云计算解决方案架构设计

2022-09-12 22:33:22 IT技术网 互联网
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本篇文章给大家谈谈《云计算解决方案架构设计》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

云计算对服务器配置有什么要求?

要了解云计算对服务器的要求首先要对云计算有一定的了解,现在对于云计算服务器没有一个明确的定义,也没有一个统一的标准。与传统服务器相比,传统服务器中,包含处理器摸块、存储模块、网络模块、电源、风扇等设备,当然工业服务器除外,比如研祥工业服务器,其介于云服务器与传统服务器之间。

云服务器关注的是高性能吞吐量计算能力,关注的是在一段时间内的工作最总和。因此,云服务器在架构上和传统的服务器有着很大的区别。

架构上,云服务器体系架构包含云处理器模块、网络处理模块、存储处理模块与系统件理模块等。这种架构的优势使得云服务器可以大大提高了利用率,采用多个云处理器完成系统设计,引入低功耗管理理念完成对系统的集中冗余管理,同时在系统中省去了很多重复的硬件。

云服务器一般包括线程、核、处理器、网络、加速器等功能单元全部计算的总和。因此,云计算一般都有着庞大的数据输入量或海量的工作集。那么服务器应该具备哪些能力呢,我们详细的来说一说。

高密度

高密度低成本基本上已经是云服务器的基本要求了,按照云计算中心本身的特点,云服务器应该和云计算中心高密度、低功耗、低成本的特点相符,即主要面向大规模部署的云应用。高密度服务器能够减少延迟、提高反应速度。目前高密度服务器主要分为多路机架和刀片服务器。

虚拟化

服务器虚拟化的能力,可以说直接影响云计算的效果。由于服务器虚拟化技术实现了将高负载节点中的某些虚拟机实时迁移到低负载的节点,把多个低负载的虚拟机合并到一个物理节点,并将多余的空闲物理节点关闭,以提高资源的使用效率,使负载达到均衡,从而使上层应用的性能得到了保障,同时还达到了减少能耗的目的。

因此云计算利用服务器虚拟化技术可实现对虚拟机的部署和配置,通过对虚拟机的快速部署和实时迁移能大大提高系统的效能,还可通过对虚拟机资源的调整来实现软件系统的可伸缩性,确保系统能迅速从故障中恢复并继续提供服务,提高了系统的可靠性与稳定性。所以在购买云服务器的时候,服务器硬件虚拟化的支持程度是考量服务器的一个重要因素。

横向扩展

根据云计算的第一个特点“超大规模”来说,云计算服务器的横向扩展能力就变得至关重要,可以对这种大量的文件访问提供更高数据库和更好的可扩展性,为整个云计算的中心提供更高效、更安全以及更简化的方式,保证了云数据中心的灵活性。

并行计算

云计算在某种形式上来说就是分布式计算、并行计算、网格计算等一脉相传的技术路线,从概念上来说,可以把云计算看成是“存储云”+“计算云”的有机结合,而计算云就是指并行计算,因此,云计算的基础架构首先是要确保能实现并行计算。

云计算基础架构

云计算不仅是技术,更是服务模式的创新。云计算之所以能够为用户带来更高的效率、灵活性和可扩展性,是基于对整个IT领域的变革,其技术和应用涉及硬件系统、软件系统、应用系统、运维管理、服务模式等各个方面。

IaaS(基础架构即服务)作为云计算的三大部分之一,将基础架构进行云化,从而更好的为应用系统的上线、部署和运维提供支撑,提升效率,降低 TCO。同时,由于IaaS包含各种类型的硬件和软件系统,因此在向云迁移过程中也面临前所未有的复杂性和挑战。那么,云基础架构包含哪些组件?主要面临 哪些问题?有哪些主要的解决方法呢?

一、云基础架构

如图1所示,传统的IT部署架构是“烟囱式”的,或者叫做“专机专用”系统。

在这种架构中,新的应用系统上线的时候需要分析该应用系统的资源需求,确定基础架构所需的计算、存储、网络等设备规格和数量,这种部署模式主要存在的问题有以下两点:

硬件高配低用。考虑到应用系统未来3~5年的业务发展,以及业务突发的需求,为满足应用系统的性能、容量承载需求,往往在选择计算、存储和网络 等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后,应用系统在一定时间内的负载并不会太高,使得较高配置的硬件设备利用率不高。

整合困难。用户在实际使用中也注意到了资源利用率不高的情形,当需要上线新的应用系统时,会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用 系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异,更重要的是考虑到可靠性、稳定性、运维管理问题,将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度非常大, 更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。

这种部署模式,造成了每套硬件与所承载应用系统的“专机专用”,多套硬件和应用系统构成了“烟囱式”部署架构,使得整体资源利用率不高,占用过多的机房空间和能源,随着应用系统的增多,IT资源的效率、扩展性、可管理性都面临很大的挑战。

云基础架构的引入有效解决了传统基础架构的问题(如图2所示)。

云基础架构在传统基础架构计算、存储、网络硬件层的基础上,增加了虚拟化层、云层:

虚拟化层:大多数云基础架构都广泛采用虚拟化技术,包括计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。通过虚拟化层,屏蔽了硬件层自身的差异和复杂度,向上呈现为标准化、可灵活扩展和收缩、弹性的虚拟化资源池;

云层:对资源池进行调配、组合,根据应用系统的需要自动生成、扩展所需的硬件资源,将更多的应用系统通过流程化、自动化部署和管理,提升IT效率。

相对于传统基础架构,云基础架构通过虚拟化整合与自动化,应用系统共享基础架构资源池,实现高利用率、高可用性、低成本、低能耗,并且通过云平台层的自动化管理,实现快速部署、易于扩展、智能管理,帮助用户构建IaaS(基础架构即服务)云业务模式。

二、云基础架构融合

云基础架构资源池使得计算、存储、网络以及对应虚拟化单个产品和技术本身不再是核心,重要的是这些资源的整合,形成一个有机的、可灵活调度和扩展的资源池,面向云应用实现自动化的部署、监控、管理和运维。

云基础架构资源的整合,对计算、存储、网络虚拟化提出了新的挑战,并带动了一系列网络、虚拟化技术的变革。传统模式下,服务器、网络和存储是基 于物理设备连接的,因此,针对服务器、存储的访问控制、QoS带宽、流量监控等策略基于物理端口进行部署,管理界面清晰,并且设备及对应的策略是静态、固 定的。云基础架构模式下,服务器、网络、存储、安全采用了虚拟化技术,资源池使得设备及对应的策略是动态变化的(如图3所示)。

由于部署了虚拟化,一台独立的物理服务器变成了多个虚拟机,并且这些虚拟机是动态的,随着应用系统、数据中心环境的变化而迁移、增加、减少。例 如图3中的Server1,由于某种原因(例如Server1负载过高),其中的某个虚拟机VM1迁移到同一集群中的Server2。此时如果要保持 VM1的业务访问不会中断,需要实现VM1的访问策略能够从Port1随着迁移到Port2,这就需要交换机能够感知到虚拟机的状态变化,并自动更新迁移 前后端口上的策略。

这是一种简单的计算虚拟化与网络融合联动的例子。最新的EVB(以太网虚拟桥接)标准VEPA(虚拟以太网端口聚合,802.1Qbg)即是实 现这种融合联动方案的技术标准,其包括了VDP虚拟机发现和关联、CDCP 虚拟机多通道转发等协议,通过标准化的主机与网络之间虚拟化信息的关联控制,实现虚拟化环境向物理环境的映射,使得虚拟机的服务变更可以通过网络的感知来 自动化响应。

事实上,云基础架构融合的关键在于网络。目前计算虚拟化、存储虚拟化的技术已经相对成熟并自成体系,但就整个IT基础架构来说,网络是将计算资 源池、存储资源池、用户连接组一起的纽带,只有网络能够充分感知到计算资源池、存储资源池和用户访问的动态变化,才能进行动态响应,维护网络连通性的同 时,保障网络策略的一致性。否则,通过人工干预和手工配置,会大大降低云基础架构的灵活性、可扩展性和可管理性。

三、云基础架构融合方案

如图4所示,云基础架构分为三个层次的融合。

硬件层的融合

例如上文提到的VEPA技术和方案,则是将计算虚拟化与网络设备和网络虚拟化进行融合,实现虚拟机与虚拟网络之间的关联。此外,还有FCoE技术和方案,将存储与网络进行融合;以及横向虚拟化、纵向虚拟化实现网络设备自身的融合。

业务层的融合

典型的方案是云安全解决方案。通过虚拟防火墙与虚拟机之间的融合,可以实现虚拟防火墙对虚拟机的感知、关联,确保虚拟机迁移、新增或减少时,防 火墙策略也能够自动关联。此外,还有虚拟机与LB负载均衡之间的联动。当业务突发资源不足时,传统方案需要人工发现虚拟机资源不足,再手工创建虚拟机,并 配置访问策略,响应速度很慢,而且非常的费时费力。通过自动探测某个业务虚拟机的用户访问和资源利用率情况,在业务突发时,自动按需增加相应数量的虚拟 机,与LB联动进行业务负载分担;同时,当业务突发减小时,可以自动减少相应数量的虚拟机,节省资源。不仅有效解决虚拟化环境中面临的业务突发问题,而且 大大提升了业务响应的效率和智能化。

管理层的融合

云基础架构通过虚拟化技术与管理层的融合,提升了IT系统的可靠性。例如,虚拟化平台可与网络管理、计算管理、存储管理联动,当设备出现故障影 响虚拟机业务时,可自动迁移虚拟机,保障业务正常访问;此外,对于设备正常、操作系统正常、但某个业务系统无法访问的情况,虚拟化平台还可以与应用管理联 动,探测应用系统的状态,例如Web、APP、DB等响应速度,当某个应用无法正常提供访问时,自动重启虚拟机,恢复业务正常访问。

四、结束语

数据中心由传统基础架构向云基础架构的转变,极大提升了基础架构融合的必要性和可行性。通过资源池的云网融合,构建统一、融合、联动的基础架构系统,不仅提升了应用系统部署的可靠性、灵活性、可扩展性和可管理性,而且也促进了云计算的应用和实践。

目前人民检察院的信息化系统也将从传统的数据中心架构向云基础架构演进,满足检察院信息系统的快速批量部署、系统性能优化、降低管理维护工作量的需求,适应侦查信息化和装备现代化的科技强检需求,实现侦查方式战略转变、推动犯罪侦查工作和检务管理工作科学发展。

云计算系统已经在政府、教育、大企业、运营商等行业得到越来越多的成熟应用,涌现出一批国内外的具有完善解决方案的云基础架构供应商,包括华 三、VMware、微软、亚马逊等公司,尤其是国内的华三公司还可以提供集计算、存储、网络、虚拟化和云管理于一体的整体式交付的UIS统一基础架构系 统,可以显著简化检务云基础架构的部署和运维成本,而且凭借丰富的工程实施经验提供专业快捷的运维保障,将云基础架构系统的部署时间缩短70%以上。

云计算解决方案有几种,分别是什么?

1、IaaS:将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用。在IaaS环境中,用户相当于在使用裸机和磁盘,既可以让它运行Windows,也可以让它运行Linux。IaaS最大优势在于它允许用户动态申请或释放节点,按使用量计费。而IaaS是由公众共享的,因而具有更高的资源使用效率。

2、PaaS:为用户应用程序提供运行环境。PaaS本身负责动态资源扩展和容错管理,这样用户应用程序就不必过于担心节点之间的协调问题。但与此同时,用户的自主性较低,必须使用特定的编程环境,遵循特定的编程模型,而这种编程模型只适用于解决某些计算问题。

3、SaaS:更有针对性的是,将特定于应用程序的功能封装为服务。与PaaS不同,SaaS不提供计算或存储资源类型的服务,也不像IaaS那样提供运行用户定义的应用程序的环境。相反,SaaS只提供一些特殊用途的服务供应调用。

扩展资料:

1、从技术方面来讲

云服务器使用了云计算技术,而云计算技术,整合了计算、网络、存储等各种软件和硬件技术。传统的服务器,就是独立的了,不会整合这些资源。

2、从安全性方面来讲

云服务器具有天然防ARP攻击和MAC欺骗,快照备份,数据永久不丢失。而传统的服务器则不具有这方面的功能。

3、从可靠性来讲

云服务器是基于服务器集群的,因此硬件冗余度较高,故障率低;而传统的服务器则相对来说硬件冗余较少,故障率较高。

4、从灵活性方面来讲

用户可以在线实时增加自己的配置,可扩展空间较大;而传统的服务器则有这方面的局限性,如果有新的应用,只能再买一台了

云计算需要什么样的硬件支持?

云计算需要的硬件支持有:集群服务器 百兆乃至千兆的路由器或者是交换机 传输网络数据用的网线 其它的详细配置你可以去问下深圳新创电脑制造有限公司,他们有着专业的销售团队,要怎样的配置,他们有相关的人员会回答你的,导购的服务态度很好的哦!

云计算有哪些技术?

一、在讲什么是云计算之前,先思考下我们为什么需要“云”“云计算”

如今越来越多的应用正在迁移到“云”上,如我们生活中接触的各种“云盘”存储。实际上,“云”并不新潮,已经持续了超过10年,并还在不断扩大到所有领域。可预见的事:下一个10年中,几乎所有的应用都会部署到云端,而它们中的大部分都将直接通过你手中的移动设备,为我们提供各种各样的服务。

为什么会需要“云”?

传统的应用正在变得越来越复杂:需要支持更多的用户,需要更强的计算能力,需要更加稳定安全等等,而为了支撑这些不断增长的需求,企业不得不去购买各类硬件设备(服务器,存储,带宽等等)和软件(数据库,中间件等等),另外还需要组建一个完整的运维团队来支持这些设备或软件的正常运作,这些维护工作就包括安装、配置、测试、运行、升级以及保证系统的安全等。便会发现支持这些应用的开销变得非常巨大,而且它们的费用会随着你应用的数量或规模的增加而不断提高。这也是为什么即使是在那些拥有很出色IT部门的大企业中,那些用户仍在不断抱怨他们所使用的系统难以满足他们的需求。而对于那些中小规模的企业,甚至个人创业者来说,创造软件产品的运维成本就更加难以承受了。

所以,云计算,应运而生——更大、更快、更强

针对上述问题解决方案便是“云计算”!将应用部署到云端后,可以不必再关注那些令人头疼的硬件和软件问题,它们会由云服务提供商的专业团队去解决。使用的是共享的硬件,这意味着像使用一个工具一样去利用云服务(就像插上插座,你就能使用电一样简单)。

只需要按照你的需要来支付相应的费用,而关于软件的更新,资源的按需扩展都能自动完成。

二、形象点来说说“云计算”

【1】 水龙头观点论:

当需要的时候,扭开水龙头,水就来了,我只需要操心交水费就是了!

当你需要用一个软件时,你不用跑去电脑城,打开应用商店,它就下载下来了,你只需要交钱就是了;

当你想看报纸的时候,你不用跑去报刊亭,只要打开头条新闻,新闻唾手可得;

当你想看书的时候,你不用跑去书城,只需要打开阅读软件,找到这样的一本书,在手机上阅读;

当你想听音乐的时候,你不用再跑去音像店苦苦找寻CD光碟,打开音乐软件,就能聆听音乐;

云计算,像在每个不同地区开设不同的自来水公司,没有地域限制,优秀的云软件服务商,向世界每个角落提供软件服务——就像天空上的云一样,不论你身处何方,只要你抬头,就能看见!

【2】荤段子观点论:

网上很流行的一种比喻:男人找个女友或老婆是自建私有云,单身约炮或者到娱乐场所消费是公有云服务,按需使用并可弹性扩容,已婚男人找二奶小蜜则属于混合云。

这种解释方式对男人比较适用,通常稍微一解释就心领神会!

【3】共享单车-滴滴出行论:

出行需要用车,云计算或者云服务好比乘坐出租车或专车快车共享单车,随时需要随时用,按用量(路程)付费即可。

自己买车开车是混合云,车是自己的,出去付费停车或加油相当于部分使用公有云,而亚马逊或微软云在国内跟黑车差不多被政策限制

【4】一日三餐吃货论:

饿了要吃饭,在家里自己做饭属于自建私有云,需要建造厨房购买锅碗瓢盆柴米油盐等,吃完饭还需要自己刷锅洗碗等运维工作,费时费力;

外面餐馆提供的就相当于公有云服务,按需胡吃海塞吃完结账抹嘴走人,餐馆后厨如何安排做菜顺序并加快出菜速度就是负载均衡和虚拟化概念;

请厨师到家里上门做饭则属于典型的混合云,在资产安全的情况下有限使用公有云。

三、“云计算”的五大特点

大规模、分布式

“云”一般具有相当的规模,一些知名的云供应商如Google云计算、Amazon、IBM、微软、阿里等也都拥能拥有上百万级的服务器规模。而依靠这些分布式的服务器所构建起来的“云”能够为使用者提供前所未有的计算能力。

虚拟化

云计算都会采用虚拟化技术,用户并不需要关注具体的硬件实体,只需要选择一家云服务提供商,注册一个账号,登陆到它们的云控制台,去购买和配置你需要的服务(比如 云服务器,云存储,CDN等等),再为你的应用做一些简单的配置之后,你就可以让你的应用对外服务了,这比传统的在企业的数据中心去部署一套应用要简单方便得多。而且你可以随时随地通过你的PC或移动设备来控制你的资源,这就好像是云服务商为每一个用户都提供了一个IDC(Internet Data Center)一样。

高可用性和扩展性

那些知名的云计算供应商一般都会采用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性。基于云服务的应用可以持续对外提供服务(7*24小时),另外“云”的规模可以动态伸缩,来满足应用和用户规模增长的需要。

按需服务,更加经济

用户可以根据自己的需要来购买服务,甚至可以按使用量来进行精确计费。这能大大节省IT成本,而资源的整体利用率也将得到明显的改善。

安全

网络安全已经成为所有企业或个人创业者必须面对的问题,企业的IT团队或个人很难应对那些来自网络的恶意攻击,而使用云服务则可以借助更专业的安全团队来有效降低安全风险。

关于《云计算解决方案架构设计》的介绍到此就结束了。