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云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的集中云和分散云

2019-02-26    來(lái)源:多智時(shí)代

容器云強(qiáng)勢(shì)上線!快速搭建集群,上萬(wàn)Linux鏡像隨意使用

中國(guó)IDC圈7月12日?qǐng)?bào)道:隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,現(xiàn)在的開(kāi)心、淘寶、新浪微博等等(好孩子不翻墻),雖然使用者看到的只是在簡(jiǎn)單的頁(yè)面進(jìn)行點(diǎn)擊輸入,但是后臺(tái)的工作量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是少量幾臺(tái)大型服務(wù)器能夠勝任的了,即使天河一號(hào)也不見(jiàn)得能搞定。集中云的應(yīng)用主力就是這些大型的互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容提供商們,當(dāng)然還有一些傳統(tǒng)應(yīng)用如地震、氣象和科研項(xiàng)目的計(jì)算也會(huì)存在此類(lèi)需求。

了解了需求,下面簡(jiǎn)單談下技術(shù),除了按照承載網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型可分成Infiniband和Ethernet外,根據(jù)技術(shù)分,還可分為Active-Standby主備與Load Balance負(fù)載均衡兩類(lèi)。

主備模式好理解,所有的Server里面只有一臺(tái)干活,其他都是候著的,只有偵聽(tīng)到干活的歇菜了,才開(kāi)始接管處理任務(wù)。主備模式大部分就二虛一提供服務(wù),多了如三虛一什么的其實(shí)意義都不太大,無(wú)非是為了再多增加些可靠性。主備模式以各類(lèi)HA集群技術(shù)為代表。

而負(fù)載均衡模式復(fù)雜一些,在所有的LB技術(shù)中都存在兩個(gè)角色,協(xié)調(diào)者與執(zhí)行者,協(xié)調(diào)者一般是一個(gè)或多個(gè)(需要主備冗余時(shí)),主要工作就是接活兒和分活兒(有點(diǎn)兒像包工頭);而執(zhí)行者就只處理計(jì)算了,分到啥就完成啥,典型的苦力。從流量模型上來(lái)說(shuō),LB集群技術(shù)有來(lái)回路徑一致和三角傳輸兩種,來(lái)回路徑一致指流量都是客戶發(fā)起連接,請(qǐng)求協(xié)調(diào)者進(jìn)行處理,協(xié)調(diào)者分配任務(wù)給執(zhí)行者進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算完成后結(jié)果會(huì)都返回到協(xié)調(diào)者,再由協(xié)調(diào)者應(yīng)答客戶。

這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,計(jì)算者不需要了解外界情況,由協(xié)調(diào)者統(tǒng)一作為內(nèi)外接口,安全性最高。此模型主要應(yīng)用于搜索和地震氣象科研計(jì)算等業(yè)務(wù)處理中。三角傳輸模型指計(jì)算者完成計(jì)算后直接將結(jié)果反饋給客戶,此時(shí)由于計(jì)算者會(huì)和客戶直接通信,造成安全性降低,但返回流量減少了協(xié)調(diào)者這個(gè)處理節(jié)點(diǎn),性能得到很大提升。此模型主要應(yīng)用于騰訊新浪的新聞頁(yè)面和阿里淘寶的電子商務(wù)等WEB訪問(wèn)業(yè)務(wù)。

集中云在云服務(wù)中屬于富人俱樂(lè)部的范圍,不是給中小企業(yè)和個(gè)人玩的,實(shí)際上都是各大互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商自行搭建集中云以提供自己的業(yè)務(wù)給用戶,不會(huì)說(shuō)哪天雅虎去租用個(gè)Google的云來(lái)向用戶提供自己的新聞頁(yè)面訪問(wèn)。集中云服務(wù)可能的租用對(duì)象是那些高度科研項(xiàng)目,因而也導(dǎo)致當(dāng)前集中云建設(shè)上升到國(guó)家宏觀戰(zhàn)略層面的地位。你能想象哪天百度的云服務(wù)提供給總裝研究院去計(jì)算個(gè)導(dǎo)彈軌跡,核裂變什么嘛,完全不可能的事。

最后是多虛一對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求。在集中云計(jì)算中,服務(wù)器之間的交互流量多了,而外部訪問(wèn)的流量相對(duì)減少,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通信的壓力增大,對(duì)帶寬和延遲有了更高的要求,自然而然就催生出后面會(huì)講到的一些新技術(shù)(L2MP/TRILL/SPB等)。

再講分散云,這塊是目前的主流,也是前面提到的云服務(wù)的關(guān)鍵底層技術(shù)。由于有VMware和Citrix等廠家在大力推廣,而且應(yīng)用內(nèi)容較集中云更加平民化,隨便找臺(tái)PC或服務(wù)器,裝幾個(gè)虛擬機(jī)大家都能玩一玩,想干點(diǎn)兒啥都成,也就使其的認(rèn)知度更加廣泛。

虛多的最主要目的是為了提高效率,力爭(zhēng)讓所有的CPU都跑到100%,力爭(zhēng)讓所有的內(nèi)存和帶寬都占滿。以前10臺(tái)Server干的事,我整兩臺(tái)Server每臺(tái)跑5個(gè)虛擬機(jī)VM(Virtual Machine)就搞定了,省電省空間省制冷省網(wǎng)線,總之省錢(qián)是第一位的(用高級(jí)詞兒就是綠色環(huán)保)。技術(shù)方面從實(shí)現(xiàn)方案來(lái)看,目前大致可分為三類(lèi):

在操作系統(tǒng)中模擬出一個(gè)個(gè)跑應(yīng)用程序的容器,所有虛擬機(jī)共享內(nèi)核空間,性能最好,耗費(fèi)資源最少,一個(gè)CPU號(hào)稱可最多模擬500個(gè)VPS(Virtual Private Server)或VE(Virtual Environment)。缺點(diǎn)是操作系統(tǒng)唯一,如底層操作系統(tǒng)跑的Windows,VPS/VE就都得跑Windows.代表是Parallels公司(以前叫SWsoft)的Virtuozzo(商用產(chǎn)品)和OpenVZ(開(kāi)源項(xiàng)目)。Cisco的Nexus7000猜測(cè)也是采用這種方案運(yùn)行的VDC技術(shù),但不太清楚為什么會(huì)有最多4個(gè)VDC的數(shù)量限制,也許是基于當(dāng)前應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行規(guī)格控制的一種商業(yè)手段。

先說(shuō)下Hypervisor或叫做Virtual Machine Monitor(VMM),它是管理虛擬機(jī)VM的軟件平臺(tái)。在主機(jī)虛擬化中,Hypervisor就是跑在基礎(chǔ)操作系統(tǒng)上的應(yīng)用軟件,與OS-Level中VE的主要區(qū)別在于:

Hypervisor構(gòu)建出一整套虛擬硬件平臺(tái)(CPU/Memory/Storage/Adapter),上面需要你再去安裝新的操作系統(tǒng)和需要的應(yīng)用軟件,這樣底層和上層的OS就可以完全無(wú)關(guān)化,諸如Windows上跑Linux一點(diǎn)兒?jiǎn)栴}沒(méi)有;

主機(jī)虛擬化中VM的應(yīng)用程序調(diào)用硬件資源時(shí)需要經(jīng)過(guò):VM內(nèi)核->Hypervisor->主機(jī)內(nèi)核,導(dǎo)致性能是三種虛擬化技術(shù)中最差的。主機(jī)虛擬化技術(shù)代表是VMware Server(GSX)、Workstation和Microsoft VirtualPC、Virtual Server等。

裸金屬虛擬化中Hypervisor直接管理調(diào)用硬件資源,不需要底層操作系統(tǒng),也可以理解為Hypervisor被做成了一個(gè)很薄的操作系統(tǒng)。這種方案的性能處于主機(jī)虛擬化與操作系統(tǒng)虛擬化之間。代表是VMware ESX Server、Citrix Xen Server和Microsoft Hyper-V.

在不久的將來(lái),云計(jì)算一定會(huì)徹底走入我們的生活,有興趣入行未來(lái)前沿產(chǎn)業(yè)的朋友,可以收藏云計(jì)算,及時(shí)獲取人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的前沿資訊和基礎(chǔ)知識(shí),讓我們一起攜手,引領(lǐng)人工智能的未來(lái)!

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