你可以一边开车，一边换轮胎吗？Dropbox 做到了

如果你是 Dropbox 5 亿用户中的一员，它对你来说不过是电脑上的一个文件夹，能让你在网存文件，发文件，在笔记本、手机、平板之间同步文件而已。然而，窥视这个文件夹背后时，你才会发现它其实是计算机工程的鬼斧神工。Dropbox 运行于一个巨大的计算机网络之上，这个网络的进步体现了过去十年中改变互联网的一股力量。今天，这个网络进入了一个卓越的新时代。

如你所见，在创立的前 8 年里，Dropbox 为 5 亿用户储存了几十上百亿个文件。但是，他们并不想自己保管这些资料。像近年许多其他的初创科技公司一样，Dropbox 把生意建立在所谓的 “亚马逊云” 上。这是一个非常受欢迎的服务，没错，它属于那个你熟知的亚马逊——世界最大的在线零售商。亚马逊的云计算服务让任何人都能在上面运行软件，而无需架设自己的硬件设施。换句话说，这几十亿上百个文件储存在亚马逊的机器里，而不是 Dropbox 的机器里。

逃离亚马逊云

但情况有变。过去的两年半里，Dropbox 打造出了自己的庞大网络，把服务转移到了自主设计的新机器上，机器上运行着由自家程序员用全新语言编出的软件系统。通过吸取硅谷前辈 Google、Facebook、Twitter 的经验，Dropbox 成功地把 90% 以上的文件转移到了这个新的在线帝国上。

必须肯定，这是一次计算机工程的鬼斧神工，但此举的意义超过了 Dropbox 本身，它还揭示出一些在过去十年里席卷全球硬件市场的重大改变。

今天，越来越多的公司把业务搬上了云，而不是从云上搬走。根据 Forrester 预测，云计算将成为一个 1910 亿美元的市场，巨头如 Google 和微软都在用自己的云服务向亚马逊云发起挑战。拒绝对本故事做出评论的亚马逊刚刚公布了财务信息，Amazon Web Service 去年四季度斩获 24.1 亿美元——这基本发生在 Dropbox 离开之后。

不过，有的公司规模变得如此之大，使得自主建造定制网络成为了更合理的选择。亚马逊、Google、微软依赖规模经济，让云服务价格保持低廉，但这还是一笔有利可图的生意。“没人把云生意当慈善来做，哪都会有点利润。”Dropbox 工程副总裁说。当公司增长到一定程度，离开云端能为你省下大笔的钱。Dropbox 认为它现在就有这么大了。

建立一个如此巨大的网络是极为困难的任务，这绝不是适合所有公司的选项。“正确的答案其实是别自己做这个”，前加州大学圣塔芭芭拉分校教授伍尔兹·霍瑟尔（Urs Hölzle）说。他曾是 Google 的第 8 号员工，曾负责建立公司的全球网络，如今负责运营 Google 的云计算服务。他解释道，大多数公司要么不够大，要么不够复杂，因此无法从规模经济获益。坚持要这么做的话，一旦公司发展慢下来，自建的网络可能会成为梦魇。在 Dropbox 的故事里，这也是个重要的考虑。最近几个月里，专家和投资人对 Dropbox 感到有点失望，说它 100 亿美元的估值虚高，而在吸引商业客户的层面动作又太慢。

但霍瑟尔承认，对于某些公司来说这个做法还是说得通的。至少现在看来，Dropbox 也属于这类公司。据首席运营官丹尼斯·伍德赛德（Dennis Woodside）所说，独立运作带来了 “巨大的经济价值”。讽刺的是，Dropbox 逃离云端的动作恰恰反映了云的强大。它像亚马逊云一样建立自己的基础设施，把自己也变成了一家云公司。在往自己的庞大网络迁移时，Dropbox 加入了亚马逊、Google、微软的行列，把全球硬件市场以及信息科技朝一个全新的方向推进。

云，是未来的文件储存方式

亚马逊、Google 和微软主宰了一线云计算市场。同时，还有个以 Dropbox 及其劲敌 Box.com 等公司为核心的二线市场。这些公司属于一个不同的类别——他们通过互联网提供现成的软件服务。Box 的 CEO 阿隆·列维（Aaron Levie）说：

“这个产业的下一个大时代，将有一场平台之战。谁会成为创业公司拥抱的下一代平台？”

Dropbox 希望成为其中一个。于是它押上不少身家，建立了自己的云，但这不容易。随着在预置软件领域的扩张，它要应对来自亚马逊、Google 和微软的强大竞争压力。事实上，这些巨头已经开始用自己的文件分享工具挑战 Dropbox 和 Box 的地位了。未来的文件分享服务很可能会变得便宜些，分享散碎的文件——诸如照片、视频、文档、数据表——将变得不那么重要。文件不是手机使用场景的核心，有了随时在线的消息软件和 Slack 等协同软件，文件对桌面电脑也不那么重要了。

Dropbox 知道这一切。它极高的估值让它成为了专家和投资人口中 “反独角兽” 言论的靶子。近几个月，没有哪家公司热度比得上 Dropbox，许多人质疑它对抗互联网巨头的能力。从外界与这家公司的高管多次对话看来，显然 Dropbox 不是活在自己的幻想中。问题是——在投入了时间、金钱、努力完成数据迁移之后——公司能否与那时的世界同步？

“我想造点什么”

詹姆斯·考林（James Cowling）在麻省理工认识了 Dropbox 的创始人。作为学校的一名研究生，他的研究方向是分布式系统——运行于几十、几百，甚至几千台机器上的计算系统——他与一些最早的 Dropbox 员工是同学。随着 Dropbox 成长，他们保持着联系，来来往往，他们想明白了为什么 Dropbox 应该脱离亚马逊独立运作，以及如何完成这一壮举。考林说：

“看上去是个狂想派计划”（moonshot）。

2012 年，Google 这家互联网上最 “狂想驱动” 的公司，邀请考林加入负责 Spanner 的工程团队。那是个全球化的数据库，为搜索巨头贡献了巨大的驱动力。Spanner 可能还是地球上最大、最复杂的一个数据库——分布最广泛的分布式系统。不过，考林还是选择加入了 Dropbox。

“我想造点什么”。

Spanner 已经存在了，而 Dropbox 帝国还没有。

创立以来，Dropbox 有一部分在亚马逊云上，有一部分不在。如果有人通过 Dropbox 分享文件，公司把文件储存在亚马逊 “简单储存服务”（Simple Storage Service，3S）上；而这些文件的元数据——所有权、下载权限等等都储存在 Dropbox 自己的数据中心。

考林与前 Google 员工、基础设施副总裁阿克希尔·古普塔（Akhil Gupta）等人一同，设计出了一种全面软件系统（sweeping software system），让 Dropbox 可以存下几百 PB 的数据——足够塞满几亿个 U 盘——并且比以前用亚马逊 S3 的时候更加高效。他们把这个系统叫做 “魔法口袋”（Magic Pocket）。

“Dropbox 被描述成一个你存放所有东西的地方，东西不会丢失，而且可以随时取用——就像一个魔法口袋。”

本质上，他们给自己做了一个亚马逊 S3，只不过针对自身技术需求对软件进行了个性定制。“我们不是想打造一个同类替代品，而是要打造一个定制品。” 阿加瓦尔（Agarwal）说。

即使在 Dropbox 还运行于亚马逊云上时，亚马逊就已经推出了自己的文件分享服务，扮演起了前者的竞争对手。尽管亚马逊的文件分享服务不如 Dropbox 用户友好，也没有他们那辨识度极高的蓝色文件夹 logo，这一举动显然引起了 Dropbox 的忧虑。不过，据阿加瓦尔所说，离开亚马逊云纯粹是出于经济方面的考量，而不是政治方面的。

你必须把这些巨头当成国家来看待——是友好的邻居，但小摩擦也时常会上演。亚马逊有很多业务，但我认为云储存服务对它并不是最重要的。

他最好希望如此。因为 Dropbox 已经满仓入市了。是的，它做出了它需要的软件，不仅如此，他们还定制了自己的硬件。

规模催生硬件需求

多年以来，互联网巨头如 Google、Facebook、微软和亚马逊都为自己设计了数据中心的硬件设施——电脑服务器、网络交换机，有时候还有用来储存海量数据的设备。这些公司别无选择：他们的在线帝国发展得如此壮大，以至于传统设施变得又贵又不好用。他们需要更便宜、更流水线、更具扩展性的新一代硬件。于是他们与亚洲等地的硬件生产商、零件供应商合作，走上了自建硬件之路。

如今，Google 建造的服务器比地球上任何一家公司都多——而且这些服务器还不卖，亚马逊和微软大体也是这个模式。由于这些公司都提供云计算服务，很多公司现在都运行在了云上。在 Facebook 把自己定制的硬件开源后，这个趋势变得更加显著。如今许多厂商，包括亚洲的广达电脑，都卖起了基于 Facebook 硬件的产品。

拉米·阿迦玛尔（Rami Aljamal）率先见证了这一趋势。他为 Twitter 和戴尔电脑建造了新一代流水线机器，借此夺回一点 Google 自建硬件后流失的那块市场。如今，他为 Dropbox 设计机器。

Dropbox 要储存巨量的数据，所以它需要特殊的机器来完成这项任务。他们给这些机器起名为 “Diskotech”。Diskotech 是一种规格为 1.5 英尺 x3.5 英尺 x6 英尺的盒子，每一个这样的盒子能储存 1 PB，或者说 100 万 GB 的数据。换言之，50 个 Diskotech 就能装下人类从古到今写下的所有文字。

开始迁移

自 2013 年的夏天起，考林开始着手设计魔法口袋的软件，花了整整 6 个月才写出初始代码。但这还只是一小步，一旦系统建立起来了，他们还要保证它稳定运作。他们要把软件安装到分布在几个数据中心的几千台机器上。他们要为新硬件定制软件。他们还要把所有数据从亚马逊移出来。

整个过程花了两年。一个浩大如此的工程中，网络数据迁移是一个问题，把机器搬进数据中心是另一个问题。他们两者都要做，Dropbox 还要继续为几亿人服务。前 Facebook 网络工程师丹·威廉姆斯负责了许多扩张工作，他深知其中的艰辛：“这就像一辆正在开着的车，而你想要一边开车，一边换轮胎。” 换句话说，在做这些事的时候，Dropbox 也不能暂时关闭服务。有趣的是，衡量这次壮举是否成功的一条重要标准是：用户是否意识到了这次迁移。

考林和团队成员完成初始代码后，在一个标准设备网络上进行了测试，这个网络是一个 Dropbox 的影子版本，装下了 20% 原本储存于亚马逊的数据。他们发誓，要测试 180 天无大 bug 才算成功，甚至还在 Dropbox 总部的墙上挂了一面倒数的钟。两个月后，一个大 bug 出现了，于是倒计时重新开始。于是，测试工作总共花了 8 个月。

当他们确信新系统可以在所有 Dropbox 上运行时，团队把代码移植到越来越多的系统中，同时从亚马逊迁移出越来越多的数据。那时 Dropbox 与亚马逊的合同还有 6 个月到期。“打开降落伞的时间非常短。” 考林说。

光是把数据从亚马逊迁出，再迁入另一个数据中心，已然是史诗级的任务。与此同时，数据中心要架设好设备来接收这些数据。所有的物理操作都有个时间限制，如果他们不能及时把新系统装进数据中心，也就没法及时从亚马逊上把数据搬出来。于是他们每天为 40-50 排设备装机，每一排有 8 台机器。有时候还会碰到些小意外，例如在一天里，两辆从不同地方开往 Dropbox 数据中心的卡车同时发生了交通事故。

尽管有这样那样的意外，Dropbox 最终赶在合同到期前完成了迁移。因为欧洲的发展趋势不那么确定，欧洲业务仍在使用亚马逊云。但古普塔等人把 90% 的数据移进了自己的数据中心。然后，最麻烦的工程难题来了。

最麻烦的事来了

从亚马逊云把数据弄下来后，阿迦玛尔与一位名叫杰米·特纳的程序员开始商量下一个任务：把文件从老机器搬到新机器上来。特纳是英语专业、半道出家的程序员，参与创立过多家科技公司，与阿迦玛尔一起确保软硬件能顺利接轨。阿迦玛尔和工程师们设计了能容纳 1PB 数据的 Diskotech，但是问题来了——魔法口袋软件与新硬件不太兼容。于是，特纳用一种完全不同的程序语言重写了魔术口袋。

这看起来有点怪。为什么要把代码放进几千台机器，然后把代码改一遍，再放进几千台别的机器？在最大的英特网数据中心这很正常，因为机器老化得很快，零件会不断地坏掉，所以它们都会被更换。你永远在更新你的装备。

一开始，考林、特纳等人用 Google 的编程语言 “Go” 写下了魔法口袋的代码。这个语言是专为新世界里广泛分布的在线系统设计的，这样一来 Dropbox 就乘上了一个更高的浪头。苹果有 Swift，Mozilla 有 Rust，还有个独立语言叫做 D。这些语言让程序员能更快地写出软件，而且能让软件运行速度更快——即使在几千台机器上同时运行。

不过，Go 语言内存占用很高，以至于运行魔法口袋所需的内存，对这个庞大的储存系统来说负担太重。Dropbox 需要一种能够降低内存占用的语言，于是在这个两年半的工程中间，他们把 Diskotech 的语言又全部换成了 Rust。

折腾完了，巨人可以歇会了

这是很折腾。但正因为 Google、亚马逊、Drobox 经历了这种折腾，其他人才不必自己折腾，这就是云计算的力量。不过，Dropbox 与 Google 或者亚马逊又不同。它不提供原始计算性能，只让你储存、分享文件。这事听起来不难，但随着公司规模增长，储存的数据变多，也会变得很难。Dropbox 希望把分享功能平台化，为此专门打造了一个在线文本编辑器和协同工具 Dropbox Paper。来自微软等公司的开发者都可以把自己的应用接入这项服务。

危险的是，亚马逊、Google 和微软都在扩张自己的服务，他们势必要限制 Dropbox 的发展。假如被对手压制，自己的数据中心会变得更像个累赘而不是福音。之前有个知名的案例，当旧金山社交游戏公司 Zynga 进入高速增长期时，公司把数据从云端搬到了自己的数据中心。但之后生意萎缩了，于是它就只好坐拥着一堆自己根本用不上的基础设施。它现在又回到了亚马逊。

Dropbox 有一个优势，即加瓦尔、古普塔、威廉姆斯和索达尔这些核心人员以前都玩过这一套，而且他们的前任雇主正是最会玩的那些公司。威廉姆斯坦言，搞这种极端工程很有快感：

如果你曾经在 Facebook 或者 Google 这类公司待过，你会为高速成长而 “嗨”。当你感觉不到 “增长嗨” 时，你会想它。

这不是夸夸其谈。他说的是能为公司省下几百万美元的快感，但正如其他上瘾症一样，这种 “嗨” 也有它的副作用。硅谷把这种副作用称作 “非我发明综合症”，指的是公司仅仅为了造新东西而造新东西。

无论这次壮举是完成了 Dropbox 的一个商业理想，还是最终沦为巨大的 “工程嗨”，这家公司总算有了自己的数据中心。Dropbox 做出了自己的 box。这意味着 Google 带来的风气慢慢地在硅谷里散播开了。Google 如此成功不仅因为它搞了个不错的搜索引擎，还因为它建造了搜索引擎及其背后所有的科技支柱。挖来无数 Google 员工的 Facebook 也是这么干的。Twitter 和它挖来的 Google 员工也是这么干的。现在，Dropbox 也来了。

要成为巨人，你或许要站在其他人的肩膀上。但当你自己成为巨人时，你会开始觉得需要给自己建个合适的住处了。