白话云计算之IaaS

云计算,总是不小心会打成晕计算。通常都会有人用这样一句话来描述说:云计算的环境中,你不用去关心在使用哪个计算节点。那到底是怎么实现的呢?为什么云计算总是和虚拟化会联系在一起?接下来简单的说一说。

出于严谨考虑,这里先给出云计算通常的分类:

  • SaaS:软件即服务,主要针对终端应用领域。这个其实很常见,例如各种在线存储。
  • PaaS:平台及服务,主要针对开发人员。例如微软的 Windows Azure、Google 的 App Engine。
  • IaaS:基础架构即服务,主要针对企业建设私有云。常见的方案包括微软的Hyper-V、VMware的ESX/ESXi、Citrix的Xen。

这个中间以IaaS最为直观,主要围绕虚拟机展开。本文以此为例。

普通用户

作为普通的用户,每当想申请计算资源的时候,你会怎么办?

我想大多数的朋友都会考虑购买新的硬件,无论是CPU、内存、硬盘甚至是全新的服务器。事实上,这是一个非常耗电的行为。

有了云之后,你只要向它申请内存和硬盘资源就行了。然后你可以自由的支配这些资源,创建需要的虚拟机。整个操作甚至可以在一个浏览器内完成,有图为证。

03.Create.Infrastructure.Request.Service

03.Create.Infrastructure.Request.Choose.Templates

第一幅图中我申请了32G的内存和400G的存储,第二幅图中则是申请需要的操作系统。

瞧,你再也不用等待硬件采购、系统安装等等的时间了,基本是申请完成就可以使用。使用完成这些资源还可以被彻底回收,完全不用考虑硬件报废、垃圾处理等等成本了。

这里插一句,很多卖云服务的公司都会说按流量收费,这个怎么衡量呢?注意看第二幅图,有一栏Cost,这个是由系统管理员设置的,比如用了多少的内存、用了多少的带宽,等等。

系统管理员

进入这一块的同学,我猜你脑子里应该想到这个概念了:资源池。没错上面提到的资源申请与回收都是基于这个概念。我们可能有很多的服务器,每台服务器都存在处理器、内存、硬盘。抽象后呢,可以简单的理解为我们组建了一台超级计算机。

稍等、稍等。用过虚拟机的话,你一定知道,虚拟机其实只是硬盘上的几个文件。它们只有在运行的时候才会加载到内存中。在云环境中,其实最重要的一个概念,是高可靠性。比如说资源池中的一台虚拟机服务器宕掉了,它上面运行的虚拟机是不能受到影响的,必须以某种形式迁移到另外的虚拟机服务器。如果和我们常见的虚拟方式,把虚拟机存放在本地磁盘,是不能被其他服务器读取的。这里呢,需要引入一种网络存储方式,叫做SAN(传送门:http://en.wikipedia.org/wiki/Storage_area_network),一般它使用iSCSI技术(传送门:http://zh.wikipedia.org/zh/ISCSI )。

这样,完成了虚拟机运行服务器存储服务器的功能的拆分。运行服务器只是从存储服务器读取文件,在内存中开辟一块区域作为虚拟机的内存。每隔一段时间会将虚拟机内存中的内容快照到硬盘上,这样,当一台服务器上某个虚拟机占用计算资源过多的时候,该服务器会自动将其他虚拟机动态迁移到池中的其他服务器上。整个过程是自动完成的,不需要关闭虚拟机,你很难会有什么察觉。

那么这样一来,做一下操作的时候你都不用在意虚拟机的状态:

  • 在池中打开或者关闭某台运行服务器;
  • 向池中新增或者减少、或者替换运行服务器;

基于此,引入IaaS的好处有:

  • 大大减少IT业务的非正常宕机时间。池也是一种冗余的设计,从理论上讲,系统管理员的工作压力可以减轻不少。尤其在对服务器做硬件替换的时候,不用再像以前那样,考虑用户是否还在执行某项业务。
  • 节约经费。当前服务器用的CPU性能越来越强劲。除非遇到很大的计算量,一般的服务器都很难跑满CPU。而在生产环境中有一个服务隔离的观点,一般一个服务器只干一件事情。因此这个中间存在着巨大的能耗要求:冗余供电、备份、制冷设备。而将服务虚拟化,一台高性能服务器可以干更多的事儿。我们部门目前有三台R710,配置是双路Intel Xeon E5520 2.26GHz/64GB,附带一个1.95T空间的iSCSI设备,跑着73台虚拟机,才占用了不到50%的资源。可以算一下,虚拟化后一年节约的电费可以把新增服务器的费用cover掉了。
  • 节约电能。除了上面提到的,可以肯定节约的资源外,还可以继续节约电能。对于我们非运营的部门,下班后绝大多数服务器都会处于闲置状态。这种情况下可以考虑关闭池中的某台物理服务器或者限制物流服务器的主频,而在上班前恢复。这个操作可以由脚本来完成。
  • 充分利用硬件资源,按需分配。有的虚拟机只需要很小的硬盘空间,这样用不着占满一块大硬盘。使用完成后,可以回收到池中,以供下次分配。

或者,打个通俗的比方。IaaS其实相当于从单门独户的居住方式改变成了商品房或者写字楼,这中间呢会涉及到资源分配、便捷性等等的问题,但是总的来说是对土地更高效的利用。而系统管理员则摇身变成了任志强、王石一类的角色。

先写到这里。

《白话云计算之IaaS》有2个想法

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