走进Windows Azure的世界，慢慢摸索它背后的架构秘密和运行逻辑

想象一下,微软要建造一个前所未有的、全球性的数字水厂和电厂，我们每个公司、每个开发者以前都需要自己打井（买服务器）、自己铺水管（拉网线）、自己建发电机房（建数据中心），非常麻烦，而Windows Azure（现在叫Microsoft Azure）就是这个超级水厂和电厂，它的核心秘密，就是把全世界微软数据中心的巨大计算能力、存储能力和网络能力，像水和电一样，通过互联网这个“管道”，按需卖给你用。

这个“超级电厂”是怎么运作的呢？它的第一个核心逻辑叫做虚拟化，根据《微软Azure权威指南》中的解释，你可以把Azure的数据中心想象成一个巨大的机房，里面摆满了成千上万台物理服务器，但Azure不会把一整台物理服务器直接租给某个用户，那样太浪费了，Instead，它用一种叫做“虚拟机监控程序”的超级软件，在一台物理服务器上“变”出很多台相互隔离的、虚拟的电脑，每一台虚拟电脑，就是你租用的“Azure虚拟机”，这就是虚拟化，它让硬件的利用率达到了极致，也是云计算能这么便宜和灵活的基础。

接下来是资源管理的秘密，这么多用户，这么多虚拟机器，分布在全世界几十个数据中心里，怎么管理才不会乱套？Azure背后有一个“大脑”，官方称之为Fabric Controller（结构控制器），这个“大脑”非常厉害，它时刻监控着所有硬件和软件的健康状况，你租用的一台虚拟机所在的物理服务器突然宕机了，《深入理解Microsoft Azure基础设施服务》一书中描述，Fabric Controller会在几秒钟内就察觉到，然后自动地、静悄悄地在另一台健康的物理服务器上，根据你的配置重新启动一台一模一样的虚拟机，可能只是网络延迟高了一下，服务几乎没有中断，这个“自动修复”的能力，是Azure高可靠性的关键。

然后我们谈谈存储的逻辑，你的数据放在Azure上，安全吗？会不会丢？Azure的聪明之处在于，它从不把鸡蛋放在一个篮子里，根据Azure官方白皮书的说明，当你把一张图片或者一个文件存到Azure Storage（存储服务）里时，系统会自动为你把这份数据复制好多份（默认是3份），并且分散存放在同一个数据中心里不同的机架上，这样，就算某个机架的硬盘全坏了，你的数据依然安然无恙，如果你选择了异地复制选项，Azure还会把你的数据同步到几百甚至上千公里外的另一个数据中心去，即使发生地震这样的自然灾害，你的数据也是安全的，这种“分布式存储”是云存储可靠性的基石。

我们聊聊扩展和付费的秘密，这可能是Azure最吸引人的地方之一：弹性伸缩和按需付费，想象一下，你做了一个网站，平时没人访问，只需要一台很小的虚拟机就够了，但突然有一天，你的网站因为某个新闻火了，访问量暴涨100倍，如果是你自己机房，服务器肯定瞬间崩溃，但在Azure上，你可以设置一个规则：“当CPU使用率超过80%时，自动增加两台虚拟机来分担压力。”这样，系统就能平稳度过高峰，等访问量下去了，它又会自动关闭多余的虚拟机，你只需要为高峰时多用到的计算资源付钱，平时就付基础的费用，这种“用多少付多少”的模式，彻底改变了企业使用IT资源的方式。

Windows Azure世界的背后，是几个简单而强大的逻辑在支撑：用虚拟化技术最大化利用硬件；用一个强大的中央“大脑” 来自动管理和修复故障；用分布式存储来保证数据的安全和持久；用弹性伸缩和按需付费的模式，让计算能力变成一种像水电气一样的社会化公共服务，它把复杂和枯燥的基础设施维护工作全部揽在自己身上，让开发者和企业可以更专注于自己的业务和创新，这就是Azure，以及整个云计算背后，最迷人的架构秘密和运行逻辑。