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基础设施技术前沿观察(一)

信息基础设施技术,与计算机共同诞生,包含了计算机硬件、计算机组网、业务编排等多个方面,是所有软件平台运行的基本,其发展程度更是直接影响在其上建设的软件架构。

计算机发展近百年,基础设施迭代进步即为迅速。本文将从网络服务、虚拟化技术、人工智能技术三个角度探讨信息基础设施技术的演化和发展。

网络服务-Web

网络服务是互联网的最根本形态。1991年最早的基于套接字的HTTP应用级的超文本传输协议,之后随着网络速度的不断加快,逐渐发展出Flash(1996年诞生,2000~2010年流行)、ActiveX(1996年诞生,上世纪末流行)等等基于控件的多媒体技术,其本质是当时所谓互联网公司为应对互联网多媒体需求构建的专有的软件生态框架。但是随着网络基础设施的进一步发展,更多的用户、更大的带宽催生出了HTML5(2008年发布)等现代化的统一开放技术协议,即用户浏览器与后台开发者只要遵照HTML5的规范,即可在所有设备上实现一致的显示效果。其本质上是将网页显示的规范从专有公司剥夺至W3C联盟,进一步地降低了开发门槛,促进了各类前端技术的大爆发,近些年,基于CSS、JavaScript的各类前段技术蓬勃发展,产出了NodeJS、WebAssembly、Electron等各类延伸赛道。目前他恩训公司出品的最新版的QQ9就是基于Web大前端的各类工具进行构建和分发,依托HTML的强大跨平台能力实现了Windows系统(一般办公电脑)、Linux系统(银河麒麟等国产化终端)、MacOS系统(美国苹果公司电脑)、手机、平板等的“超级跨平台”应用。未来,更多的应用会使用Web技术作为开发框架,以快速适应市场对各类设备、系统(包括国产化操作系统)的适配需求。

传统的云计算IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)架构在前端技术的蓬勃发展之下显得过于粗放。近些年各类现代化的网络基础设施服务纷纷涌现。存储方面,由早期的iSCSI(TB级的网络块存储,2003年有IETF组织制定规范)过渡到S3对象存储协议(PB级扁平化网络文件存储,2006年由美国亚马逊公司发布并推广),存储服务正朝着多地多活高可用的SaaS(Software as a Servive,软件即服务)架构迈去;部署方面,过去一台物理机器部署一个应用(Bare Metal,裸金属模式)、应用自身实现多机高可用的传统模式,正逐步朝着虚拟化(Virtualize)和容器化(Containrizer)演变。应用本身即面向多实例、高可用架构开发,通过数据、逻辑解耦,使应用成为无状态(Stateless),之后使用容器技术将应用分片、分区动态分发部署到多机架、多机房、多地点,依托强大的数据吞吐,实现秒级扩缩容、分钟级预热、千万级高可用(一千万秒中小于等于一秒不可用)和百亿级访问容量。与之同步的热点技术有:

  • Docker、Podman等容器构建、运行技术
  • Compose、Kubernetes等容器编排技术
  • Helm Chart等容器高可用运维技术

硬件设施以及运行其上的软件技术有着互相促进、互相牵制的作用。以Web大前端的发展和容器化为例,一方面4G、5G等基础设施的进步让市场对交互式网页、小程序以及短视频等的需求快速上涨,Web前端需求量大,各类“玩具式”的技术框架逐渐被商业化开发为成熟稳定的新型架构,另一方面以美国Vercel公司的Next.js以及美国Serverless公司的函数服务为代表的容器化、Serverless(函数化,或“无服务器化”)等灵活简便的部署工具又反哺技术,大大降低个人开发的门槛,使得各类技术足以充分涌现。


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