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公有云?私有云?混合云?融合云?到底什么樣的云才靠譜?

2019-08-08 09:27:43  來源:今日頭條

摘要:將來企業的IT基礎設施方案,公有云和私有云不再是二選一的選項,而是一個完整的IT基礎設施的兩個必然組成部分。一方面,企業可能會有自己的私有云,但也存在一些完全運行在公有云的企業。另一方面,企業必然會使用公有云,其購買的公有云資源將成為其私有IT基礎設施的一部分。
關鍵詞: 云計算 融合云
  隨著數字化時代的到來,IT系統已成為人類社會正常運轉不可或缺的組成部分。不遠的未來,智能制造,5G和人工智能等技術將成為推動生產力發展的重要引擎,人類社會將面臨前所未有的全面徹底的數字化浪潮。IT基礎設施作為IT系統運行的平臺和載體,是實現數字化的基石。在這場數字化浪潮中,企業必須積極擁抱云計算技術,采用符合技術發展趨勢、面向未來的IT基礎構架,才能在未來的競爭中贏得先機。
 
  云計算歷經十余年發展的趨勢判斷
 
  云計算技術自2006年AWS推出第一個公有云服務S3開始,發展到2019年的今天,一些格局和趨勢開始逐步清晰:
 
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  首先,私有云依然是大中型企業以及一些細分行業,例如政務、金融、醫療、教育、能源和制造等的首選IT基礎設施。隨著各大公有云廠商陸續推出其公有云在政企客戶私有化部署的擴展方案,例如AWS Outposts、Azure Stack,Google Anthos,以及國內阿里云、騰訊云等的私有云/專有云部署方案,“私有云是否會隨著公有云的發展逐步消亡”的命題已被公有云廠商自己否定。事實證明,私有云將長期持續存在,將和公有云共生,成為企業IT基礎設施的一個重要組成部分。
 
  其次,公有云持續迅猛發展,逐步成為企業IT基礎設施的主要提供者。2018年Q3云硬件支出占IT總收入的50.9%。2018年中國私有云基礎架構支出38.0億美元,公有云基礎架構支出達到82億美元(來源:IDC)。因此,公有云已經成為IT基礎設施的最主要提供者。尤其對于中小企業而言,其IT基礎設施可能完全構建在公有云之上。同時,一些處于技術領先行業的大型企業,例如互聯網,金融,制造等,也已經開始使用公有云,探索結合公有云和私有云優勢的混合云架構。
 
  還有一個不容忽視的趨勢是Kubernetes已成為容器編排的事實標準,逐步成為云原生時代應用部署和運行的標準環境。
 
  隨著Kubernetes對存儲、網絡支持的逐步完善,不僅無狀態服務可以在Kubernetes上部署運行,有狀態的數據存儲服務也可以在Kubernetes上運行。
 
  同時,基于Kubernetes之上已經發展出了一個繁榮并且強大的開源軟件生態和完整的工具鏈,例如Helm實現軟件套件的自動部署,Operator實現軟件的自動化運維,lstio提供微服務RPC通信治理架構,Knative提供Serverless的運行框架等等。
 
  可以預見,Kubernetes將成為未來分布式應用的標準運行時環境,成為分布式應用時代的“Linux”。Kubernetes之上將構建出一個完全由開源軟件主導的軟件生態,不僅僅包含應用軟件,還包含各種PaaS中間件,例如消息中間件,各類開源數據庫,開發框架,AI訓練框架等,真正實現"開源統治世界"的愿景。
 
  正是基于這個趨勢判斷,各大公有云廠商都相繼推出了自己的Kubernetes解決方案,允許原生Kubernetes在自己的云平臺上更高效運行。
 
  企業未來IT基礎設施的確定和不確定
 
  基于這些事實和趨勢,我們可以想象未來的企業IT基礎設施將是這樣:
 
  混合云架構是企業的最佳選擇
 
  將來企業的IT基礎設施方案,公有云和私有云不再是二選一的選項,而是一個完整的IT基礎設施的兩個必然組成部分。一方面,企業可能會有自己的私有云,但也存在一些完全運行在公有云的企業。另一方面,企業必然會使用公有云,其購買的公有云資源將成為其私有IT基礎設施的一部分。
 
  Kubernetes將會成為企業云原生應用的標準運行環境
 
  就像企業今天企業應用都運行在Linux中一樣,將來的企業服務將云原生化,分布化,運行在Kubernetes中。企業將會有若干Kubernetes集群,運行著不同的應用,分布在不同的基礎設施之上,有的運行在本地IDC,有的運行在私有云,有的運行在公有云。
 
  以上兩點是公認比較確定的論斷,但是還有其他很多問題目前沒有確定性的結論,例如:
 
  1、雖然使用公有云是企業必然的選擇,但是企業會在使用多個公有云還是單一公有云進行抉擇
 
  采用多公有云方案的原因很多,收益也顯而易見,例如避免供應商鎖定,提高議價的能力,獲得更豐富的功能特性和地域選擇等。但同時,使用多個公有云資源的統一管理難度大,云間服務切換和遷移成本較高的問題則阻礙了用戶選擇多個公有云。
 
  2、雖然云計算技術發展了十多年,但是依然有很大比例的企業的本地IT基礎設施并未云化,既沒有通過私有云管理,甚至都沒有采用虛擬化技術
 
  雖然未來的云原生應用將運行在Kubernetes的容器環境中,但是企業還有很多未容器化的傳統應用。而且,實事求是地講,對于大多數企業來講,也許未來很長一段時間,依然是以非云原生的傳統應用為主。因此,企業未來的IT基礎設施并不能簡單地假設為全部都歸一化地運行Kubernetes,而是應該給這些傳統應用提供運行所需的虛擬機或者裸機環境。這類企業云轉型過程中是否還是需要經過私有云-混合云-多云的漫長路徑,再部署一套私有云實現本地IT基礎設施的云化?
 
  3、一方面,隨著業務發展和行業驅動,企業對IT基礎設施的要求,無論是規模、效率還是穩定性都將越來越苛刻
 
  敏捷開發和DevOps將成為企業的標配。另一方面,隨著技術的發展,企業IT基礎設施也將愈發復雜和難以駕馭。企業IT資源將不僅是物理服務器,還有虛擬機,容器,除了x86,還會有小型機、ARM,甚至還有GPU、FPGA、TPU等異構計算資源。網絡和存儲也有多種技術選擇。同時,截止今日,僅主流公有云供應商在全球200多個區域500多個可用區提供上千種云產品和服務。只要企業愿意,一個全球規模的IT基礎設施唾手可得。
 
  4、即使未來的企業IT基礎架構將收斂到完全運行在Kubernetes上,單個Kubernetes集群往往只用于一個單一特定目的,例如特定部門的測試或生產集群,企業內有多個Kubernetes集群是常態
 
  管理多Kubernetes集群,尤其是部署在多云環境下的多Kubernetes集群依然是一個難題。雖然Kubernetes屏蔽了底層基礎設施的差異,向上提供了一致的接口和運行環境,但是Kubernetes在各個公有云以及本地IDC的管理接口以及網絡存儲方案都沒有統一,在新建、擴容和調整配置Kubernetes集群時候,依然面臨對接多個供應商接口的問題。同時,分布在多個公有云上的Kubernetes集群之間沒有打通,不僅控制信息無法同步,數據鏈路層面更是相互隔離,互為孤島。因此無法實現多個集群的聯動,更無法實現集群之間的切換和協同。多云環境下的Kubernetes集群方案依然有待探索。
 
  5、隨著Kubernetes生態的完善,用戶在公有云上使用PaaS服務將有兩個選擇:使用公有云提供的PaaS服務還是基于Kubernetes的云原生開源PaaS服務
 
  前者產品化程度高,更加易于使用,能得到商業支持。但也存在被商業產品鎖定,切換困難,使用費用高昂的問題。使用后者則需要對開源軟件有一定掌控力,但是價格便宜(云主機的使用費),基于開源技術,有強大社區支持,架構開放靈活且易于擴展。
 
  融合云,面向未來的IT基礎設施架構選擇
 
  針對以上確定性結論和不確定問題,我們的答案是面向未來的IT基礎設施架構管理的最佳選擇是融合云(Unified IaaS)。
 
  顧名思義,所謂融合云就是融合管理分布在多云環境(本地IDC,私有云和公有云)中的所有IT基礎設施,構建一個“云上之云”的融合IaaS平臺。
 
  融合云本質上是私有云,但是管理的IT資源的范圍不再局限于本地IDC,還包括企業在公有云購買的IaaS資源。對于純公有云架構的企業,融合云管理的則完全是企業購買的公有云資源。融合云和傳統云平臺的區別不在于管理的資源范圍的不同,而在于針對上述企業IT的發展趨勢和問題,在設計理念上,融合云和傳統的云平臺有如下不同:
 
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  首先,融合云面向的是多云環境
 
  融合云的部署場景中,企業用戶IT基礎設施不僅包含部署在本地IDC的部分,還包含用戶在公有云購買的部分。融合云通過一個平臺管理企業所有的IT基礎設施。
 
  首先是在管理平面的統一和融合,實現私有云和公有云資源的統一API訪問,不僅實現資源的管理,還包括賬單的統一,資源管理的統一。
 
  讓用戶跨云調用就像使用一個云平臺一樣的便利。其次是數據平面的打通,通過和跨云網絡方案的整合,實現控制平面和數據平臺的協同,達到整個平臺的跨云內網的互通。
 
  另外,融合云還將提供跨云數據遷移的工具,方便用戶實現跨云的應用遷移。總之,融合云的目標就是填補云和云之間的鴻溝,降低跨云切換和遷移的成本,讓多云部署更簡單。
 
  其次,融合云實現企業整體異構IT基礎設施的全面云化
 
  融合云不僅能管理已經云化的私有云和公有云資源,還需內置了管理裸機的裸金屬云,KVM和VMware ESXi等虛擬化技術、以及ARM,GPU等計算資源的私有云技術。
 
  對于還沒有部署私有云的企業,通過部署融合云,一步到位地實現企業私有IT基礎設施的私有云化,實現裸金屬、KVM、VMware ESXi、GPU等的云化管理,無需再引入額外的私有云方案,降低了企業上云的實施成本和管理復雜度。
 
  智能將是融合云的核心特征
 
  融合云一方面優化IT資源分配的調度策略,找出閑置浪費的IT資源,提升IT資源的利用率。另一方面提前預測資源需求和發現系統故障隱患,確保系統的平穩運行和擴展。通過數據和算法,使得IT基礎設施更加智能,幫助企業IT人員駕馭未來的IT基礎設施在規模、效率和復雜度方面的挑戰。
 
  融合云面向的是Kubernetes
 
  融合云一方面實現多云環境下Kubernetes底層基礎設施的統一和融合。
 
  一是通過統一的API為Kubernetes提供多云環境下統一的IaaS接口,為跨云部署Kubernetes環境提供便利。二是在數據平面打通跨云Kubernetes的內網,實現跨云通信。
 
  另一方面則直接提供統一的Kubernetes集群管理控制API以及集群信息的同步機制,實現跨集群Kubernetes的統一管控,實現跨Kubernetes集群的賬號、權限、配置的同步和統一。
 
  最后,融合云全面擁抱開源技術
 
  軟件發展的歷程表明PaaS的未來是開源。供應商都無法僅憑一己之力滿足企業客戶所有的PaaS需求。
 
  因此,融合云聚焦于企業分布在本地IDC和公有云的計算、網絡和存儲IaaS資源的統一管理,為多云Kubernetes提供可靠的底層基礎設施,Kubernetes之上的軟件和應用需求則依賴開源生態來提供解決方案。
 
  融合云用戶對PaaS的需求通過Kubernetes應用市場,通過整合開源PaaS應用向用戶提供服務。這一方面降低用戶使用開源PaaS的技術門檻,另一方面則依賴強大的開源社區給用戶提供開放靈活豐富的軟件產品,避免私有PaaS軟件對用戶的鎖定。
 
  基于以上的設想,融合云的架構如下所示:
 
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  向下:融合云統一管理多云基礎設施,主要實現多云環境下計算、網絡、存儲等IaaS資源的統一管理。對于本地IDC的未云化資源,主要是裸機,KVM虛擬機(Libvirt),VMware ESXi虛擬機(vSphere),通過內置的私有云方案實現云化管理。對于私有云和公有云資源,則通過API實現統一管理。
 
  向上:融合云一方面通過虛擬機、裸機等形式為傳統應用提供完整操作系統運行時環境,另一方面則給Kubernetes提供多云運行環境,統一管理多云Kubernetes。在Kubernetes之上則提供云原生應用的容器運行時環境。同時,基于Kubernetes和開源組件提供PaaS中間件服務。
 
  總之,融合云主要解決了用戶對IaaS和PaaS的需求,其他需求則可以通過訪問公有云的原生服務獲得。
 
  隨著大數據、人工智能技術的普及,5G時代的到來,IT基礎設施變得愈加重要,成為企業數字化轉型,全面擁抱數字時代的基石。基于企業IT架構多云趨勢,融合云應運而生。
 
  融合云是面向未來的企業IT基礎設施管理的云平臺,針對企業在未來IT基礎架構的問題而設計,將幫助企業迎接即將到來的數字化轉型的挑戰。

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責編:yangjl
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