亚马逊说卡车运数据比光纤快！是真的吗？

　　高速宽带已经非常快，不差钱的亚马逊买带宽不就行了，造卡车运数据干嘛用？

　　抱着精明的企业家一定不会做赔本生意的想法，笔者收集的了一些数据，也做了一些测算。发现，这个世界真的有太多我们意想不到的东西。

　　背景介绍：在拉斯维加斯re：invent年度技术大会上， 亚马逊云计算（以下称AWS）将一辆45英尺长的卡车开到了舞台上。这是一辆专门为EB级数据传输而定制的AWS SnowMobile数据传输车。

　　首先是数据。还记得买第一个4GB优盘时那个高兴劲儿，觉得它能装下整个世界。直到后来才发现，人家某公司一张图片就16GB，我这U盘，能装四分之一……那么，现在数据量究竟有多大？简单来说，就是你想象不到的那么大！

　　在进入信息时代后，人类每天浏览的数据量不断增加，从人联网到物联网，数据呈指数级上升，进而产生的数据量空前庞大。据统计，每位互联网用户日平均流量约1.5GB，而在物联网时代，一辆无人驾驶汽车每天产生4TB的数据量，一家智能制造工厂每天将产生1PB的数据量，而一家云视频供应商每日数量可达750PB。

　　如果你还没有概念，笔者可以跟大家打个比方：1EB=1，024PB=1，048，576TB=1，073，741，824GB≈2.5 亿张 DVD≈ 1万亿册 400 页厚的书……

　　科普TIME：1EB=1，024PB=1，048，576TB=1，073，741，824GB。即，10亿GB=1EB；7亿5千万GB=750PB。

　　除了数据量之庞大超出想象外，第二个没想到的是：现在的网速太慢了，我们还在互联网初期……

21世纪的光纤能否打败20世纪的卡车？

　　虽然如今移动网络从2G过渡到4G，家庭网络从几兆发展到几十兆甚至百兆，企业专线网速甚至会更快，但是在PB和EB级数据面前，光纤还是“龟速”。

　　跟大家讲一个真实的故事。有一天，一个大学同学让我给她传外教萨沙的资料。因为有很多视频，所以两年的资料将近100GB，我们用网络传输了不少于5次，都没有成功，后来我借了一块移动硬盘，腿儿着给她送了过去……没错，相比光纤，还是跑步来的靠谱。

　　而接下来的测算，将告诉我们，相比腿儿着来，快递小哥更专业，相比快递小哥， 亚马逊造卡车运数据还真是个聪明的选择。

PK光纤？快递小哥笑了

　　结果：如果在100M带宽的网速下，当数据超过一定的大小时，通过网络传输往往不如直接快递硬盘来的方便。例如，当你数据大于35GB的时候，在北京市内通过快递的则较快速，如果大于100G的数据，那么只要是在国内，快递都要比网络传输的要快。

快递小哥，你赢了

　　论证：以北京联通为例，百兆光纤家庭用户由于受到上行速率限制，100兆光纤下行速率100Mbps，上行速率4Mbps。即点对点理论传输数值为0.5m/s，如果加上线路上的一些损耗，平均0.4m/s的传输速度差不多。以一块1TB的普通硬盘为例，一块硬盘相当于1024M×1024G=1048576M数据。如果一块硬盘通过网络传输那么就需要2621440秒，换算成分钟则为43690分钟≈728小时≈30.3天的时间。

联通家庭宽带上行限制（图片来自联通官网）

　　30.3天的时间才能够传送一块普通硬盘的内容，这还是在网络保持通畅，不发生任何意外的情况下。

　　如果你是在北京市里，即使你是从南三环到北五环，相信一天的时间，快递小哥们也能够将这块装有1TB数据的硬盘放在你的面前。而如果采用网络传输一天（24小时）也大约只能够传输33.75GB左右的数据。即使你不在北京市里，哪怕在遥远的广州，如今的快递行业运输的非常快，两天或三天的时间也是足够了。

速度对比

　　从上表中我们可以看到规律，随着传输的数据越来越大，通过网络传输的时间越来越多，而快递运输的时间则甚至没有增加。如此，我们可以推测出一个结论：越大的数据越应该脱离网络进行物理搬运。所以，是不是当遇到1EB的数据传输，重卡应该会超越快递？

用卡车运数据 我们是认真的

　　结论：前面的论证说明，当数据达到TB级时，快递运输明显优于网络传输；但是考虑到暴力快递等因素，快递运输硬盘存在一些安全隐患。尤其在面对EB量级的数据时，造辆卡车运数据，真心不是开玩笑。也就是说，在当前的技术下，1EB的数据通过网络传输需要27年才能完成，而十辆45英尺长（约14米）的重卡集装箱，每辆100PB装满需要12天，1EB数据可以在6个月内完成传输。

　　论证：不同于家庭网络，大量级的数据往往出现在企业之中，体现在物与物的链接中。所以我们参考10Gbps网速的专网来进行测算，10Gbps专网的理论传输数值约为1.25GBps。1EB≈1,073,741,824GB，所以传输1EB数据的时间约为：1,073,741,824GB/1.25GBps≈858,993,459秒≈14,316,557分≈238,609小时≈9,942天≈27年。

　　1EB的数据在企业专网中，需要27年才能完成传输，这也是在网络保持通畅，不发生任何意外的情况下。

AWS Snowmobile

　　为了解决这个问题，AWS提出了一种开挂的方法：网速不够，卡车来凑！当然这不是普通的卡车，为了确保数据安全性AWS研发了一种45英尺长的集装箱重卡AWS Snowmobile完成数据传输。

　　据了解，AWS Snowmobile是一种用于将海量数据移动到AWS中的EB级数据传输服务。一个45英尺长、9.6英尺高、8英尺宽海运集装箱，由一台半挂卡车牵引，一次可以传输高达100PB的数据。Snowmobile可以将海量数据轻松移动到云中，可以实现视频库、图片存储库，甚至整个数据中心的迁移。

AWS re:Invent 2016，把卡车开上舞台

　　另外，为了保证数据安全，AWS不但使用了256位加密的密钥（密钥由AWS密钥管理服务管理），提供温控和防水技术，还为Snowmobile配备了专业安保人员和安全车辆组成的专业护送车队，并配备全天候视频监控、警报监控和GPS追踪。防护等级丝毫不逊于任何其他押运模式，果然，在信息时代，数据才是未来石油。

EB级数据传输 客户：我很满意

　　我们现在可以得出结论，GB级数据可以考虑通过网络传输，TB级数据需要快递运输，而如果你有PB或者EB级数据，那还是选择集装箱重卡吧！毕竟，有时候太复杂的东西，反而需要用最简单的方法来解决才最有效。

　　但可能有人提出质疑：我们常见的社交数据、视频数据都是有“保质期”的，一般过了三个月后，复用率很低，所以企业都会直接做冷处理。那么，PB、EB级数据传输，真的有必要吗？

　　答案是肯定的。而且亚马逊这个45英尺的大卡车，在今年6月就已经完成了一次100PB的数据传输实战。

DigitalGlobe公司磁带库

　　这家公司叫做DigitalGlobe，从2001年发射第一颗卫星QuickBird起，DigitalGlobe就负责24*7*365的收集地球的图像，随着新的卫星不断加入和图像分辨率的不断提升，DigitalGlobe手机的图片所占用的存储空间越来越大。例如WorldView-3卫星收集的一张图像可能就达到30GB。在十几年的积累后，如今这家公司的数据存储量已经高达100PB，同时还在以每年10PB的速度不断增长。

　　毫无疑问，这些数据对科学研究有着重要价值，也是人文、历史、科学、生物、工业等学科的资料和依据。但是我们都知道，数据的存储与维护的费用十分高昂，随着云计算技术不断成熟，这家公司开始将数据搬到了公有云上，而此时，PB级的数据传输问题就成为了瓶颈：数据需要在能够快速调取的情况下（热状态下）实现快速迁移。

Snowmobile数据传输

　　于是，亚马逊将一台Snowmobile停在了DigitalGlobe科罗拉多州威斯敏斯特的总部，连接上一台交换机和多条40Gb/s速率的网络，以1 Tb/s的速率传输数据，实现高速数据交换能力，在这种环境下，每辆Snowmobile的数据传输需要12.13天。终于，DigitalGlobe在今年第一季度成功迁移了5400万个文件。

　　对此，DigitalGlobe公司基础设施与运营副总裁Jay Littlepage评价说：“利用Snowmobile强大的数据传输能力，我们得以越来越快地将影像归档导入至AWS端，这使得我们的客户及合作伙伴能够快速获取海量数据集……Snowmobile已经成为真正的游戏规则改变者！”

　　如此看来，100PB的文件传输已经有了成功案例，而且Snowmobile的实际应用者还说“这次数据传输已经使出洪荒之力了，我很满意！”

 败北：光纤追不上数据增长速度

　　进入信息时代，我们常说“数据量呈指数级增长”，此言非虚。根据最新的研究显示，到2022年，全球摄像头总量将达到44万亿部。在五年之内，一部智能手机可以运行13个摄像头，能够拍摄360度3D视频，创建复杂的增强现实图像……在这些改变的背后，无论是数据数量，还是单个数据的大小都将暴增。

速度对比

　　过去一部MP4电影几百MB，如今一部4K电影需要几百GB，那未来是不是一部全息电影需要几百TB的空间？

　　也就是说，尽管带宽级别在不断增加，但是，数据量级也在同步增加，光纤追不上数据增长的速度，用光纤来点对点传输PB或EB级的数据无异于愚公移山，未来物理搬运数据还会是必须。

（注：本文部分技术内容来自AWS知乎）