云計(jì)算應(yīng)用的六種架構(gòu)淺析

Juven 發(fā)布于2019-04-28 19:18 / 565人閱讀

摘要：云計(jì)算，應(yīng)當(dāng)高度貼合網(wǎng)絡(luò)未來更高層次的發(fā)展趨勢，著力于提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理和存儲能力，致力于低碳高效的利用基礎(chǔ)資源。具體而言，應(yīng)著重從高端服務(wù)器高密度低成本服務(wù)器海量存儲設(shè)備和高性能計(jì)算設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域提高云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理能力。

　　云計(jì)算的一個(gè)重要應(yīng)用在于由第三方機(jī)構(gòu)提供云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，并為大量的中小企業(yè)提供遠(yuǎn)程共享式的云計(jì)算應(yīng)用服務(wù)。使得這些企業(yè)不需要建設(shè)自己的數(shù)據(jù)中心就可以使用所需的計(jì)算資源，實(shí)現(xiàn)成本最優(yōu)化、資源共享最大化。

　　云計(jì)算，應(yīng)當(dāng)高度貼合網(wǎng)絡(luò)未來更高層次的發(fā)展趨勢，著力于提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理和存儲能力，致力于低碳高效的利用基礎(chǔ)資源。具體而言，應(yīng)著重從高端服務(wù)器、高密度低成本服務(wù)器、海量存儲設(shè)備和高性能計(jì)算設(shè)備等基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域提高云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理能力。云計(jì)算要求基礎(chǔ)設(shè)施具有良好的彈性、擴(kuò)展性、自動化、數(shù)據(jù)移動、多租戶、空間效率和對虛擬化的支持。那么，云計(jì)算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施各部分的架構(gòu)應(yīng)該是什么樣的呢？

　　云計(jì)算架構(gòu)分為服務(wù)和管理兩大部分。在服務(wù)方面，主要以提供用戶基于云的各種服務(wù)為主，共包含3個(gè)層次：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS、平臺即服務(wù)PaaS、軟件即服務(wù)SaaS。在管理方面，主要以云的管理層為主，它的功能是確保整個(gè)云計(jì)算中心能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，并且能夠被有效管理。其總體架構(gòu)如下圖。

　　根據(jù)長城電子公司多年的經(jīng)驗(yàn)，為滿足云計(jì)算服務(wù)彈性的需要，云計(jì)算機(jī)房采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的機(jī)房設(shè)計(jì)架構(gòu)。模塊化機(jī)房包括集裝箱模塊化機(jī)房和樓宇模塊化機(jī)房。集裝箱模塊化機(jī)房在室外無機(jī)房場景下應(yīng)用，減輕了建設(shè)方在機(jī)房選址方面的壓力，幫助建設(shè)方將原來半年的建設(shè)周期縮短到兩個(gè)月，而能耗僅為傳統(tǒng)機(jī)房的50％，可適應(yīng)沙漠炎熱干旱地區(qū)和極地嚴(yán)寒地區(qū)的極端惡劣環(huán)境。樓宇模塊化機(jī)房采用冷熱風(fēng)道隔離、精確送風(fēng)、室外冷源等領(lǐng)先制冷技術(shù)，可適用于大中型數(shù)據(jù)中心的積木化建設(shè)和擴(kuò)展。

　　網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)規(guī)劃應(yīng)堅(jiān)持區(qū)域化、層次化、模塊化的設(shè)計(jì)理念，使網(wǎng)絡(luò)層次更加清楚、功能更加明確。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)根據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用進(jìn)行區(qū)域劃分，可從以下幾方面的內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃。

　　1）按照傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)性質(zhì)和面向用戶的不同，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以劃分為內(nèi)部核心網(wǎng)、遠(yuǎn)程業(yè)務(wù)專網(wǎng)、公眾服務(wù)網(wǎng)等區(qū)域。

　　2）按照網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中設(shè)備作用的不同，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以劃分為核心層、匯聚層、接入層。

　　3）從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)的獨(dú)立性、各業(yè)務(wù)的互訪關(guān)系及業(yè)務(wù)的安全隔離需求綜合考慮，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在邏輯上可以劃分為存儲區(qū)、應(yīng)用業(yè)務(wù)區(qū)、前置區(qū)、系統(tǒng)管理區(qū)、托管區(qū)、外聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接入?yún)^(qū)、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)接入?yún)^(qū)等。

　　此外，還有一種Fabric的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在數(shù)據(jù)中心部署云計(jì)算之后，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有可能使網(wǎng)絡(luò)延時(shí)問題成為一大瓶頸，這就使得低延遲的服務(wù)器間通信和更高的雙向帶寬需要變得更加迫切。這就需要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)向扁平化方向發(fā)展，最終的目標(biāo)是在任意兩點(diǎn)之間盡量減少網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)目。Fabric網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵之一就是消除網(wǎng)絡(luò)層級的概念，F(xiàn)abric網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以利用陣列技術(shù)來扁平化網(wǎng)絡(luò)，可以將傳統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)壓縮為二層，并最終轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚樱ㄟ^實(shí)現(xiàn)任意點(diǎn)之間的連接來消除復(fù)雜性和網(wǎng)絡(luò)延遲。不過，F(xiàn)abric這個(gè)新技術(shù)目前仍未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其推廣應(yīng)用還有待更多的實(shí)踐。