推薦序1
本書作為阿裡巴巴集團技術叢書中的一部專著，繫統地講述了阿裡巴巴雲計算基礎設施技術的發展史，同時也是阿裡經濟體成長過程中對基礎設施需求的演進史。
基礎設施技術伴隨了阿裡巴巴的整個發展歷程。在業務發展的早期，我們以電商、支付為主，采用的是當時業界較為流行的“IOE架構”（指IBM Oracte和EMC的產品），然而隨著阿裡巴巴業務的蓬勃發展，我們發現這樣的架構無論從技術可擴展性還是從成本效率維度考量，都無法支撐我們走得更遠。於是在多年前我們啟動了“去IOE”項目，本質上意味著小型機時代的終結，也同時成為阿裡巴巴集團雲計算基礎設施技術發展的開端。
如今，阿裡巴巴經濟體的業務涵蓋了電子商務、在線支付、雲計算、物流、視頻娛樂、移動導航等諸多領域，也帶來了不同的挑戰，尤其是雲計算的蓬勃發展，不但對基礎設施提出了穩定性、成本的要求，還提出了具備持續的高性能計算能力、存儲能力、網絡互聯能力，以及用戶幾乎無感知的調度能力的要求。我們在定制計算、異構計算、自研存儲、大規模網絡架構、自研交換機、自建數據中心等方面進行了一繫列的實踐，積累了一定的經驗。
在架構上，2016年，我們提出了存儲計算分離、在離線計算混部；2018年，我們提出了阿裡巴巴核心繫統全面上雲，2019年的“雙11”以54.4萬筆/秒的峰值交易能力、順暢的用戶體驗，完美地宣告了目標的達成、架構的成功。
阿裡巴巴不僅是一家商業公司，同時也是一家技術公司。我認為本書對阿裡巴巴在基礎設施領域的工程技術實踐進行了一個有益的回顧與總結，不僅有助於我們自身精益求精，也為業界同仁提供了一個可供借鋻和評判的參考，讓我們能夠共同為雲計算基礎設施技術演進添磚加瓦，推動技術革新並促進互聯網業務發展。
張建鋒
阿裡巴巴集團CTO兼阿裡雲智能事業群總裁
2019年12月於杭州
推薦序2
阿裡巴巴基礎設施的前身可以追溯至2009年，振飛（今阿裡巴巴合伙人、高德總裁）作為救火隊員奉命組建淘寶技術保障部，那一年是天貓“雙11”的首創之年，也是阿裡雲年。那時候，振飛面臨的是焦頭爛額的穩定性問題，淘寶交易的可用率還不到3個9，當時“IOE架構”在可擴展性、成本效率、故障顆粒度方面，已難以滿足淘寶和支付寶蓬勃發展的需求。在2010年預算會議上，王堅博士要求在開篇PPT“2010年不增加小型機”的基礎上，增加一個“再”字，成為“2010年不再增加小型機”，啟動了阿裡巴巴“去IOE”的進程，我參與其中並於2013年5月親自見證了支付寶後一臺IBM小型機下線。這標志著阿裡巴巴小型機時代的終結和基礎設施新時代的開篇。
雲計算業務的快速發展，為基礎設施帶來的挑戰越來越大。2011年9月至2013年年初，以淘寶技術保障部為基礎，分期將阿裡雲、B2B及支付寶運維團隊整合為阿裡巴巴技術保障部，為阿裡巴巴集團基礎設施技術的大統一奠定了基礎。2014年1月，基礎設施技術峰會首次召開，主題是“從傳統走向未來”，奠定了阿裡巴巴基礎設施技術發展的策略。2014年7月，阿裡巴巴技術保障部更名為AIS（Alibaba Infrastructure Service），意味著基礎設施的定位已從保障業務穩定性的部門升級為技術驅動的商業基礎設施服務商，從保障轉型為研發和運營，成為雲計算的“大底座”。同年我們啟動了全球人纔招聘，正式在人纔和組織上要向世界一流水平看齊。
“拼命搞技術！”“快來不及了（影響雲業務）！我們（基礎設施技術發展）多還有1～2年時間”，這兩句話一直環繞在我的心頭，從開始在河北省張北縣自建數據中心、自研AliFlash，AIS人沿著技術研發的道路，從白盒化到架構一體化，經過5年的努力，無論是在數據中心、服務器、網絡方面，還是在計算、存儲、互聯方面，我們在各個專業領域都有了長足的進步。從底層的機房電力設備到網絡通信的硅光模塊，到數據中心的網絡架構、自研交換機和OS，到計算芯片、存儲控制器，再到運維管控的“3分鐘故障恢復”（1分鐘故障發現、1分鐘故障定位、1分鐘故障恢復），再到數據中心的運營大腦（包括供應鏈等），我們收獲了不少的成功，也有很多血和淚的教訓。
技術基礎設施是如此的重要，遺憾的是，因為專業領域眾多，一直沒有一本跨領域、跨專業的書，因此，我們決定在公司內部材料基礎設施白皮書的基礎上，編撰一本適合公開出版發行的書。本書也融入了這些年來我們在關鍵技術決策中的思考與實踐，也有許多沉澱的經驗。期望本書的出版能夠給業界帶來一塊璞玉，以供雕琢，同時也鞭策我們自己在未來更進一步。
周明
阿裡巴巴集團副總裁基礎設施事業部負責人
2019年12月於杭州
推薦序3
隨著越來越多的用戶選擇雲而不是自建基礎設施，雲計算基礎設施技術已經成為各類業務的直接競爭力，得到了社會各界的廣泛關注，而阿裡巴巴作為國內的雲服務供應商，無疑在雲計算基礎設施方面有著豐富的經驗和思考。隨著眾多雲服務的出現和各種新技術的層出不窮，雲計算基礎設施技術如何定義和發展，毫無疑問會成為眾多企業，包括阿裡巴巴未來業務能否成功的關鍵因素。
本書從數據中心TCO建模和能效的分析入手，針對供配電、制冷、網絡架構、服務器、計算硬件、存儲硬件、智能化運營、一體化等，從多個維度詳細地講述了基礎設施技術的組成和架構，每一項技術都體現了阿裡巴巴雲計算基礎設施技術專家們的實踐、思考、創新和沉澱。
在本書中，不僅有對20年逐漸成熟沉澱下來的雲計算基礎設施技術的解讀，也包含了浸沒式液冷、AI技術、異構技術、量子通信等新技術的研究和布局，更展望了未來5年可能出現的新業務場景、新挑戰，描繪了阿裡巴巴未來5年的奮鬥目標，更表現出阿裡巴巴對雲計算基礎設施技術的深刻思考和長遠布局。希望阿裡巴巴這20年雲計算基礎設施技術上的理論和實踐經驗，能夠為行業和國家，乃至世界的雲計算基礎設施技術發展提供一個參考。
“不謀萬世者，不足謀一時；不謀全局者，不足謀一域。”阿裡巴巴作為一家“要活102年”（馬雲原語）的好公司，不僅要做好自己的雲計算基礎設施技術，更要推動世界雲計算基礎設施技術的蓬勃發展。為了實現這一目標，不但要結合阿裡巴巴特有的業務場景去提高雲計算基礎設施技術的綜合競爭力，更要不斷地探索實踐、努力創新，提前對“黑天鵝”類技術進行布局和研究，纔能保持活力和實現目標。這本書無疑表現了阿裡巴巴在長遠技術發展的深刻思考和謀略，對當前國內外雲計算基礎設施技術發展具有裡程碑式的指導意義。
何寶宏
中國信息通信研究院雲計算與大數據研究所所長
開放數據中心委員會名譽主席
2019年12月於北京
前 言
隨著雲計算的廣泛應用，特別是為創新企業帶來的低成本、高效率賦能創新的優勢，雲計算基礎設施技術成為當下創新非常活躍的領域。
為什麼寫本書
阿裡巴巴的雲計算基礎設施技術的演進和發展，是阿裡巴巴集團整體發展的一部分，也是阿裡巴巴未來業務能否成功的核心因素。在這個過程中，我們有很多的思考和實踐、嘗試和創新，以及經驗和教訓，並取得了一定的成果，面向未來也有了越來越明確的思路和規劃。我們希望通過這本書將雲計算基礎設施技術的過去、現在和將來呈現給讀者，讓阿裡巴巴在雲計算基礎設施技術上的實踐經驗成為國家和行業雲計算基礎設施發展的重要參考。
本書主要內容
本書針對雲計算基礎設施技術的各方面做了概要性的介紹和說明，包括互聯網數據中心（IDC）、網絡、服務器計算、存儲、智能化等。這些方面的每一項都是一個非常專業和復雜的技術領域，本書力圖能簡明扼要地加以說明。
第1章 基礎設施架構綜述，簡要介紹雲計算基礎設施技術的範圍、價值、挑戰等。
第2章 TCO建模，介紹TCO的概念，數據中心、服務器、網絡設備的TCO組成，以及如何在繫統層面進行TCO分析和建模，並做出的選擇。
第3章 數據中心能效，介紹如何繫統地評估數據中心能效水平，如PUE、SPUE、IUE等。
第4章 數據中心，介紹狹義數據中心的核心技術，包括供電、制冷等的挑戰、發展趨勢。
第5章 數據中心網絡架構和關鍵技術，介紹阿裡巴巴數據中心的網絡架構和關鍵技術，包括歷史回顧、架構理念、高性能網絡、網絡可視化等。
第6章 服務器技術，介紹服務器的硬件組成、演進、挑戰等。
第7章 計算硬件技術，介紹通用計算、異構計算、總線互聯等。
第8章 存儲硬件技術，介紹內存、HDD、SSD及阿裡巴巴自研存儲產品AliFlash等。
第9章 基礎設施智能化運營與自動化運維，介紹大規模雲計算基礎設施的運營和運維的自動化、數據化、智能化等內容。
第10章 IDC、網絡、服務器的一體化，介紹如何在技術演進中讓IDC建築、網絡大集群、服務器協同發展，並提供的解決方案。
第11章 總結及展望，面向未來，雲計算基礎設施技術如何進一步提升能力、支持創新。
致謝
本書從策劃到成稿，再到出版經歷了三年多的時間，前後有百餘位同事參加了規劃、構思、寫作、校對等工作，署名的作者及致謝名單未能將每一位參與者一一列出，在這裡一並致謝。
感謝在本書寫作過程中基礎設施事業部的各位管理者給予的支持，給予本書大方向的把控及人力上的支持。
感謝電子工業出版社的認可，讓本書得以出版，感謝孫學瑛老師及其團隊細致、艱苦的工作，讓本書終能夠與讀者見面。
由於作者水平有限，書中不足及錯誤之處在所難免，敬請專家和讀者給予批評指正。
高山淵
2019年12月
