基於英特爾平臺與虛擬化技術構建企業雲計算---轉載

雲計算(Cloud Computing)是如今的一個熱點,但也是一個容易讓人感到雲裏霧裏的熱點,它不像一般的技術那樣明確具體,相對抽象。究竟什麼是雲計算?如何讓雲計算爲應用軟件服務?這正是本文探討的內容。希望各位老大看完本系列之後,雲計算就不再只是一個腦子裏雲裏霧裏的概念了。 一、企業雲計算概述 雲計算作爲一種新興的計算模型,其核心是將IT整合爲服務。它的特點是將計算資源分佈在由大量計算機構成的資源池上,將數據和計算任務以服務的方式提供。用戶則根據自身需要,通過網絡來獲取這些計算力和各種服務。 雲計算區別於傳統的軟件產品的關鍵特性包括: 1. 以服務的形式進行訪問:無論雲提供的是應用軟件,基礎平臺API或者完全的抽象運算資源,這些都是整合了底層的IT資源,以服務的形式呈現給上層用戶。 2. 彈性擴展支持能力:不能自由伸縮的系統不能稱之爲雲。一個合符定義的雲具備動態擴展的能力, 無論是內容還是資源。這種擴展可能是運營商操作下的整體擴展, 也可能是某一個具體應用對客戶需求的自動響應. 相對於傳統軟件模式,基於雲計算的應用具有以下優點: 1. 易管理:無需上門安裝和部署,也無需特定的設備和硬件需求。基於雲計算的應用通常只需要瀏覽器支持,通過網絡付費購買即可使用。 2. 高可靠:雲計算拓展了傳統的備份、容災模式,給使用者以更多的選擇,在同等的硬件條件下,相對傳統模式更加可靠。 3. 低成本:由於雲計算統一了資源管理,降低了維護運營費用,進行管理時能夠大規模整合硬件和人力資源,統一運營服務平臺,因而能夠有效降低TCO。 4. 高靈活:基於服務的雲計算可以隨時終止服務或者調配服務等級。在業務增長的情況下,擴展服務的容量也極爲容易,因而應用極爲靈活。 對於雲計算而言,一般又將其分爲公共雲計算和企業雲計算(私有云計算)。公共雲計算基於Internet,利用公開的應用程序接口,訪問接口和統一的訪問介面向包括企業,團體,個人在內的Internet用戶提供服務;企業雲計算則是專門爲企業內部服務的雲。但這只是從服務對象的商務角度來說,企業雲計算是將IT資源整合提供給企業內部使用,而公共雲計算也不過是將企業內部整合好的IT資源提供給外部,兩者的底層支持架構其實是沒有區別的。 這裏對雲計算的核心概念再做個比喻。我個人以爲,雲計算最核心的概念是整合了後臺的服務器計算資源,而跟前臺的表現形式是無關的。傳統的後臺模式是這樣的:應用A(如CRM)共用了1,2,3,4四臺服務器,這四臺服務器也僅爲應用A服務;應用B(如HR)另用了5,6兩臺服務器。A和B之間的服務是沒有交叉的,也不能統籌使用。比如:應用A高峯到了,四臺不夠用了,這時應用B的服務器在波谷,幾乎閒置。但就算這種情況下,應用A也不能不應用B的兩臺服務器的閒置計算資源利用起來,只能另想辦法。而在雲計算下,服務器1,2,3,4,5,6被整合成統一的計算資源,以資源服務的形式提供給上面;應用A和B都看不到下面到底是哪些服務器在支持他們的工作,他們只知道下面給了他們一定的計算能力。這樣,如果還是出現了應用A的波峯,又是B的波谷,雲計算的控制部分就可以把多餘的計算資源分配給A,這在以前是不能實現的(或者要大費周折才能實現)。

四、企業雲計算的應用模式初探
基於英特爾平臺與虛擬化技術,企業雲計算有着衆多新的應用模式。這裏僅談談幾種,拋磚引玉。

1.整合的IT資源管理
雲計算帶來的一個顯著好處就是整合的IT資源管理。以虛擬化技術爲基礎,雲計算平臺能夠有效屏蔽底層硬件平臺的差異性。底層硬件被集中管理,形成硬件資源池,並以資源服務的形式提供給上層應用。從而使資源的動態分配成爲可能,真正做到IT As Service。由於雲對底層資源的整合和屏蔽,應用可以輕易實現資源的動態擴充、更換和無間斷的硬件維護:新購入的硬件資源只需安裝簡單的Agent即可自動納入雲的管理之中;當硬件需要升級時,應用只需在雲內部進行遷移,即可實現無宕機的硬件更換。由於雲的硬件屏蔽特性, 老舊的服務器資源在雲中也可以得到充分利用,從而保護了IT投資。

2.動態部署
動態部署是指依賴於雲計算平臺的解決方案模板庫來實現對解決方案進行靈活部署的應用模式。如圖所示,當需要在雲中重新部署一個獨立的解決方案實例的時候,我們可以通過雲的資源分配接口得到所需的物理資源,並從解決方案模板庫中提取所需的服務器模板組,從而便捷的組成獨立的應用實例。該實例既可以同普通實例一樣用作多租賃, 更可以指定爲特定用戶獨享。另外,在雲的資源調度優先策略的限定下,實例擁有的資源也可得到保障。
當前的SaaS類應用往往採用單一實例多租賃的方式,即一個解決方案的實例同時爲多個甚至上千個用戶提供服務。這一應用模式對SMB客戶非常適用,但由於數據安全性、系統穩定性等因素,往往不能滿足大型客戶的需求。動態部署帶來的實例部署便捷性和單一租賃的模式能夠有效的解決SaaS應對大型客戶需求的問題。

3.智能化解決方案 - 自適應系統
自適應系統是能夠利用雲的動態資源調配的特性,自適應的應對業務流量變化的智能化解決方案,因此又可以叫做彈性應用服務。在運行有Cloud-Aware應用的雲計算平臺裏,雲可以通過應用程序通報,服務器狀態監控等手段獲取負載和壓力的相關信息。當負載壓力過大時,雲可以根據既定的智能策略調整該應用的服務器數目, 自動增加服務資源以滿足客戶需求; 當負載高峯過去之後,雲可以自動減少應用的服務器數目, 達到釋放資源的目的。
自適應系統的一個典型應用方式是利用較少的資源提供最多的服務。以在線遊戲爲例,在線遊戲的地圖負載通常不能被單一的服務器容納,往往會被設計者劃分爲多個地圖服務器。儘管在線遊戲的特定分區人數上限往往是一個定值,但由於遊戲中玩家流動的隨意性,爲了保證任意情況下都有較好的遊戲體驗,運營通常要求每個地圖服務器都必須能夠負擔指定的人數上限。這無疑是一種資源的浪費。通過自適應系統能夠有效解決這個問題。理想情況下,只需要所有服務器加在一起能夠承受人數上限即可。系統的資源會自動流向壓力較大的地圖服務器。在其他一些應用,例如金融的流水操作中,我們也可以找到類似錯開壓力高峯來獲取性能/資源比的例子。

4.智能化解決方案 – 智能策略
基於雲計算基礎架構的靈活的智能策略和雲對自身資源、應用狀態的瞭若指掌,我們可以構建更多的動態應用,來應對不同的需求。這裏的一個例子是利用智能策略來實現節能減耗:
例如,雲計算基礎架構在運行中發現,支撐統一應用的3臺物理服務器都處於低負荷運行的狀態。由於物理服務器的空載基礎能耗在滿負荷運行能耗中的比例是相當大的,將這些壓力全部集中在同一服務器上能夠大大節省能耗開銷。在滿足了既定策略的條件後,雲將運行於其他兩臺物理服務器上的虛擬服務器遷移到同一物理機上,並把另外兩臺服務器置於深度休眠狀態, 從而可以在不影響業務的情況獲得相當的能耗節省。
其他的一些應用包括: 利用動態遷移服務器來獲取最佳性能,利用智能策略在滿足各種複雜條件的情況下給予管理員警告以輔助管理等等。

5.靈活容災恢復
相對於傳統應用服務,雲計算基礎架構可以提供更爲靈活的可用性保證和容災恢復。傳統的高可用性和災難恢復機制都可以在雲計算基礎架構中採用,同時由於底層硬件資源的隱藏,雲計算平臺還可以實現一對多冗餘,多對多冗餘等多種應對方案。
例如,運行在雲中的應用可以指定特定的虛擬服務器作爲自己的備份並應用傳統的高可用性機制。當應用失效的時候,雲能夠感知到應用的狀態,並迅速啓動或喚醒備份以支持業務。通過智能策略的控制,應用與備份服務器可以被強制分配到不同的物理服務器上,從而獲得物理級別的冗餘。另外,由於底層硬件的隔離,硬件服務器的1對1備份機制被轉化爲虛擬服務器的1對1備份;而多個虛擬機完全可以存在於一個硬件服務器之上,從而獲得1對多,多對多的冗餘效果。

以上的應用模式是屬於雲計算基礎架構在具體技術和實現細節方面的應用,下面的應用模式則是由雲計算引入的嶄新的業務模式。

6.靈活的服務水平協議

雲計算基礎架構的智能化策略管理和靈活的資源調配能力帶來了嶄新的業務模式。在簽署與客戶的服務水平協議時,多種多樣不同需求的應用模式可以被考慮在內。儘管都運行與同一個Cloud之中,不同客戶卻可以享受到完全不同的服務水平保證。例如: 提供高可用性保障的應用、提供低響應時間的應用、按需計算按需付費的應用、獨享的應用實例等等。 這些服務內容還可以相互組合, 產生更多的定製服務。能夠有如此靈活的服務內容與質量,則必須依靠於雲計算基礎架構對於資源的完全掌控。

7.新盈利模式

雲計算還可以爲我們帶來嶄新的盈利模式。除了標準的Cloud服務和傳統軟件服務外,軟件廠商在運營自己的Cloud時,可以將Cloud提供的服務與傳統的軟件服務相結合,對於已經運行傳統軟件服務的客戶提供傳統與雲相結合的混合服務。即,客戶平常使用傳統軟件服務支持業務,當遇到高峯壓力時,軟件廠商通過開放自己受保護的Cloud,將部分資源租借給自己客戶,幫助客戶應對服務壓力。這一模式是傳統軟件服務模式很好的補充,能夠極大的節省客戶的硬件投資,同時爲軟件廠商自身增加利潤,降低售後支持的開銷。也是將客戶逐漸導向雲計算的良好過度。

五、小結

在計算機發展的初期,虛擬內存的出現改變了整個計算機的體系架構和應用模式:應用的內存使用範圍不再侷限於固定的物理內存,應用不必知道物理內存的詳細配置… 雲計算其實和虛擬內存很類似,它屏蔽的是物理服務器的實際情況,帶來了嶄新的應用模式。虛存已經成爲了現代IT的基礎概念,企業雲計算也必將如此!如何將ISV的解決方案與雲計算結合在一起,是一個挑戰,更是一個機遇!

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章