云计算与大数据第三章 云计算与大数据体系架构剖析

3.1 关于开源与闭源的探讨
3.1.1 软件在吃所有人的午餐！
无论媒介的形式是软件还是硬件，开源与闭源指的都是信息（特别是 科技信息）被共享的方式。开源通常被无差别地等同于免费（尽管不准确， 但是大体上是不错的），而闭源则通常以携带copyright（版权）的方式呈 现，需要付费购买。
以史为鉴，笔者把人类开源的发展史划分为7个阶段，如图3-1所示。
孙宇熙 编著
云计算与大数据的到来一前一后，但两者之间又是相辅相成的关系。 云计算改变了IT，大数据改变了业务。云计算作为基础架构与平台化运 维的使能者为大数据系统的实现提供了弹性、敏捷性与健壮性；大数据 作为一种主要的应用类型也持续地推动了底层云基础架构向高效性、实 时性、基于API的互联互通方向发展。本章我们将就开源、闭源、软件定 义、一切皆服务等行业趋势展开论述。
真正的开源（Open-Source）软件要到1998年1月，Netscape公司宣布 把Navigator（1994年问世的第一款互联网浏览器，Mozilla Firefox的前 身）浏览器的代码开源。RMS在第一时间意识到开源的潜在价值，同年二月 即成立了OSI（Open-Source Initiative，开放源码促进会）。
业界的另一个大趋势，是随着底层硬件的同构化（通用化、商品化）， 系统主要的差异性都通过软件来体现（例如，虚拟化，容器化，软件定义的 计算、网络、存储等）。软件，无论开源与否，以其远超硬件的灵活性（可 定制性、可编程性、可二次开发性）顺应并引领了信息时代需求多变的特点 而越来越受到青睐。
接下来让我们聚焦大数据与云计算体系架构，无论是Hadoop、NoSQL还是 NewSQL，无论是IaaS、PaaS还是SDX（软件定义一切），它们都具有一个共性— —分布式处理系统架构，而大多数的分布式系统是采用商品硬件（Commodity Hardware）平台作为底层支撑架构。我们在本章后续部分中将分别阐述商品硬件 趋势、软件定义一切、硬件回归三个前后关联的议题（如图3-3所示）。
GNU免费软件项目出现的时候其目标是构建一个完整的、可以取代UNIX 操作系统的集编程、编译、调试、集成与运行环境于一体的生态系统。显然 这个宏大的目标在头十年内 （1983—1993年）并没有实现，而最完整的实 现是LAMP开源技术栈（见图3-2）。
图3-2 LAMP开源栈与系统环境
开源技术在最早期并非纯粹以商业目的为驱动，确切地说是一种黑客文 化（Hacker Culture），以RMS为首的开源推动者们认为开源+共享+众筹是 更高层次的精神享受（成就感）继而带来更高的劳动生产率（效率）—这一 点和当下的互联网思维如出一辙。
图3-1 技术信息开源发展历程
最早的开源可追溯到互联网出现之前的汽车工业时代。1911年，福特 汽车之父Henry Ford打赢了一场美国司法历史上著名的历时八年之久的专 利官司，导致从1895年开始就垄断汽车发动机两冲程引擎专利技术的律师 George B. Seldon再也无法以独享（闭源）专利的方式从数以千家的美国 汽车企业（是的，没有看错，和今天的中国汽车生产企业数量一样多，但是 最后终将只剩下三家）那里征收专利费用了。随之形成的机动车厂商联盟在 其后的数十年间免费（“开源”）共享了数以百计的专利技术。
图3-3 软件在统治世界，硬件在哪里？
3.1.2 商品化硬件趋势分析
笔者将商品化硬件（Commodity Hardware）的发展历程分为6个里程 碑（如图3-4所示），我们在此逐一梳理。
DEC PDP8 （1965）
通用
微处理器 （1971）
Apple II & VisiCalc （1977）
互联网前时代的科技共享 - Ford Motors、Marie S. Curie 互联网曙光初现 （1970） - ARPANET - RFC 免费软件运动 （1983 – GNU; 1985 – FSM by Richard Stallman） 开源软件诞生 - Netscape Navigator （1998） 操作系统、软件体系架构 （2000 -） 云时代、软件定义时代 （2005 -） 谁会笑到最后？ （2016 -）
RMS的另一大贡献是以组织、机构的方式系统化地推动免费软件深入人心。 他于1985年成立了FSF（Free Software Foundation，免费软件基金会）， 业界为此有了个充满政治含义的新名词—FSM（Free Software Movement， 免费软件运动）。从最早的GNU项目到后来的LAMP，到近年来经互联网公司大 肆鼓吹的共享经济形态，究其根本是，如果有免费的“午餐”（来替代需付费 的产品或服务方式），绝大多数人会趋之若鹜，此人性也。免费理念与实践之 集大成者非RMS莫属。
IBM PC & MSDOS （1981） & Lotus 1-2-3
（1983）
X来自百度文库6/Intel 80386 & Windows
（1985）, Linux
（1994 -）
64-bit系统 & 虚 拟化、云计算、 大数据 （2005 -）
图3-4 商用（通用）硬件发展之路
2005年对于PC市场而言是个分水岭，X86-64位中央处理器的推出让基 于PC架构的服务器处理能力成倍增长，虚拟化技术让新的PC具有像原来的 大型机一样有分时处理、服务多租户的能力，而其相对低廉的价格更是对同 时期其他解决方案（如RISC指令集）形如一剑封喉。即便是在不计成本追 求性能的超算中心（Supercomputing Center）领域，基于X86-64的Intel 自2005年开始连续10年高速增长（见图3-5），10年内其他竞争对手几乎全 部经历了销售萎缩、资产减记最终或委身于下家或破产的命运。即便是如日 中天的IBM PowerPC、Sun Microsystems SPARC也难逃一劫，令人唏嘘。
20世纪80年代见证了免费软件（Free Software）运动的诞生，始作俑 者非当时尚在MIT的Richard Stallman（RMS）莫属。他最早于1983年在 USENET上面宣布开始编写一款完全免费的操作系统GNU（GNU’s Not UNIX— 时代背景为当时流行的操作系统UNIX 100%被商业企业闭源控制）。为了确保 GNU项目代码保持免费并可被公众获取，RMS还编写了GNU GPL（GNU General Public License，通用大众版权）。GNU的创立为Linux最终的诞生（1991年 Linus Torvalds编写的Linux内核问世，采用GPL v2许可）铺平了道路，而 GPL则逐渐成为开源最主要的版权许可方式。