企業(yè)云轉型的技術路線

責任編輯:editor005

作者:舒允文

2016-06-09 18:03:59

摘自:C114中國通信網(wǎng)

今天,承載在物理服務器上的、以關系數(shù)據(jù)庫為核心的、事務型的傳統(tǒng)架構應用占據(jù)了企業(yè)應用的大半江山。從業(yè)界虛擬化技術應用領域分布來看,XEN具備大規(guī)模商用案例,KVM商用案例少成熟度尚待檢驗。

一、企業(yè)應用架構的未來演進趨勢

今天,承載在物理服務器上的、以關系數(shù)據(jù)庫為核心的、事務型的傳統(tǒng)架構應用占據(jù)了企業(yè)應用的大半江山。但同時,我們也看到了由數(shù)據(jù)驅動的分布式架構應用、CloudNative應用走上了企業(yè)應用的舞臺。在未來,可以預見,隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及、大數(shù)據(jù)技術的不斷成熟、網(wǎng)絡帶寬的不斷提升,基于分布式架構的應用會逐步擠壓傳統(tǒng)應用的空間。根據(jù)權威分析機構的最新報告,在2020年,幾乎所有的應用都會承載在云端,傳統(tǒng)架構與分布式架構的比例也會發(fā)生逆轉。

  根據(jù)架構核心關注點的不同,我們可以把企業(yè)業(yè)務云化的演進劃分為三個階段:

Cloud1.0:以數(shù)據(jù)庫為核心的傳統(tǒng)業(yè)務應用云化。此階段的應用以數(shù)據(jù)庫為核心,垂直整合,架構緊耦合,典型場景BOM域、VAS域等應用系統(tǒng)云化(資源池化)?;径际谴媪繎玫脑苹徇w過程,核心關注點在于業(yè)務平滑上云,資源最優(yōu)利用。

Cloud2.0:分布式、服務化的新應用云化。此階段的應用以數(shù)據(jù)為核心,去中心化水平分層,大規(guī)模,架構松耦合。這個階段既有存量應用的改造上云,也有直接基于云化、服務化開發(fā)的新業(yè)務上云,典型場景開發(fā)測試環(huán)境云化。新應用云化的過程,核心關注點在于業(yè)務開發(fā)(改造)服務化,業(yè)務使用服務化。

Cloud3.0:微服務化、CloudNative應用云化。此階段的應用以云原生、微服務化為核心,在去中心化水平分層,大規(guī)模的基礎上,進一步解耦,輕量化,可組裝,急速上線,架構松耦合。這個階段的應用直接基于微服務的架構來開發(fā)。CloudNative應用,核心關注點在于業(yè)務極速上線,快速試錯,對應的業(yè)務組織、維護組織相應變革。

二、云平臺基礎設施——支撐企業(yè)應用架構漸進式演進的基石

企業(yè)云轉型不是一蹴而就的,而是一個逐步演進的過程,目前從演進階段上來說,雖然部分互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已經(jīng)開始了Cloud3.0的探索,但絕大多數(shù)企業(yè)都處于從Cloud1.0到Cloud2.0演進的過程中,在這個轉型的過程中,如何選擇一個既符合業(yè)務演進要求,又穩(wěn)定可靠的企業(yè)級云平臺,是CIO們最為關注的事情。

下面我們云平臺基礎設施的演進來進行一次深入的探討。

  Cloud1.0:

如上圖,Cloud1.0階段,主要承載傳統(tǒng)業(yè)務的云化搬遷,聚焦于資源池化,在這個階段虛擬化架構是我們的不二選擇。

那么面對繁多的虛擬化廠商,紛繁的技術流派,如何取舍?在回答這個問題之前,我們再回顧一下,Cloud1.0階段業(yè)務云化的核心訴求為“業(yè)務平滑上云,資源最優(yōu)利用”。

資源利用最優(yōu),大家很容易理解,這里不再贅述。

對于“業(yè)務平滑上云”,這里面包含了三層含義,其一,應用不改,從物理環(huán)境平滑搬遷到云化環(huán)境;其二,維護組織不變,從維護物理環(huán)境到維護虛擬化環(huán)境,組織結構基本不變;其三,業(yè)務體驗一致,企業(yè)傳統(tǒng)關鍵應用云化,需要保持業(yè)務體驗的一致性、安全性和連續(xù)性。

通過上面的分析,我們不難得出,Cloud1.0階段,對于虛擬化平臺的選型要素有二:一是開放,能夠支持多樣的企業(yè)應用,能夠支持承載這些企業(yè)應用的GuestOS(包括一些老舊系統(tǒng)),能夠支持主流廠商的硬件設備;二是企業(yè)級可靠性,企業(yè)級可靠性是傳統(tǒng)關鍵應用云化的必然要求。

我們這里選取了主流的虛擬化平臺VMware、XEN、KVM為代表來進行一些對比分析。

首先,從發(fā)展歷程來看,虛擬化技術起源上世紀60年代,IBM因大型機硬件昂貴,為提升資源利用率提出,虛擬化技術真正走向成熟是隨著x86發(fā)展起來,商用軟件領域選擇VMware是業(yè)界的領頭羊,我們重點分析開源領域,XEN和KVM是主要的兩個技術流派,XEN虛擬化技術發(fā)展早,成熟商用時間更早,但本質上仍屬于同代的技術。

其次,從業(yè)界虛擬化技術應用領域分布來看,XEN具備大規(guī)模商用案例,KVM商用案例少成熟度尚待檢驗。

?從企業(yè)私有云市場來看,XEN家族( Hyper-V、Xen-Server、Oracle Xen)使用量僅次于VMware,占30%+。KVM商用案例較少。

? 從公有云服務市場來看,主流運營商均使用Xen家族平臺,包括AWS、Rackspace、SoftLayer、阿里、Oracle。

? 由于在虛擬化領域的起步較早,XEN對Guest OS有更好的兼容性,特別是RHEL3, SuSE SLES 9等早期的操作系統(tǒng),KVM無法支持。

再次,從兩種虛擬化的技術生態(tài)對比看,我們可以看出這兩種開源技術軟件棧技術生態(tài)基本相似,只是技術架構存在差異,是兩種擁有各自特點的虛擬化技術,不存在誰在開源生態(tài)或技術上更先進的問題。

  最后,從平臺架構的角度,XEN、KVM架構各有所長。

?XEN平臺架構側重安全性:為保證安全性,各Domain之間對共享區(qū)域的訪問和映射必須通過Hypervisor授權

?KVM平臺架構側重性能:VM之間以及與Host Kernel之間對共享區(qū)域的訪問和映射無需Hypervisor進行授權,故整個訪問路徑較短;使用Linux baremetal內核,損耗更小。

以上僅僅是理論分析,在實際的應用中,基于XEN和KVM架構的商用發(fā)行廠商表現(xiàn)如何,更多取決于發(fā)行廠商的技術能力和工程經(jīng)驗積累(如對性能有嚴苛要求的SAP HANA,全球獲得認證的三家廠商(云服務商)AWS、VMware、華為中,AWS、華為均采用XEN平臺,至今還未有任何基于KVM的發(fā)行廠商通過認證)。

綜上,不難看出,在Cloud1.0階段,閉源的VMware或基于開源XEN的發(fā)行版是最佳選擇。

cloud2.0:

步入Cloud2.0時代,伴隨的分布式應用、大數(shù)據(jù)應用的來臨,數(shù)據(jù)庫服務需要裸金屬來發(fā)揮最佳的性能及維保問題,傳統(tǒng)業(yè)務已經(jīng)被云化(資源池化),新的業(yè)務的開發(fā)、部署需要資源服務API,需要更加開放的生態(tài),單一的資源池化(虛擬化)已經(jīng)無法滿足業(yè)務需求。如何根據(jù)業(yè)務的需要,同時支持傳統(tǒng)業(yè)務、分布式新業(yè)務部署在同一朵云上,也越來越被CIO們所關注。

答案就在在云統(tǒng)一管理平臺(云OS),通過云平臺,構建“一云多池”的基礎設施體系,可以輕松滿足業(yè)務發(fā)展對開放的生態(tài)、統(tǒng)一的API、統(tǒng)一的服務的核心訴求。

傳統(tǒng)的關鍵應用,部署在成熟可靠的VMware或者Xen之上,保護企業(yè)歷史投資;新的業(yè)務由分布式來保證業(yè)務自身的高可用,降低了對虛擬化平臺可靠性的要求,故開發(fā)測試類應用,可以選擇KVM來建設,對于性能有極致要求的NFV類應用,可以用KVM資源池來承載,重載數(shù)據(jù)庫應用,也可以部署在物理服務器上,通過物理服務器自動化納入云平臺統(tǒng)一管理,形成統(tǒng)一的云服務提供給最終用戶,實現(xiàn)了資源多樣化供給,資源服務統(tǒng)一化呈現(xiàn)的目標。

縱觀云平臺的發(fā)展,從Eucalyptus到CloudStack,再到OpenStack。隨著包括IBM、HP、VMware、華為、RedHat、AT&T、Orange等主流IT廠商、電信運營商的加盟,OpenStack已成為當今最具影響力的云計算開源項目,是企業(yè)IT當前最佳的選擇。目前OpenStack正成為未來云平臺的事實標準和絕大多數(shù)客戶的選擇。

Cloud3.0:

在當前業(yè)界還處于探索階段,當企業(yè)云轉型漸漸深入之后,業(yè)務軟件本身開始按照云的特點進行重新的設計和重構,大量創(chuàng)新應用也是按照微服務的架構和CloudNative思想設計,因此這一階段的架構選型需要滿足業(yè)務對輕量化、分布式、敏捷性的要求,多采用容器技術實現(xiàn),其中以Docker應用最為廣泛,而承襲Cloud2.0的“一云多池”架構,可以通過增加容器資源池輕松搞定,。

三、總結

綜上所述,企業(yè)云轉型真正需要的是漸進式云化,拒絕斷崖式革命,不改變現(xiàn)有應用的前提下,平滑遷移業(yè)務到云平臺上,可以納管已有設備,保護現(xiàn)有投資,在此基礎上,具備基于新技術的創(chuàng)新業(yè)務快速推向市場的能力,支持企業(yè)數(shù)字化轉型,同時云平臺的建設要滿足開放架構的要求,構建開發(fā)者和ISV的生態(tài),避免被單一廠商鎖定。

為了構建企業(yè)級開放云平臺,當前企業(yè)IT架構需要混合IT的基礎設施去承載不同的業(yè)務類型,滿足企業(yè)云轉型的各方面訴求,通過“一云多池”的統(tǒng)一架構,打造統(tǒng)一API,統(tǒng)一服務,開放生態(tài)的開放企業(yè)級云平臺基礎設施助力企業(yè)業(yè)務變革?!      ?/p>

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