雲計算行業的那些黑科技

OFweek 光通訊網訊：在2017年6月29日的2017世界智能大會上，馬雲闡釋了新的社會生產關係，他說：「互聯網是生產關係，大數據是生產資料，雲計算是生產力，只有有了這三方面人類才能進入智能世界。」在過去幾年間，雲計算的興起一直被認為是科技領域最重要的趨勢。是什麼力量讓它發展得如此迅猛，以至於上升到社會生產力這樣的高度？

答案是恆定的，即技術的進步。儘管這個行業有如此之多的從業者、公司和產品變化，以及層出不窮的商業模式和眼花繚亂的營銷方法，但真正推動雲計算行業往前發展的，仍然還是技術的進步。

最重磅：光量子計算機

2017年5月3日，科技界迎來了一則重磅消息：世界上第一台超越早期經典計算機的光量子計算機誕生。科學院5月3日在上海舉行新聞發布會，對外發布了這一消息，這個「世界首台」是貨真價實的「造」，屬科學技術大學潘建偉教授及其同事陸朝陽、朱曉波等，聯合浙江大學王浩華教授研究組攻關突破的成果。

量子計算機是指利用量子相干疊加原理進行計算的計算機，其原理解釋起來非常複雜，大家只需記住一點就好：這是理論上具有超快的并行計算和模擬能力的計算機。曾有人打過一個比方：如果現在使用的計算機的速度是腳踏車，量子計算機的速度就好比飛機。一台操縱50個微觀粒子的量子計算機，對特定問題的處理能力可超過目前最快的「神威·太湖之光」超級計算機。

關於量子計算機的設想由來已久，只是之前一直都停滯在某個瓶頸，而這次中科院攻關成功的世界首台光量子計算機，超越了早期經典計算機，是從無到有的一次突破。

這一技術突破將大大提升人類的計算能力上限，未來可以用更小的成本，實現更強大的計算。這對雲計算的發展來說，意義相當於在工業時代蒸汽機的發明，是從源頭上，拓展了雲計算的想象邊界。未來隨著量子計算機的商用，雲計算將面臨完全不一樣的發展環境。

億級併發伺服器系統正式量產

如果說量子計算機還代表遙遠的未來的話，那麼億級併發雲伺服器則顯得更具實際意義一些。2017年年初，全球首款億級併發雲伺服器系統在天津正式量產，該產品是「十二五」國家863計劃信息技術領域「雲計算關鍵技術與系統（二期）」重大專項的成果，在很多方面具有重要意義。

比如說，火車訂票網站12306自開通以來，幾乎每年春運都會出現系統崩潰，無法訂票或查詢的現象，這一方面是因為訪問量實在太高且超出了伺服器的處理能力，另一方面是因為採用傳統架構伺服器的數據中心應對海量併發訪問的能力不足。現在有了億級併發雲伺服器系統，就能在現有的硬體水平下，擁有更大的計算能力，從容應對海量的併發訪問，讓12306從此不再卡。

這一技術看似平淡，實則背後蘊含了很多具體技術點上的進步。從更深的層次來看，該系統的意義在於，在現有的硬體條件下，通過架構技術的改變，有效地提升了雲計算伺服器的計算能力。從根本上解決了傳統架構與雲應用不匹配的問題，不再是單純地加大硬體投入，堆砌併發數。特別是在針對高併發要求、低計算要求的場景下，這一系統更加得心應手。

無限節點的星域CDN

它與億級併發伺服器一樣，都是為解決目前光憑興建數據中心、堆砌硬體來提升計算能力這一困境而誕生的前沿技術產品。不同的是，星域CDN是唯一一個業已投入正式商用的「黑科技」產品，其技術的成熟程度相對來說也最高，需要介紹的內容也最多，下面一一道來。

星域CDN誕生的基礎是共享經濟雲計算技術，這一技術將計算資源的獲取途徑，從傳統的擴建昂貴、高能耗數據中心的方式，轉變成個人家庭用戶中的閑置資源上。在當前社會條件下，幾乎人人都持有PC或移動設備，而它們中的絕大多數在絕大多時候都處於閑置狀態，這意味著它們有著非常大的使用潛力--雖然單台設備的計算能力相當有限，但數以億計的個人用戶設備綜合起來，可籌集到的計算資源就趨近於無限，要遠遠大於數據中心們的上限。

這就是共享經濟雲計算技術，它能有效獲取閑置在個人手中的大量計算資源，將之轉換利用， 而星域CDN就是共享經濟雲計算技術在CDN領域的應用體現。與傳統CDN相比，星域CDN最大的技術亮點，就是脫胎於共享雲計算的無限節點技術。

無限節點就是通過共享經濟智能硬體迅雷賺錢寶，將用戶家中閑置的計算資源收集起來統一利用，將其變成一個個微型的伺服器節點。無數個這種微型節點匯聚到一起，就形成一個擁有海量計算能力的超巨型CDN網路。

這種技術改變了CDN節點的建設模式。統CDN節點的建設，是通過採購大型的IDC伺服器，成本極高，所以一般的CDN服務商節點數量都局限在數百個的量級水平，比如傳統型CDN網宿和雲服務商CDN阿里雲在國內的CDN節點數量都是700+，而網宿和阿里雲已經是巨頭級別了，尚且如此，小一些的CDN企業節點數量可想而知。

而無限節點能做到多少呢？到目前為止，星域CDN的網路節點數量已經超過30萬+了，其中只有400多屬於傳統的IDC骨幹網節點，其餘的全是依靠無限節點技術建立起來的。

眾所周知，對於CDN來說，節點越多，就意味著速度越快、傳輸越穩定。擁有幾十萬個節點的CDN，在性能上擁有更高的想象空間。

如應用在視頻直播領域后，為直播支持帶去了全網探測、智能組網、并行傳輸、弱網加速等創新技術，實現了直播延遲、卡頓率、流暢度等多項技術指標的極限突破，同時卻擁有不到傳統CDN均價50%的驚人低價。

在這一「黑科技」的基礎之上，還能實現更多的技術創新。比如視頻點播應用上的極速高清技術。傳統視頻點播是無法同時兼顧「極速」和「高清」這兩項要求的，原因很簡單，高清就意味著視頻文件體積會很大，而文件越大，在同等網路條件下，傳輸就會越慢。既要極速，又要高清，那就對傳輸帶寬有著很高的要求。

但現在擁有無限節點技術之後，首先可以獲得低成本的帶寬，在同樣投入的情況下，可以使用更大量的帶寬來支撐傳輸。更重要的是，結合星域CDN獨創的并行傳輸技術，能夠從多個節點，同時進行文件傳輸，有效規避網路擁堵，並獲得數倍於單一鏈路的傳輸速度，從而使得極速高清擁有實現的可能。

當然實際上極速高清的技術組成要複雜得多，星域CDN還使用了傳輸速度更快的UDP協議，以及冗餘編碼等先進技術，來保證極速高清的成功實現。只是這些技術之所以得以發揮出最佳的性能效果，依然離不開無限節點的技術基礎。

光無線技術Li-Fi

上面說都是雲計算如何獲得更高計算能力方面的技術，無論是從硬體改進，還是從系統架構的改變，其目的都是為了獲得更多的計算能力。在通信技術方面，有沒有什麼可以堪稱「黑科技」的技術存在呢？也是有的，那就是光無線技術Li-Fi。

Li-Fi技術誕生已久，最近取得突破的地方，主要是在實際應用上。其技術原理比較簡單，就是把數據首先被調製成光源，以光信號方式迅速傳輸，亮了表示1，滅了代表0，被感光器接收后再被重組為電信號。這其實就是傳統電視機遙控機的工作原理，但和遙控器不同的是，Li-Fi利用的是可見光。給普通的LED燈泡裝上微晶元，可以控制它每秒數百萬次閃爍，由於燈泡閃爍頻率太快，肉眼根本感覺不到，但特定的設備是能夠感覺得到的。

因此，這項技術可以用於遠距離的無線傳輸上，一盞簡簡單單的LED或許就是一個移動互聯網的入口，這將很大程度改變目前Wi-Fi技術在傳輸上諸多限制，使得移動互聯網擁有更多的適用場景。

更重要的是，這種通過光來傳輸數據的方式要比傳統Wi-Fi快得多，2016年，Li-Fi技術在墨西哥首次實現了商用，雖然傳輸速率依賴於服務提供商，但是其速率仍然比Wi-Fi要搞100倍。

雖然目前Li-Fi在其大規模應用仍有硬傷：例如無法在日光充足的場景應用、信號無法穿牆、光覆蓋面積有限、初期只能單向通信等。但從長遠來看，這種技術應用前景巨大，它將大大拓展移動互聯網的應用場景，從而使得雲計算擁有更廣闊的終端邊界。

追溯人類的發展歷史，每一次進步的背後，都是技術的創新和發展。從遠古的弓箭，到最新的AI、雲計算，每一項創新技術都影響著人類社會的進步，並且隨著歷史的進步，這種影響越來越顯著。毫不誇張地說，那些被稱之為「黑科技」的前沿技術，正在徹底改變著人類社會的生產和生活--以超出人類預期的速度和程度。