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公有云的诗和远方

2019-08-16

公有云眼前的苟且,以及诗和远方

金融公有云的现实是必须面对初期成本相对较高的基础设施建设和一堆用户量相对少的服务,但是除了眼前的苟且,云计算还有诗和远方。诗和远方不是眼下的客户,客户是会变的,金融云的未来在于行业持续的领导力以及未来的生意机会。


如今应用开发模式的敏捷演进,对计算基础设施的要求也在变化。原本需要使用几台高配的服务器部署业务,变化为需要1个,甚至数个低配集群部署,实现各个模块的资源隔离,以及整个业务的高可用。对于有自建数据中心的大型公司来说,可能不是问题,但对于中小型公司来说,这可能是不可能的任务。尤其是对于一些增长趋势不明确的业务,提前3~5年来规划基础设施的建设,在业务前景还不明朗的时候可能无法说服投资人做出决策。

在功能交付要求越来越快的背景下,由于软件功能的堆积,软件的体积越来越大,复杂度越来越高,同时软件的质量也越来越难以保证。软件开发模式开始从传统的瀑布流模式转化为今天的微服务模式。复杂的单体式软件,拆解为一组简单的可高扩展的服务。大规模的开发团队,拆解为灵活独立的开发小组。长达半年到1年的交付周期,分解为以周为单位的快速迭代。彻底的D/O分离的协助模式,由于软件的微服务化,软件的业务运维与开发团队融合,形成了新的DevOps模式。



公有云如何应对这样的发展趋势,如何做好数据中心及其基础设施布局?让我们看看全球公有云的头牌供应商AWS是怎么做的。

 


AWS目前在全球共建立了几十个资源隔离的区域(Region),每个区域内包含若干个可用区(Availability Zone)。Availability Zone为一个数据中心群,包含1~6个超大数据中心。Availability Zone间距离通常为30~100公里,以保证风火水电的隔离。

AWS环境中80%以上的实例是小规格的。越来越多的客户倾向于开发微服务架构的应用,通过简单的高扩展的应用架构代替以往复杂的应用架构。AWS的云主机设计策略很明显,在保证整个资源池的计算、网络、存储性能优势以外,还要保证有能力提供足够小的资源颗粒粒度,同时保证这些颗粒有SLA的保证。

统计数据显示1~2核规格的云主机是主流,占据了近70%的比例。按照常规物理主机的2Intel 12 core CPU的配置来看,平均每个物理机上允许承载12个左右的云主机数量。按照每Availability Zone平均包含3个数据中心算,每个数据中心十万+的服务器数量,AWS在每个Region拥有可高质量互通的数十个的数据中心群,其中可部署几十万以上的物理机,承载十倍以上(几百万)的云主机,这是一套巨型的解决方案。

AWS很早引入智能网卡,承担了原本物理机内虚拟交换机的路由、contrack匹配、ACL过滤、VTEP查表、MAC代答、tunnel建立等工作负载,大幅度降低了网络延时,提高了网络吞吐量。同时硬件实现了虚拟机粒度的、严格的带宽以及五元组流的QoS,保证基本所有类型以及规格的云主机都有稳定可预测的网络性能。

AWS使用存储介质的策略也相对比业界激进,从最初的SATA SSDPCIE SSD,到现在的NVMe SSD,比业界的选择通常要早1~4年。

AWS在云主机设计的实践看,通过大型数据中心的规模效应来提高资源池的品质。通过全网使用更高带宽的网络技术,以及主机端的智能网卡,实现了比业界大大降低的云主机网络时延。比业界更早的使用更高性能的存储介质,并且通过新的存储卸载技术,大幅度的降低了存储时延,并且提高了存储密度。

正是因为在基础设施建设初期的超前技术引入和高质量投入,才为AWS带来现在的高收入增长。


云计算早期理论研究论文显示,软件和人为因素是故障的最大原因,而不是硬件设备本身的故障。这些故障来自于经常发生数据丢失、应用被病毒感染、以及不安全的系统配置。开发者更热衷于优化应用局部性能,而不是提高应用的扩展性,但扩展性好的其实简单架构的应用,运行在不需要人员运维的大型集群上效果会更好。

AWS提供了通用云主机、高性能云主机、GPU加速云主机、FPGA加速云主机、存储优化云主机、内存优化云主机等多种云主机规格。用户可以通过其运行一套包含接入、计算、数据落地的完整的应用堆栈,同时适应普通计算、HPCDNN等各种场景。所有的云主机服务均通过线上console或者API开通,客户选择好相应的云主机规格后,即买即用,用完即走。不需要关心资源集群的运维、安全加固、设备优化等。当然这个在今天很容易理解,但是早在2006年,当时机房托管才是主流商业模式的时候,选择这种超前的商业模式,需要足够的决策勇气。

AWS的云服务设计实践上看,其始终坚持使用API对客户提供资源服务的思路。修建大规模的数据中心,并优化数据中心的运维质量与成本、提高资源使用效率、提高整体的安全性、实现数据中心的高扩展性。最终通过统一的APIconsole作为界面,使用自助的云服务屏蔽底层硬件差异,最终将数据中心能力提供给客户。


 总结一下,是什么让AWS引领了公有云发展的步伐:



AWS在最终客户的周边修建了大型数据中心群,并保证之间的互联质量以及高可用。


通过其数据中心的巨型体量,使用各种最新的技术提高了资源的网络、存储效率,解决了功耗问题,同时降低了运维、安全等运营成本。

为满足客户的不同计算负载,引入高性能计算、GPUFPGA等技术,并通过小颗粒的资源粒度,通过统一、可编程的云服务模式提供给客户。

最后为了完成客户迁移的工作,提供了一系列搬迁工具、垂直解决方案、服务部署工具、适应新基础设施架构的中间件。



深圳市中盛瑞达科技有限公司是一家致力于为金融企业提供整体IT解决方案的综合服务集成商,成立于2008年。我们正在持续为金融云建设提供云计算、存储、网络、IDC、数据及迁移、咨询等各类产品和服务,我们希望通过中盛瑞达持续的努力,帮助金融企业走向诗和远方。