云计算平台的弹性分析

云计算平台的弹性分析

1、云计算平台的弹性需求

不管是高性能计算，还是大数据存储与利用，如何构建高效可靠的云平台以提供可伸缩的弹性服务应该是云计算领域面临的重要问题和核心难题。一方面从云服务提供商角度出发，弹性云平台提供了资源按需供给和动态管理，可以恰到好处将物理资源和虚拟资源合理调配以及自适应规划，避免因为资源供应不足导致用户请求等待时间过长，与此同时，避免资源供给过量导致大量闲置资源空转使得系统利用率降低。另一方面从云计算平台用户角度出发，弹性云计算服务的提供不仅能降低用户对于计算和存储资源的使用成本，而且可以得到各种定制化的服务，包括虚拟服务动态迁移、虚拟资源按需分配并大大降低维护成本，提高服务效率。

2、何为弹性

弹性（Elasticity）即使用云计算系统中各类资源时的自由伸缩性，是云计算技术中公认的从资源利用角度最重要的特点之一。顾名思义，弹性的主要特征是可大可小、可增可减的利用计算资源。云计算白皮书中对弹性的概念进行了多次论述。弹性的主要目的是用户在选择云计算平台时不必担心资源的过渡供给导致额外的使用开销，亦不必担心资源的供给不足导致应用程序不能很好的运行和满足客户需要，所有资源将以自适应伸缩的方式来提供。这种自适应伸缩性表现在资源的实时、动态和按需供给上，即随着任务负载和用户请求的大小来弹性的调整资源的配置。Amazon提供的产品EC2(Elastic Compute Cloud) 即以“弹性”二字冠名，其意义是让云计算平台具有充分自如的可升缩性和可扩展性，可见Elastic对于云计算本身而言不仅是一种特征，也定义了一种趋势，未来对于云计算的理解将会直接和其可伸缩性即弹性衔接起来。

3、传统高可用集群架构让云平台走入误区

随着大型企业和互联网等行业的数据急速增长，促使拥有超大网络存储容量的SAN出现，很多机构都已开始转向SAN存储系统，集中管理电子商务和其它数据

密集型应用产生的信息的快速增长。SAN（存储区域网）是一种类似于普通局域网的一种高速存储网络，它通过专用的集线器或交换机和网关建立起与服务器和磁盘阵列之间的直接连接。SAN 改进了备份和还原功能并减轻了企业局域网(LAN) 的网络拥塞问题，SAN系统存储方案满足前端用户快速灵活数据访问的要求。现在的SAN多是一种光纤通道 (FC) 网络，这样的基于大数据的数据中心高可用（HA/RAC）集群系统架构已经是目前大型应用建设的首选。这样的架构包括：多台服务器主机（包括数据库服务器、应用服务器、负载均衡机管理服务器集群等）、存储磁盘阵列、网络交换机（DAS/FC-SAN/IP-SAN等）、支持上述部件的操作系统软件、集群软件和各自系统部署诊断管理软件等。

这样的架构应该说是一个弹性基础架构，可以消除单点故障，提供快速数据访问、数据容灾、备份与恢复能力，提高存储资源利用率等。但其缺点也是显然的，其架构复杂，实施难度大, 周期长，需掌握专业技能；管理和维护复杂；性能无法保证，兼容性无法保证，需多厂商服务支持。多个硬件厂商之间难以做到高效配合、I/O性能往往成为数据库性能瓶颈，最终影响数据库系统的整体性能、CPU的技术进步与存储的平衡匹配问题，同时建设和维护成本的确不是一般的企业能够承受的。

目前很多云计算中心的建设过度依赖传统的这种架构，无非是建设了更大规模的这样的集群系统，完成了更多服务器、网络设备和存储的堆砌，不是云计算平台的本质和要求。

4、弹性云平台的弹性归属

云计算的一些本质特征，即分布式计算和存储特性，高扩展性，用户友好性，良好的管理性。它实现了更加灵活、高效、低成本、节能的信息运作，同时必须满足高并发、大规模计算与海量数据处理方面的现实需求。

所以虚拟化是弹性云计算平台的核心使能技术，其通过构建在富足的物理资源（例如物理CPU，内存，磁盘等）之上的虚拟机来实现计算资源的整合和复用，实现虚拟资源的配置中灵活和弹性的设置。

且不表虚拟化技术本身，云计算平台的弹性能力应该表现为用户可充分利用原有硬件资源来构建云环境，并能方便地将现有应用迁移到云环境中，云平台应

该具有动态增加或删除服务器节点的调整能力，用户可以根据自身业务发展情况，随需而变，构建高性能、高可用性的集群系统。弹性云平台主要解决如下问题：

-如何利用廉价的低可用计算机构建高性能高可用的系统问题，而不是片面追求服务器档次及大规模集群，能充分利用各种档次计算机，同时也

不排斥SAN结构系统；

-数据规模及用户规模渐进增长的系统的动态动态伸缩扩容问题，随需热拔插，不必停机和对管理维护能力的需求；

-数据安全与数据自动容灾备份和恢复问题；

-多应用中应用、数据库各自为阵，整体资源浪费问题；

-超大型应用系统传统关系数据库难以支撑的问题；

-不受故障影响，提供全时可用性的问题，任一服务器节点存活即是整个系统正常连通运行，同时解决快速自动排除故障的问题；

-传统集群与当前主流云平台技术的完美融合。

结论：随着中国云计算的热潮，包括公有云、私有云中心的建设如雨后春笋，更多的是赶潮流、赶时髦、赶政绩，没有从需求、从运营、从服务、

从架构等角度想清楚，多是传统计算中心的集群系统，多是服务器、存

储、网络设备的更大、更多、更高档的堆砌。我们急需弄清云计算的本

质，更多的从云操作系统、云数据库的技术、实现和应用的角度，从云

计算弹性、自动、智能、易管理、高性价比等角度，认真研究技术，从

软的角度实现资源的优化、调度，这才是正确的云计算发展方向。