如何優(yōu)化您的云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)

2011/09/01

• 軟件即服務(wù)(SaaS)，這種解決方案通過云來交付軟件應(yīng)用。

　　例如，在線CRM應(yīng)用Salesforce.com和基于Web的生產(chǎn)力套裝軟件Google Apps，都是常見的SaaS服務(wù)。

• 平臺即服務(wù)(PaaS)，這類解決方案提供在線訪問計(jì)算資源和編程工具，開發(fā)人員可以利用這些資源和編程工具來創(chuàng)建和控制基于云計(jì)算的應(yīng)用。

　　如：源于Salesforce.com的Force.com，還有Microsoft Windows Azure，就是兩個人們比較熟悉的PaaS解決方案。

• 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)，這類解決方案通過Web提供像存儲空間和處理能力這樣的基礎(chǔ)設(shè)施資源。亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(Amazon Web Services)就是最著名的IaaS提供商之一。

圖：本文所述的被動式冷卻系統(tǒng)利用氣密的機(jī)殼和煙囪在熱風(fēng)與冷風(fēng)混合前排出數(shù)據(jù)中心，從而使溫度管理更加高效

　　建造多個設(shè)備間

　　提供公共云服務(wù)的大型數(shù)據(jù)中心通常在與服務(wù)器樓層相鄰的指定設(shè)備間內(nèi)配備UPS設(shè)備。建立兩個設(shè)備間，一個用于UPS和供電系統(tǒng)電氣組件，另一個用于UPS蓄電池，這種安排的效率更高。由于UPS電子裝置的典型安全工作溫度為35°C / 95°F，UPS蓄電池溫度通常必須保持在25°C / 77°F。

　　將UPS蓄電池放在其自己的環(huán)境可控房間內(nèi)可以減少冷卻系統(tǒng)必須處理的熱量。將放熱量較大的設(shè)備部署在可接受的高溫環(huán)境中有助于降低冷卻需求和節(jié)省電費(fèi)。

　　改善云基礎(chǔ)架構(gòu)可靠性的策略

　　盡管云計(jì)算使得保持正常運(yùn)行時間更加困難，下面所討論的方法和技術(shù)能夠顯著改善這項(xiàng)任務(wù)。

　　進(jìn)行電源鏈審計(jì)

　　打算在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上增加云基礎(chǔ)架構(gòu)的企業(yè)應(yīng)該在其部署前規(guī)劃中包含電源鏈審計(jì)。由通過認(rèn)證的供電系統(tǒng)工程師進(jìn)行審計(jì)時，電源鏈審計(jì)有助于評估您的供電系統(tǒng)和確定哪個需要進(jìn)行升級、擴(kuò)展或現(xiàn)代化(如果有)，以支持云環(huán)境更苛刻的要求。另外，電源鏈審計(jì)還能夠幫助您識別潛在的成本節(jié)約機(jī)會，評估您的供電組件的電氣安全性。

　　為供電基礎(chǔ)架構(gòu)增加冗余度

　　企業(yè)可以利用如下的冗余供電系統(tǒng)架構(gòu)來提高可用性和減少計(jì)劃外停機(jī)的可能性：

　　N+1：N+1架構(gòu)比保持服務(wù)器設(shè)備啟動和運(yùn)行所需的最低要求多一個UPS、發(fā)電機(jī)或其它供電組件。因此，如果任何一個組件發(fā)生中斷或需要維護(hù)，其余系統(tǒng)仍能提供充分的保護(hù)，以免數(shù)據(jù)丟失。N+1架構(gòu)一般足以滿足小型或中型云環(huán)境的需求。

　圖：即使UPS因技術(shù)問題或維護(hù)要求而關(guān)閉，N+1供電體系結(jié)構(gòu)仍能繼續(xù)工作

　　2(N)：它對于大型云環(huán)境是一個不錯的選擇，2(N)架構(gòu)的特點(diǎn)是有兩個獨(dú)立但相同的供電路徑，每個都能自行支持整個架構(gòu)。在正常情況下，兩個供電路徑均按50%供電能力工作。然而，如果一個路徑發(fā)生計(jì)劃內(nèi)或計(jì)劃外停機(jī)，另一個就會臨時按100%供電能力運(yùn)行來進(jìn)行補(bǔ)償。

　　2(N)架構(gòu)與含有雙電源的服務(wù)器配合使用。在這種排列中，每個電源一般都是利用一個獨(dú)立的供電路徑。那樣，即使整個動力總成都關(guān)機(jī)進(jìn)行維修或維護(hù)，服務(wù)器仍然可用。

圖：A 2(N)電源架構(gòu)利用獨(dú)立且相同的供電路徑。如果任何一個路徑發(fā)生故障，另一個會自動補(bǔ)償

　　部署復(fù)制軟件

　　為了進(jìn)一步提高可靠性，云數(shù)據(jù)中心管理人員可以使用基于軟件的冗余技術(shù)，如：復(fù)制。復(fù)制解決方案持續(xù)捕獲所保護(hù)的服務(wù)器上發(fā)生的變化，然后接近實(shí)時地將其復(fù)制到備份服務(wù)器中。如果主服務(wù)器發(fā)生故障，則備份服務(wù)器能夠迅速介入，從而確保無縫的可用性。

　　利用實(shí)時遷移軟件

　　利用許多服務(wù)器虛擬化解決方案中內(nèi)建的實(shí)時遷移功能是另一個有效的基于軟件的可靠性策略。實(shí)時遷移系統(tǒng)，如：VMware公司的在線遷移(vMotion)解決方案，讓管理員能夠幾乎同時地將虛擬服務(wù)器由一個物理主機(jī)遷移至另一個物理主機(jī)，以解決技術(shù)問題或滿足維護(hù)要求。假如一個物理服務(wù)器有即將發(fā)生故障的跡象，技術(shù)人員就可以利用實(shí)時遷移軟件迅速地將其虛擬機(jī)轉(zhuǎn)移至另一個宿主機(jī)上，直到問題解決為止。

　　部署集成管理軟件

　　清潔、可靠的電源是云基礎(chǔ)架構(gòu)作為處理能力和存儲空間成功運(yùn)行的關(guān)鍵。那么，為了讓云數(shù)據(jù)中心保持平穩(wěn)運(yùn)行，管理員需要關(guān)于其IT資源和電力資源的完整的最新信息�，F(xiàn)在，許多云操作人員都利用獨(dú)立的管理工具來監(jiān)測其服務(wù)器和電源環(huán)境。然而，現(xiàn)在有了集成的解決方案，它讓管理員能夠只通過一個控制臺就能管理物理服務(wù)器、虛擬服務(wù)器、UPS、PDU等。

　　例如，最新發(fā)布的伊頓公司(Eaton)的智能電源管理器(Intelligent Power Manager)軟件和VMware的虛擬中心服務(wù)器(vCenter Server)虛擬化管理系統(tǒng)配合使用，支持在一個地方綜合查詢與網(wǎng)絡(luò)和電源相關(guān)的事件和報(bào)警信息。此外，管理員還能對這兩個系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，讓其根據(jù)狀態(tài)信息動態(tài)地工作。假如您的數(shù)據(jù)中心發(fā)生電氣中斷，智能電源管理器(Intelligent Power Manager)和虛擬中心(vCenter)便可以從容地在您的UPS系統(tǒng)電量耗盡以前關(guān)閉受影響的虛擬及物理服務(wù)器�；蛘�，如果數(shù)據(jù)中心配備有在線遷移(vMotion)，您就可以自動地將受影響的虛擬機(jī)遷移至另一個完全運(yùn)行的設(shè)備上的宿主設(shè)備。無論采用哪種方法，從最終用戶的角度來說，最終結(jié)果就是持續(xù)的正常運(yùn)行。

　　結(jié)論

　　基于云的軟件、平臺和基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案提高了IT運(yùn)營的效率和靈活性。因此，許多企業(yè)現(xiàn)在都在開發(fā)和利用公共和私有云，并且在接下來的幾年里會有更多的企業(yè)加入。

　　然而，云計(jì)算也使數(shù)據(jù)中心遭受到更大的新壓力。云基礎(chǔ)架構(gòu)廣泛利用了虛擬化和更強(qiáng)大的服務(wù)器(包括刀片式服務(wù)器)和技術(shù)，顯著地提高了機(jī)柜級供電和冷卻要求。此外，云數(shù)據(jù)中心一般是動態(tài)環(huán)境，虛擬工作負(fù)荷在物理主機(jī)之間自由的遷移。它增加了IT業(yè)的靈活性，但也會導(dǎo)致電路損壞及其它致使服務(wù)中斷的電氣問題。

　　為了掌控這些挑戰(zhàn)，各企業(yè)應(yīng)該采用能夠提高其物理及虛擬環(huán)境(包括供電和冷卻系統(tǒng))可靠性和冗余度的技術(shù)和工藝。它們包括模塊式電源組件、被動式冷卻方案、復(fù)制解決方案和實(shí)時遷移軟件。另外，對物理及虛擬系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控將有助于企業(yè)更加輕松地管理其基礎(chǔ)設(shè)施�？傊�，這些工具和策略能夠幫助任何公司可靠而低成本地享受云計(jì)算的力量!(by,Chris Loeffler)。

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