運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)云的架構(gòu)設(shè)計(jì)

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一、計(jì)算云的設(shè)計(jì)　　

1.1設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想一

對(duì)于業(yè)務(wù)的部署關(guān)系到計(jì)算資源的分配和調(diào)度.相對(duì)來說比較復(fù)雜，而存儲(chǔ)資源本身的分配和調(diào)度也比較復(fù)雜，但計(jì)算和存儲(chǔ)之間不管腳本或API是否是標(biāo)準(zhǔn)接口，均可以通過腳本或API來關(guān)聯(lián)。因此，進(jìn)行多業(yè)務(wù)云架構(gòu)設(shè)計(jì)可以把計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源分開考慮，計(jì)算云和存儲(chǔ)云的邏輯架構(gòu)如圖1所示。

圖1 計(jì)算云和存儲(chǔ)云的邏輯架構(gòu)

計(jì)算云中，業(yè)務(wù)處理是關(guān)鍵模塊，需要具備快速部署、動(dòng)態(tài)加載、靈活伸縮、在線擴(kuò)容等特點(diǎn)，但實(shí)際上業(yè)務(wù)處理只是執(zhí)行者，管理中心和調(diào)度中心才是計(jì)算云的真正核心。管理中心主要負(fù)責(zé)設(shè)備管理、業(yè)務(wù)管理、在線升級(jí)待理、在線擴(kuò)容管理、調(diào)度策略管理等功能。調(diào)度中心則需要根據(jù)系統(tǒng)CPU、內(nèi)存、磁盤空間、話務(wù)最等資源情況，在一定的控制策略下進(jìn)行計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力的調(diào)度。如果說云計(jì)算中的資源可以是公其的，調(diào)度中心和管理中心則一定是私有的，這也是真正體現(xiàn)設(shè)備提供廠商技術(shù)水平和考驗(yàn)其設(shè)備穩(wěn)定性的關(guān)鍵。這兩部分一定要反復(fù)斟酌，充分考慮設(shè)備性能、配置靈活度、策略響應(yīng)速度、系統(tǒng)安全性等多個(gè)方面。邏輯上管理中心和調(diào)度中心是兩個(gè)不同的功能實(shí)體，物理上可以合設(shè)。

1.2設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想二

語音類業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求非常高，計(jì)算資源集中建設(shè)后需要解決網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬、處理流程增加等方面帶來的影響，對(duì)業(yè)務(wù)本身提出了更高的要求。數(shù)據(jù)類業(yè)務(wù)相對(duì)來說更接近互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，其設(shè)備利用既不均衡也不充分，所以對(duì)云計(jì)算技術(shù)更加渴望，這也符合運(yùn)營(yíng)商將多業(yè)務(wù)云分階段實(shí)現(xiàn)時(shí)首先想到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)思路。

圖2 多業(yè)務(wù)云的總體架構(gòu)

圖2所示是融合WAP網(wǎng)關(guān)、彩信、短信等業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)云的總體架構(gòu)。

要想能夠很好地借助云技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，首先必須盡量多地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和邏輯的分離。引入分布式數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式文件系統(tǒng)后，需要更進(jìn)一步考慮應(yīng)用各模塊的獨(dú)立性和并發(fā)性。當(dāng)然，如果應(yīng)用愿意改變?cè)瓉硎褂脴?biāo)準(zhǔn)SQL進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢的習(xí)慣，則分布式物理數(shù)據(jù)庫(kù)并不是必須包括的部分?；趯?shù)據(jù)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M織并對(duì)文件和記錄做盡量多的索引，再加上內(nèi)存庫(kù)的配合，物理數(shù)據(jù)庫(kù)完全可以被替代。

其次，作為業(yè)務(wù)云的個(gè)體，單一產(chǎn)品需要做相應(yīng)的改變。其產(chǎn)品內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)需要更改豎井式的系統(tǒng)架構(gòu)為水平式。思路分為兩個(gè)方面，一是進(jìn)程拆分，除了將業(yè)務(wù)流程拆分成多個(gè)超線程外，還包括將某一功能的單一線程擴(kuò)充成多個(gè)，實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算；二是以一定量的業(yè)務(wù)能力作為調(diào)度單元，通過增加業(yè)務(wù)調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的調(diào)度，以業(yè)務(wù)處理能力的分布來屏蔽業(yè)務(wù)流程集巾帶來的緊耦合。

再次，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路是盡旱提升單臺(tái)設(shè)備的處理能力，通常用雙機(jī)模式來保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，即便足后來的集群技術(shù)，也希望單機(jī)處理能力高，以減少集群節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

如果借鑒云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，那中興通訊就要主動(dòng)考慮如何用多臺(tái)低端設(shè)備并行起來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)，并且是在每個(gè)層面都應(yīng)當(dāng)考慮眾多處理節(jié)點(diǎn)的橫向可縮放性，而不是一個(gè)單獨(dú)處理節(jié)點(diǎn)的效率。這樣系統(tǒng)規(guī)模就能快速地縮小和放大。

最后，多業(yè)務(wù)總體架構(gòu)圖中也考慮到了虛擬化的應(yīng)用，因?yàn)樘摂M化技術(shù)能有效降低程序跨平臺(tái)的需求，提升系統(tǒng)的快速部署能力。為實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的彈性和無限鏡像，通過將計(jì)算資源虛擬化，程序員不用再關(guān)心它們是如何被復(fù)用和共享的。

虛擬化技術(shù)將物理資源轉(zhuǎn)化為便于切分的資源池，符合云計(jì)算的基本條件；同時(shí)虛擬化給資源以動(dòng)態(tài)調(diào)配的能力，符合云計(jì)算按需分配的要求。對(duì)于X86平臺(tái)來說，常見的虛擬化有如下3種方式：全虛擬化、半虛擬化、硬件輔助虛擬化。中興通訊在進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)同樣要考慮系統(tǒng)將于哪種虛擬化方式。比如亞馬遜的EC2允許用戶控制從內(nèi)核到應(yīng)用程序的幾乎所有的軟件棧，但這種底層適用性使得亞馬遜很難提供自動(dòng)的可擴(kuò)展性和容錯(cuò)性，因?yàn)榕c語義相關(guān)的復(fù)制和其他狀態(tài)管理問題是高度依賴于應(yīng)用的。再比如谷歌的AppEngine是專門針對(duì)傳統(tǒng)的Web應(yīng)用程序，使得其應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)能夠清楚地分為無狀態(tài)的計(jì)算層和有狀態(tài)的存儲(chǔ)層，其自動(dòng)縮放和高可用性機(jī)制都很方便。

所有的應(yīng)用并不一定必須用到虛擬化技術(shù)，比如對(duì)外出租的是應(yīng)用，而不是計(jì)算云部分，且該出租的應(yīng)用相對(duì)比較專業(yè)；容量超過單臺(tái)物理設(shè)備的處理能力，且應(yīng)用本身通過硬件的簡(jiǎn)單堆疊就能實(shí)現(xiàn)。