低自己电力产品的价格,以吸引各行各业、不同规模的用户,在芝加哥市尽量拓宽市场。同时,为了使得每千瓦时的电力生产成本降到最低,Insull的公司力争购买和布置世界上最大功率的发电机,就像现在云计算数据中心的做法一样。由于Insull的公司能够使用这些发电机提供最高的电力负荷,他们能够以最低的成本生产电力,从而他们的电力服务的价格也要比那些公司和工厂使用本地发电机来发电的花费低廉得多。
Insull的公司以更加低廉的价格吸引了越来越多的用户,从而使得公司能够进一步降低成本和价格。这就形成了良性循环,用户的不断增加和价格的持续降低相辅相成,剩下的问题只是这些电力设施何时能够成功占领市场了。到了1918年,全芝加哥的公司和工厂所使用的电力,一半以上都是来自于这些电力设施了。
在上一篇博客里,我描述了Google如何像Insull的公司那样,运营着世界上最大的数据中心网络,并且占据了欧美网络搜索市场超过67%的市场份额。尽管目前我们还不清楚Google Apps服务的设备利用率,但由于Google的互联网搜索业务也是使用同样的基础设施,我们可以推断这些数据中心负荷率很高,绝对比一般公司本地运营的服务器的负荷率高得多。Google从而也就能够以相比本地运营服务器的花费低廉很多的价格,提供Google Apps服务了。
或许直接把Google的服务同公司本地运营服务器相比有失公平。那我们来比较一下Google Apps和微软在2009年4月27日发布云计算服务Business Productivity Online Suite(BPOS) 如何?由于起步较晚,微软的数据中心的规模,要比Google的全球规模的服务器集群(参见十月的博文)小得多,但即使他们的规模能够大致相当,他们的负荷率也必定相差悬殊。要知道微软互联网搜索业务的市场份额,还不够Google的十分之一,而BPOS的市场份额可能还不够Google Apps的零头。这就意味着,Google每天要响应十倍于微软的服务请求,因而那些数据中心有更高的设备利用率。更高的效率带来的是更低的价格,以致于更多的用户。至于胜负只待时日而已。
那么这场竞争是否会像Insull和爱迪生之间的竞争那样持续十五年之久呢?数据中心运营的一个关键因素是运营效率,简单来说,就是能否能以最低的成本带来最大的产出。电力成本是数据中心的各项运营成本中最大的一项,商用电力的价格在最近一百年以内并没有显著的变化,但是过去十年中电力需求的井喷以及由此带来的碳排放失控,已经产生了全球变暖危机。由于电力价格即将受到气候变化的影响而大幅提升,可以想见这一竞争会更早地分出胜负。
最近很多公司都发布了云计算服务,同Google Apps进行竞争。IBM,微软这样的大公司也发布了各自的云计算服务,参与到竞争中来。在各种新服务发表所造成的纷杂环境下,作为终端用户,我们更需要弄清楚各种新服务的异同,并不是所有的云计算服务都是一样的。
本篇将重点解答这一问题,在下一篇博客里我会和大家一起探讨云计算的安全性问题。首先我要强调的是,像Google Apps,Amazon EC2和SalesForce这样的云计算服务(本篇主要关注Google和Google Apps),可以理解为一个全球规模的分布式大规模并列处理计算机集群,而从终端用户的角度来看,云计算与目前使用的企业服务器(比如想微软Exchange这样的邮件服务器)在功能上没有什么不同之处。其次想要强调的是,云计算带来的是一次破坏性革新,所以对于市面上的客户端-服务器型的IT厂商(比如微软和IBM)而言,即使能够构建一个堪与Google相抗衡的全球规模的计算平台,想要成功引入云计算服务作为一种商业手段,也还是十分困难的。
“云”是一个全球规模的分布式大规模并列处理计算机集群
经过七八年的发展壮大,Google的全球规模计算机集群已经在互联网搜索中占据了超过60%的市场份额。在此期间,Google逐渐构建了能够每天响应数亿次搜索请求,并且每次响应不超过一秒钟的大规模并列处理计算机。这种全球规模的大规模并列处理计算机乃是由硬件和软件共同构建的。
比如Big Table,GFS和Map reduce这些先进的软件,能够分担和并行处理数量庞大搜索请求,就像一台永不停机随时可用的计算机一样。这些软件乃是在数十年有关大规模并列处理计算的科学研究以及每天处理数百万搜索请求所带来的容错经验的基础上研发成功的。
在硬件上,Google的硬件平台是由分布在数十个数据中心的几十万台定制的PC服务器构成的。每个数据中心的构建大约要花费500万美元。这些数据中心是随着Google的成长慢慢建立起来的。同时,Google也开发了能够集中冷却整个数据中心的数十万个处理器的专利技术。因而Google的这些数据中心也在目前世界上最环保最节能的数据中心之列。
破坏性革新
先进的技术产品通常是为了迎合市场需要,代替老旧产品而产生的。革新促使技术发展,迎合市场需要。通常革新是随着技术进步和用户需要缓慢进行的。这种类型的革新一般称为自主革新。微软每次发布的Office套件或者Exchange系统的新版本,正是这种自主革新曲线的典型体现。
然而数年以来,自主革新带来的产品进步曲线逐渐偏离了用户的需求曲线,这种需求曲线通常更加平缓。接二连三发布的微软Exchange产品,不断集成了一般用户通常不会使用的功能。微软Exchange功能的过度臃肿凸显了自主革新带来的产品进化同用户的实际需要不相吻合的情况。当主导厂商的产品曲线偏离和用户需求的曲线时,其他尚在用户需求曲线下方的产品(如Google Apps),就会想方设法提升自己,逐渐取代现有主导产品。
几乎在网络开始的时候就出现的面向企业的ASP服务,始终无法满足用户的需要。但近两三年以来,随着宽带的普及和Ajax技术的革命,所谓的Web2.0平台突然使得网络ASP服务能够赶上很多企业用户的需求了。Google Apps就是这样,它能够以相对低廉的价格提供微软Exchange应用的核心功能,在企业用户中大有取代微软Exchange之势。
即使主导厂商越发感受到云计算服务所带来的威胁,他们又能否成功转型,开发出自己的云计算服务而参与竞争呢?Christensen在《创新的困境》一书中认为,已经沿着自主革新曲线进行发展的产品,要转入竞争性的破坏革新曲线是非常困难的,主要是因为采用新的系统意味着要引入与现有企业文化不相符和的价值观以及发展节奏。微软从Exchange产品获利颇多,高盈利型销售正是企业销售文化的核心。因此,对于微软来说,放弃高毛利的产品套件型销售文化,采用新型的低盈利的云计算服务文化,将是十分困难的。Christensen还提及,现有的企业只有能够基于破坏性的技术产品,在现有架构下独立构建的组织,才有望获得成功。
一般来说,主导厂商会更倾向于保持现有主导产品的高收益和高盈利,而提供复合型解决方案,这里指的是客户端-服务器/云类型的解决方案,但是这种复合型解决方案想要同纯粹的破坏性革新比如Google的云服务,在性价比方面进行竞争是难有胜算的。