撥云見日:看微軟如何開發(fā)Windows Server 2012
譯文【51CTO 9月19日外電頭條】微軟對(duì)未來下了一系列豪賭，Windows Server 2012是這方面的舉措之一，它是對(duì)該公司的服務(wù)器操作系統(tǒng)進(jìn)行的一次重大升級(jí)——旨在改變企業(yè)建造和管理數(shù)據(jù)中心的方式。
據(jù)Windows Server 2012的首席架構(gòu)師Jeffrey Snover聲稱，其想法是開發(fā)一款“最佳的云操作系統(tǒng)”，有別于微軟之前開發(fā)的任何操作系統(tǒng)以及業(yè)界之前見過的任何操作系統(tǒng)。
Windows Server 2012旨在改變企業(yè)建造和管理數(shù)據(jù)中心的方式
經(jīng)過了三年的研發(fā)工作后，微軟在9月份初推出了服務(wù)器操作系統(tǒng)更新版。這款新的操作系統(tǒng)里面有許多方面需要這家軟件開發(fā)商搞好：從處理虛擬化、IT部門如何應(yīng)對(duì)自備設(shè)備（BYOD）潮流，再到同時(shí)提供用于管理許多服務(wù)器的工具。
Snover告訴媒體，這意味著，開發(fā)過程與他之前開展的項(xiàng)目全然不同。Snover因發(fā)明微軟的PowerShell腳本語言而大名鼎鼎。
他說：“我們所做的第一件事是停下來。我對(duì)大家說‘把你們的筆放下來，讓我們好好考慮這個(gè)。’整整一年，所有工程師沒有編寫過一行生產(chǎn)代碼。”
測(cè)試和討論
相反，那頭一年花在了規(guī)劃和測(cè)試上，以及為這款服務(wù)器操作系統(tǒng)更新開發(fā)系統(tǒng)上。規(guī)劃部分意味著與硬件廠商和顧客交談，了解服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的走向到底怎樣，并且了解Snover所說的“技術(shù)團(tuán)隊(duì)的心聲”。
他說：“我們走出了小隔間，與客戶交談。”他解釋，微軟想要知道公司企業(yè)希望操作系統(tǒng)有什么樣的功能特性。“我們的團(tuán)隊(duì)花了許多時(shí)間與使用Windows運(yùn)行云數(shù)據(jù)中心的人交談，詢問什么可行，什么不可行，他們關(guān)注的優(yōu)先事項(xiàng)是什么。”
第二個(gè)部分即更新開發(fā)平臺(tái)意味著，微軟的團(tuán)隊(duì)致力于開發(fā)新的代碼管理和開發(fā)工具。Snover說，這需要“良好的代碼簽入、良好的質(zhì)量度量標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建將來需要的單元測(cè)試框架。實(shí)際上是增強(qiáng)我們的技術(shù)能力。”
雖然團(tuán)隊(duì)中沒有哪個(gè)人編寫生產(chǎn)代碼，但是這并不意味著沒有人編寫代碼。工程師們用一年時(shí)間來嘗試新的想法和新的技術(shù)，熟悉當(dāng)Windows Server 2012開發(fā)工作開始時(shí)需要使用的方法和一些工具，包括了解和熟悉新硬件。
處理存儲(chǔ)系統(tǒng)
根據(jù)客戶告訴自己的信息，Windows Server開發(fā)團(tuán)隊(duì)列出了在下一個(gè)版本中需要考慮的幾個(gè)主要方面。據(jù)Snover聲稱，可能最重要的方面就是努力改進(jìn)服務(wù)器操作系統(tǒng)處理存儲(chǔ)系統(tǒng)的方式，旨在幫助IT部門以更低的成本、更有效地管理存儲(chǔ)。
Windows Server 2012旨在成為“最佳的云操作系統(tǒng)”
其他重要方面是自動(dòng)化、速度和虛擬化?？蛻魝儽硎?，自動(dòng)化特性一定要簡(jiǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化，而數(shù)據(jù)中心的靈活性和業(yè)務(wù)敏捷性需要更好地支持虛擬化。至于速度，重點(diǎn)放在原始性能和性價(jià)比上。
接下來，團(tuán)隊(duì)羅列了該操作系統(tǒng)需要的一系列特性，提出了需要處理的一系列重要問題。他們了解到的情況主要是，把Windows Server視作數(shù)據(jù)中心抽象層——他們拿來自NT時(shí)代以來就是Windows Server一部分的硬件抽象層這個(gè)熟悉概念，然后將其擴(kuò)展到整個(gè)數(shù)據(jù)中心。
這意味著Windows Server 2012需要不僅僅能夠管理和控制計(jì)算和存儲(chǔ)資源，還要能夠管理和控制網(wǎng)絡(luò)，其手段就是支持虛擬交換機(jī)中的軟件定義網(wǎng)絡(luò)，以及可以動(dòng)態(tài)管理大量IP地址的工具。
Snover說，微軟“需要一種標(biāo)準(zhǔn)化的方法來管理整個(gè)數(shù)據(jù)中心——數(shù)據(jù)中心里面的一切部件，又沒有廠商鎖定問題。”
再造操作系統(tǒng)
他補(bǔ)充說，與桌面端Windows 8一樣，這家軟件開發(fā)商認(rèn)為Windows Server 2012是為最新硬件再造這款操作系統(tǒng)的大好機(jī)會(huì)。
他認(rèn)為，處理器現(xiàn)在普遍采用多核技術(shù)，所以應(yīng)用程序需要充分利用現(xiàn)代服務(wù)器中的處理器和內(nèi)存架構(gòu)。這意味著，開發(fā)團(tuán)隊(duì)不得不致力于改進(jìn)對(duì)非一致內(nèi)存訪問（NUMA）的支持——NUMA被認(rèn)為對(duì)改進(jìn)虛擬化性能而言必不可少，因?yàn)樗學(xué)indows Server 2012和Hyper-V可以把服務(wù)器當(dāng)作一種計(jì)算結(jié)構(gòu)（compute fabric），因而使內(nèi)存使用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
Snover說：“搞好NUMA這一塊非常難。所以，我們進(jìn)行了大量的分析、測(cè)試、度量和調(diào)整，因而為我們提供了出色的NUMA擴(kuò)展功能。”
團(tuán)隊(duì)時(shí)時(shí)放在心上的一個(gè)方面就是持續(xù)可用性（continuous availability）這個(gè)概念——大致說來，就是把云計(jì)算引入到數(shù)據(jù)中心。持續(xù)可用性使用計(jì)算結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，讓業(yè)務(wù)系統(tǒng)保持運(yùn)行，哪怕當(dāng)應(yīng)用程序、存儲(chǔ)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)故障時(shí)也能確保正常運(yùn)行。據(jù)微軟的這位知名工程師聲稱，這改變了服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)方式。
為此，微軟采用了Snover所說的“一種非常精心設(shè)計(jì)的彈性方案”——關(guān)注如何為單一節(jié)點(diǎn)、多節(jié)點(diǎn)集群、甚至跨多個(gè)站點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)彈性。”
Snover聲稱團(tuán)隊(duì)采取的方案“沿著堆棧往上走”。這意味著，進(jìn)行了文件系統(tǒng)和內(nèi)核方面的變化，包括開發(fā)一種全新的彈性文件系統(tǒng)，名為ReFS。
在內(nèi)核層面，微軟改變了數(shù)據(jù)刷新到磁盤上的方式，因?yàn)槠髽I(yè)改而使用大眾化硬件意味著企業(yè)使用成本更低的消費(fèi)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)。結(jié)果就是，能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)查找NTFS問題，并及時(shí)修復(fù)，不需要重啟系統(tǒng)（重啟會(huì)導(dǎo)致磁盤停運(yùn)一小段時(shí)間）。
應(yīng)對(duì)BYOD
除了考慮私有云外，工程師們還處理了BYOD策略。Snover表示，無人管理的設(shè)備現(xiàn)在是大多數(shù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的一部分，所以必須由應(yīng)用程序和設(shè)備管理向Windows Server中的用戶和信息管理轉(zhuǎn)變。這意味著，把新特性做入到操作系統(tǒng)中，確保它能擴(kuò)展、處理數(shù)量激增的數(shù)據(jù)。
由此而來的動(dòng)態(tài)訪問控制（Dynamic Access Control）增添了可以自動(dòng)實(shí)施的規(guī)則，因而牢牢保護(hù)了基于訪問的角色、用戶組ID和用戶ID。
員工們現(xiàn)在還期望辦公工具與消費(fèi)級(jí)設(shè)備一樣便于使用。Snover表示，微軟在努力加強(qiáng)Windows Server對(duì)虛擬桌面基礎(chǔ)設(shè)施（VDI）的支持，以滿足這些預(yù)期要求。
Windows Server 2008 R2引入了RemoteFX，這項(xiàng)技術(shù)使用遠(yuǎn)程桌面協(xié)議（RDP），把硬件加速圖形和視頻效果帶到虛擬桌面。不過，它需要額外硬件，這意味著服務(wù)器需要有桌面圖形卡。
新的編解碼器
這方面在Windows Server 2012中有了變化，現(xiàn)在它有軟件圖形處理器（GPU）。據(jù)Snover聲稱，RDP協(xié)議方面也得到了改進(jìn)。
他說：“我們正在運(yùn)用來自微軟研究部門的許多技術(shù)。我們使用不同的編解碼器用于屏幕的不同部分——比如文本，比如視頻。”
那些新的編解碼器旨在更容易把虛擬桌面和遠(yuǎn)程應(yīng)用程序交付給在家辦公或移動(dòng)辦公的員工。
Snover說：“借助新的編解碼器，效率大大提高了。你在局域網(wǎng)上和廣域網(wǎng)上都能獲得很高的效率。”
由于Windows Server 2012現(xiàn)在可供下載，這對(duì)微軟的開發(fā)團(tuán)隊(duì)來說任務(wù)結(jié)束了，但是對(duì)全球各地的規(guī)劃服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心升級(jí)的IT部門來說任務(wù)剛開始。
由于得到服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)等廠商的支持，又能夠買到預(yù)先配置的參考架構(gòu)，微軟把這款Windows Server版稱為“盒子中交付云”。該操作系統(tǒng)如何得到部署，以及企業(yè)的IT團(tuán)隊(duì)如何用它來處理像BYOD和私有云這些關(guān)鍵問題，這些都值得關(guān)注。
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