阿里巴巴深度用雲背後透露哪些技術趨勢?

技術周期和商業周期並不總是同步,從歷史發展來看,每一次商業周期的下行階段,常常伴隨技術周期新的開端。

過去兩年,全球雲計算基礎設施投資已經超過了傳統IT領域的技術投資,世界正在加速駛向雲計算。在2022年財報里,阿里巴巴披露了其用雲支出達到了200多億。在前段時間的雲棲大會上,阿里技術風險與效能負責人張瓅玶表示,經過持續多年上雲用雲,今年阿里巴巴集團在PaaS(包括大數據、機器學習平台、數據庫中間件等)支持的業務形態中支出佔用雲總成本達43%。與此同時,阿里巴巴今年也正式確立了以“雲原生”作為集團整體技術架構的戰略,正式進入“全面雲原生深度用雲”階段。

在外界對阿里巴巴深度用雲的諸多解讀中,增效降本成為了一個避不開的話題。的確,增效降本確實是企業数字化轉型的最關鍵的目標,但對於阿里巴巴來說,增效降本只是深度用雲的效果之一,這背後的更多深意是一家中國互聯網公司在技術長征路上,不斷創新和探索的新故事。

新一輪的科技變革正在深入發展,以雲為核心的新型計算體系正在形成,軟件研發範式也正在發生新的變革。“深度用雲”更高層次的意義在於對計算體繫結構的創新,以及以此而帶來的長尾創新,這包括數據庫、芯片等核心技術領域的自研突破,以及企業本身生產經營範式等面臨的大變化。

作為全球首家將所有業務放在公共雲上的科技企業,阿里巴巴在過去十年經歷了雲計算能力從單點試驗到規模化應用的躍遷式變革。從“阿里巴巴上雲”到“雲上的阿里巴巴”,阿里正在引領一個全面深度用雲的時代。這種底層自研技術的進化,將帶來未來業務的敏捷創新及消費體驗的變革,引領商業與社會系統走向更全面深度的融合。

深度用雲“先行者”

阿里巴巴首席技術官程立曾公開表示,雲計算開啟了開源新時代——雲是数字世界的基座,雲也為開源軟件提供了最佳運行環境,雲 + 開源共同成為数字世界的根。雲與開源的結合,將激發基礎軟件和技術的進一步創新。

2009年創立之時,阿里巴巴就啟動了搜索、推薦業務上雲。搜索推薦業務對技術性能有極致的要求,彼時阿里雲的雲技術尚未成熟。2015年,阿里電商業務增長,開始雙11彈性上雲以解決大促資源的計算缺口。2019年阿里巴巴實現核心繫統上雲,因為淘寶、天貓等業務體量龐大,一開始的階段最主要關注技術架構的性能穩定性。

到了2020年,阿里巴巴開始實現全面雲原生化,直至2021年阿里完成了包括電商主營業務在內的數千萬核心算力、數萬應用的全面上雲。

從阿里巴巴深度用雲的過程可以看出,早期的雲計算技術發展更關注自身產業鏈的完整,補足從基礎設施、平台到應用的各個層次。如今,以雲原生為代表的新一代雲計算技術,重在提升效率,賦能業務生產,這是技術逐步發展成熟的一個標誌。

阿里巴巴自身作為阿里雲的真實客戶,通過十多年來業務的實際需求和系統演進,協助打磨提升了阿里雲的核心能力,實現了阿里自研技術能力的提升,這在後來成為阿里雲能更好服務外部客戶的基礎前提。

“阿里雲的技術需要滿足每一個超越當下產品能力的要求,而這個過程,也有效促進了阿里雲的技術不斷成長,幫助內部節省成本,也給行業、客戶提供了重要的價值。”張瓅玶補充道。

在阿里看來,通過用好雲能夠實現整體的增效降本,並且實現基礎軟件和硬核技術創新。藉助用好雲和自研技術組合,也推動了自身業務增長以及用戶和商家體驗創新。更重要的是,這將改變企業內部技術人才設計,更有效利用和釋放雲的能力。

以雲計算髮展歷程來看,用雲形態主要包括IaaS(基礎設施即服務)、PaaS(平台即服務)、SaaS(軟件即服務)三類。企業在数字化轉型初期,主要藉助雲計算能力構建IaaS資源平台,統一雲上雲下資源以提升效率。

隨着大數據、AI產業發展,帶來了算力需求的變化,用雲形態也發生改變,對PaaS投入比重高,意味着用雲進入深入階段。據IDC報告显示,2021年中國公有雲(IaaS+PaaS)市場PaaS支出佔比為16.8%。

據張瓅玶介紹,在2022年的用雲支出裏面IaaS層的比例是57%,而PaaS層,包括大數據、中間件等佔到了43%,相比之下,阿里巴巴在PaaS投入比重已超過業內平均水平。這樣的高佔比的支出,也是一個典型的深入用雲的標誌。

在阿里看來,未來三年PaaS的比重還將持續增加。由於業務形態對算力增長的需求會傾斜在大數據AI,這一側的增長隨着技術發展會指數增長的,例如圖像識別的模型去年到今年就有了10倍規模的提升。機器學習、大數據支持用戶的體驗,要增長一兩個百分點的效率,模擬訓練就要擴大很多倍,這也是PaaS佔比持續提升的原因。

基於全面彈性架構,構建未來的数字世界

這種“靈活彈性”效果在今年的雙11體現得淋漓盡致。

今年雙11是三峰疊加的第一年,在11月10號晚上8點開始,用戶發現:下單、預售尾款支付、退款功能都同時打開了。即使在下單高峰期,消費者也可以隨時隨心想退就退。

應對三峰疊加壓力的背後,和阿里的深度用雲、全面彈性能力密不可分。

實際上,每年雙11開賣的那一刻,千萬用戶同時在線下單,導致瞬間服務器的壓力是平時流量的數百倍,為了保障穩定,阿里每年要提前買很多機器保障大促,只要交易不出問題、系統不出問題,即使很多體驗會因此折損,也是成功的。

今年,阿里開始非常關注用戶體驗,雲計算全面彈性的優勢也發揮了出來。彈性的架構能力使得業務能夠部署到公有雲的全球站點,具備全球站點快速拉起服務的能力。所以,今年的雙11從信息流到詳情、店鋪、購物車等核心鏈路,包括各層面的基礎設施都發生了很多變化。

藉助雲的隨申隨用,彈性資源供給能力,不僅可以支持流量峰值、提供性價比更優的算力支撐,研發運維、大促保障的方法也正在發生相應的改變。

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張瓅玶表示: “成本要以業務單位算力成本來看,而非傳統認知中把物理機器成本做簡單的分攤。既要看到整個機房和集群的分配、閑置的影響,也要看到業務架構、資源利用率水平,存儲和網絡的彈性能力等對成本和效能的影響。”

以阿里推動上雲業務升級的雲產品Flink為例,業務主體在兩個月時間內就完成了雲上遷移,並實現了性能提升30%以上,成本下降30%,整個過程不需要關注原有集群機器閑置成本以及產品研發團隊投入。

在過去三年,阿里從核心繫統上雲、到全面深度用雲,已經正式實現了從統一調度到全面FinOps(雲成本優化)實踐,即運用成本管理體系支撐優化,通過雲計算的彈性能力實現了機器閑置率下降和支持峰值分配率的提升、神龍虛擬化架構帶來的CPU利用率提升、以及存儲、網絡彈性成本下降,最終帶來業務整體單位算力成本下降。

除了成本優化,全面深度用雲也帶來了阿里業務的敏捷創新。通過用雲產品靈駿智能計算快速實現超大規模機器學習模型訓練交付,在大規模稀疏場景中,訓練萬億樣本數據時間從兩周縮短到半周,提效四倍,訓練集群成本下降50%。

通過對阿里集團調用量最大的數據庫之一Tair的用雲優化,今年雙11淘寶購物車擴容技術以輕量化連接、異步支持技術支撐起超大連接數,使單集群訪問流量達到100GB/s,承載數億用戶同時在線加大購物車。

據介紹,今年阿里使用了60多款重點PaaS/SaaS產品,這些產品全球多region開箱即用、無需運維維護,減少了大量運維成本,並實現了隨時彈性。

在阿里巴巴看來,未來的数字世界,必須基於彈性、敏捷的架構來構建,全面深度雲原生化則是實現彈性、敏捷的必由之路。隨着“全面深度雲原生化”,也將打開越來越多的限制、創造更多的業務可能性。

從“深度用雲”,看阿里的技術進化

經歷了十多年的業務實戰,阿里早已預判未來業務、技術架構、相互依賴將變得越來越複雜,而開發者面臨的技術挑戰也將越來越巨大。阿里希望不僅只是依靠雲的能力來優化成本,還應全面升級研發模式和應用架構,來幫助開發者提效。

Serverless 就是關鍵的發展趨勢之一。

今年,阿里巴巴內部確立了以“雲原生”作為集團整體技術架構的戰略,向 Serverless 化邁進,以實現更加彈性和敏捷的系統架構。同時阿里雲也在今年的雲棲大會宣布核心產品走向全面Serverless,雲正在通過產品能力提升致力讓開發者用雲就像用電一樣簡單,為雲上業務敏捷提供更強力的支撐。

基於 Serverless 架構,雲上研發方式正在發生根本性的改變。開發者不需要關心過多的資源配置等工作,直接在雲上高效進行研發、運維、部署、建站。Serverless 還能夠降低軟件開發門檻,提供更多的預製模塊,大幅提高軟件生產效率,開啟雲上研發新模式。

程立表示,雲原生 Serverless 化正在加速重塑阿里應用架構和研發模式。

今年雙 11,淘寶首頁就實現了 100% Serverless 化,通過更輕量靈活規範地用雲,實現了應用輕量化和運維效率的顯著提升,應用部署時長縮短一半。

Serverless將讓雲計算從一種資源真正變成一種能力。當雲計算全面Serverless化,客戶不再需要關心運維問題,只需要關注開發業務邏輯,充分利用雲的彈性能力,讓應用依賴標準化雲服務,讓應用可以隨時在雲上環境彈性部署、隨申隨用雲資源,幫助開發者和企業實現敏捷創新。

值得一提的是,阿里正在努力向社會化大協同邁進,還將不少技術完全開源給全社會。

其一是大規模搜索技術。Havenask是阿里巴巴內部廣泛使用的大規模分佈式搜索引擎,是阿里電商搜索和推薦業務中最核心部分的圖化引擎之一。它的實時檢索效率高,能夠支持千億級別數據實時檢索,百萬QPS查詢,百萬TPS高時效性寫入保障,毫秒級查詢延遲和數據更新。Havenask支持了淘寶、天貓、菜鳥、優酷在內的整個阿里巴巴集團的搜索業務,也是過去十多年阿里在整個電商領域積累下來的核心競爭力的產品,在今年雙11期間正式開源。不僅是在電商、互聯網行業,藉助大規模搜索系統,將會有更多產業實現效率升級和體驗進步。

其二是大規模混部系統。阿里巴巴早在2016年就啟動了混部技術研發,作為雲原生混部的踐行者,阿里巴巴是真刀真槍地在生產環境中推進混部技術理念,在2021年雙 11 就實現了混部技術全面升級,支撐了全球數十個數據中心、數百萬容器、數千萬核的大規模資源調度。

為了幫助企業更快速獲取雲原生混部帶來的資源效率紅利,阿里在今年開源了 Koordinator 項目,並在雲棲大會發布了Koordinator 1.0,在標準化、通用化上做出了更多的突破。Koordinator可以解決企業應用混部的過程中面臨的兩大挑戰:應用如何接入到混部平台;應用如何在平台上能夠運行穩定、高效 ,幫助企業真正意義上的用上混部,提高全局的資源利用效率。從2022年4月正式開源以來,Koordinator 社區吸引了包括阿里巴巴、小米、小紅書、愛奇藝、360 在內的企業參與貢獻。

秉持着開放共贏的態度,阿里巴巴將技術大規模開源,持續降低使用門檻,讓技術融入社會的方方面面。

阿里巴巴的深度用雲之路,也給各行各業建立了新的範本。龐大的技術投入要聚焦於自身的核心競爭力,其次,還要有架構和研發模式升級的決心。

基於當下,探索未來。不管是Serverless,還是開源,阿里巴巴技術探索的未來,就像程立說的那樣:“讓所有人都可以使用,而且可以直接在雲上使用。”

(本文首發鈦媒體App)

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