关于云计算:融合云Unified-IaaS面向未来的IT基础设施架构选择

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作者介绍:邱剑,云联万维(Yunion)CTO,清华本硕,前美团云架构师和技术外围,率领团队实现了美团云最早的技术选型、架构设计和代码交付。

随着数字化时代的到来,IT 零碎已成为人类社会失常运行不可或缺的组成部分。不远的将来,智能制作,5G 和人工智能等技术将成为推动生产力倒退的重要引擎,人类社会将面临前所未有的全面彻底的数字化浪潮。IT 基础设施作为 IT 零碎运行的平台和载体,是实现数字化的基石。在这场数字化浪潮中,企业必须踊跃拥抱云计算技术,采纳合乎技术发展趋势、面向未来的 IT 根底构架,能力在将来的竞争中博得先机。

一、云计算历经十余年倒退的趋势判断

云计算技术自 2006 年 AWS 推出第一个私有云服务 S3 开始,倒退到 2019 年的明天,一些格局和趋势开始逐渐清晰:

首先,公有云仍然是大中型企业以及一些细分行业,例如政务、金融、医疗、教育、能源和制作等的首选 IT 基础设施。随着各大公有云厂商陆续推出其私有云在政企客户私有化部署的扩大计划,例如 AWS Outposts、Azure Stack,Google Anthos,以及国内阿里云、腾讯云等的公有云/专有云部署计划,“公有云是否会随着私有云的倒退逐渐沦亡”的命题已被私有云厂商本人否定。事实证明,公有云将长期继续存在,将和私有云共生,成为企业 IT 基础设施的一个重要组成部分。

其次,私有云继续迅猛发展,逐渐成为企业 IT 基础设施的次要提供者。2018 年 Q3 云硬件收入占 IT 总收入的 50.9%。2018 年中国公有云基础架构收入 38.0 亿美元,私有云基础架构收入达到 82 亿美元(起源:IDC)。因而,私有云曾经成为 IT 基础设施的最次要提供者。尤其对于中小企业而言,其 IT 基础设施可能齐全构建在私有云之上。同时,一些处于技术当先行业的大型企业,例如互联网,金融,制作等,也曾经开始应用私有云,摸索联合私有云和公有云劣势的混合云架构。

与此同时,私有云市场竞争异样强烈,最初将只剩下多数技术和资本都非常雄厚的玩家,进入寡头垄断市场阶段。一方面,私有云厂商提供的产品和服务实质雷同,都是 IT 基础设施资源以及其上的软件服务,另一方面,各家厂商都竭力欠缺本身产品,丰盛产品线,做出特色,以取得竞争劣势,吸引增量用户,防止存量用户的散失。因而,最终私有云提供的产品性能矩阵都根本趋同,然而在特色性能、区域笼罩、用户体验方面则各有千秋,差别很大。随着用户对私有云产品服务依赖的加深,私有云之间的服务切换和迁徙将变得越来越难,云和云之间存在隐形的鸿沟。当然,私有云进入寡头垄断阶段也意味着私有云供应商列表将长期保持绝对稳固,这意味着针对所有私有云 API 的适配老本将变得可控可行。

还有一个不容忽视的趋势是 Kubernetes 已成为容器编排的事实标准,逐渐成为云原生时代利用部署和运行的规范环境。随着 Kubernetes 对存储、网络反对的逐步完善,不仅无状态服务能够在 Kubernetes 上部署运行,有状态的数据存储服务也能够在 Kubernetes 上运行。同时,基于 Kubernetes 之上曾经倒退出了一个凋敝并且弱小的开源软件生态和残缺的工具链,例如 Helm 实现软件套件的主动部署,Operator 实现软件的自动化运维,lstio 提供微服务 RPC 通信治理架构,Knative 提供 Serverless 的运行框架等等。能够预感,Kubernetes 将成为将来分布式应用的规范运行时环境,成为分布式应用时代的“Linux”。Kubernetes 之上将构建出一个齐全由开源软件主导的软件生态,不仅仅蕴含应用软件,还蕴含各种 PaaS 中间件,例如消息中间件,各类开源数据库,开发框架,AI 训练框架等,真正实现 ” 开源统治世界 ” 的愿景。正是基于这个趋势判断,各大公有云厂商都相继推出了本人的 Kubernetes 解决方案,容许原生 Kubernetes 在本人的云平台上更高效运行。

二、企业将来 IT 基础设施的确定和不确定

基于这些事实和趋势,咱们能够设想将来的企业 IT 基础设施将是这样:

首先,混合云架构是企业的最佳抉择。

未来企业的 IT 基础设施计划,私有云和公有云不再是二选一的选项,而是一个残缺的 IT 基础设施的两个必然组成部分。一方面,企业可能会有本人的公有云,但也存在一些齐全运行在私有云的企业。另一方面,企业必然会应用私有云,其购买的私有云资源将成为其公有 IT 基础设施的一部分。

其次,Kubernetes 将会成为企业云原生利用的规范运行环境。

就像企业明天企业应用都运行在 Linux 中一样,未来的企业服务将云原生化,散布化,运行在 Kubernetes 中。企业将会有若干 Kubernetes 集群,运行着不同的利用,散布在不同的基础设施之上,有的运行在本地 IDC,有的运行在公有云,有的运行在私有云。

以上两点是公认比拟确定的论断,然而还有其余很多问题目前没有确定性的论断,例如:

1、尽管应用私有云是企业必然的抉择,然而企业会在应用多个私有云还是繁多私有云进行抉择。采纳多私有云计划的起因很多,收益也不言而喻,例如防止供应商锁定,进步议价的能力,取得更丰盛的性能个性和地区抉择等。但同时,应用多个私有云资源的对立治理难度大,云间服务切换和迁徙老本较高的问题则妨碍了用户抉择多个私有云。

2、尽管云计算技术倒退了十多年,然而仍然有很大比例的企业的本地 IT 基础设施并未云化,既没有通过公有云治理,甚至都没有采纳虚拟化技术。尽管将来的云原生利用将运行在 Kubernetes 的容器环境中,然而企业还有很多未容器化的传统利用。而且,捕风捉影地讲,对于大多数企业来讲,兴许将来很长一段时间,仍然是以非云原生的传统利用为主。因而,企业将来的 IT 基础设施并不能简略地假如为全副都归一化地运行 Kubernetes,而是应该给这些传统利用提供运行所需的虚拟机或者裸机环境。这类企业云转型过程中是否还是须要通过公有云 - 混合云 - 多云的漫长门路,再部署一套公有云实现本地 IT 基础设施的云化?

3、一方面,随着业务倒退和行业驱动,企业对 IT 基础设施的要求,无论是规模、效率还是稳定性都将越来越刻薄。麻利开发和 DevOps 将成为企业的标配。另一方面,随着技术的倒退,企业 IT 基础设施也将愈发简单和难以驾驭。企业 IT 资源将不仅是物理服务器,还有虚拟机,容器,除了 x86,还会有小型机、ARM,甚至还有 GPU、FPGA、TPU 等异构计算资源。网络和存储也有多种技术抉择。同时,截止今日,仅支流私有云供应商在寰球 200 多个区域 500 多个可用区提供上千种云产品和服务。只有企业违心,一个寰球规模的 IT 基础设施唾手可得。企业 IT 人员如何应答 IT 基础设施在规模、效率和复杂度方面的挑战?

4、即便将来的企业 IT 基础架构将收敛到齐全运行在 Kubernetes 上,单个 Kubernetes 集群往往只用于一个繁多特定目标,例如特定部门的测试或生产集群,企业内有多个 Kubernetes 集群是常态。治理多 Kubernetes 集群,尤其是部署在多云环境下的多 Kubernetes 集群仍然是一个难题。尽管 Kubernetes 屏蔽了底层基础设施的差别,向上提供了统一的接口和运行环境,然而 Kubernetes 在各个私有云以及本地 IDC 的治理接口以及网络存储计划都没有对立,在新建、扩容和调整配置 Kubernetes 集群时候,仍然面临对接多个供应商接口的问题。同时,散布在多个私有云上的 Kubernetes 集群之间没有买通,不仅管制信息无奈同步,数据链路层面更是互相隔离,互为孤岛。因而无奈实现多个集群的联动,更无奈实现集群之间的切换和协同。多云环境下的 Kubernetes 集群计划仍然有待摸索。

5、随着 Kubernetes 生态的欠缺,用户在私有云上应用 PaaS 服务将有两个抉择:应用私有云提供的 PaaS 服务还是基于 Kubernetes 的云原生开源 PaaS 服务。前者产品化水平高,更加易于应用,能失去商业反对。但也存在被商业产品锁定,切换艰难,应用费用昂扬的问题。应用后者则须要对开源软件有肯定掌控力,然而价格便宜(云主机的使用费),基于开源技术,有弱小社区反对,架构凋谢灵便且易于扩大。

三、交融云(Unified IaaS),面向未来的 IT 基础设施架构抉择

针对以上确定性论断和不确定问题,咱们的答案是面向未来的 IT 基础设施架构治理的最佳抉择是交融云(Unified IaaS)。顾名思义,所谓交融云就是交融治理散布在多云环境(本地 IDC,公有云和私有云)中的所有 IT 基础设施,构建一个“云上之云”的交融 IaaS 平台。交融云实质上是公有云,然而治理的 IT 资源的范畴不再局限于本地 IDC,还包含企业在私有云购买的 IaaS 资源。对于纯私有云架构的企业,交融云治理的则齐全是企业购买的私有云资源。交融云和传统云平台的区别不在于治理的资源范畴的不同,而在于针对上述企业 IT 的发展趋势和问题,在设计理念上,交融云和传统的云平台有如下不同:

首先,交融云面向的是多云环境。

交融云的部署场景中,企业用户 IT 基础设施不仅蕴含部署在本地 IDC 的局部,还蕴含用户在私有云购买的局部。交融云通过一个平台治理企业所有的 IT 基础设施。首先是在治理立体的对立和交融,实现公有云和私有云资源的对立 API 拜访,不仅实现资源的治理,还包含账单的对立,资源管理的对立。让用户跨云调用就像应用一个云平台一样的便当。其次是数据立体的买通,通过和跨云网络计划的整合,实现管制立体和数据平台的协同,达到整个平台的跨云内网的互通。另外,交融云还将提供跨云数据迁徙的工具,不便用户实现跨云的利用迁徙。总之,交融云的指标就是填补云和云之间的鸿沟,升高跨云切换和迁徙的老本,让多云部署更简略。

其次,交融云实现企业整体异构 IT 基础设施的全面云化。

交融云不仅能治理曾经云化的公有云和私有云资源,还需内置了治理裸机的裸金属云,KVM 和 VMware ESXi 等虚拟化技术、以及 ARM,GPU 等计算资源的公有云技术。对于还没有部署公有云的企业,通过部署交融云,一步到位地实现企业公有 IT 基础设施的公有云化,实现裸金属、KVM、VMware ESXi、GPU 等的云化治理,无需再引入额定的公有云计划,升高了企业上云的施行老本和治理复杂度。

第三,智能将是交融云的外围特色。

交融云一方面优化 IT 资源分配的调度策略,找出闲置节约的 IT 资源,晋升 IT 资源的利用率。另一方面提前预测资源需要和发现系统故障隐患,确保零碎的安稳运行和扩大。通过数据和算法,使得 IT 基础设施更加智能,帮忙企业 IT 人员驾驭将来的 IT 基础设施在规模、效率和复杂度方面的挑战。

第四,交融云面向的是 Kubernetes。

交融云一方面实现多云环境下 Kubernetes 底层基础设施的对立和交融。一是通过对立的 API 为 Kubernetes 提供多云环境下对立的 IaaS 接口,为跨云部署 Kubernetes 环境提供便当。二是在数据立体买通跨云 Kubernetes 的内网,实现跨云通信。另一方面则间接提供对立的 Kubernetes 集群管理控制 API 以及集群信息的同步机制,实现跨集群 Kubernetes 的对立管控,实现跨 Kubernetes 集群的账号、权限、配置的同步和对立。

最初,交融云全面拥抱开源技术。

软件倒退的历程表明 PaaS 的将来是开源。供应商都无奈仅凭一己之力满足企业客户所有的 PaaS 需要。因而,交融云聚焦于企业散布在本地 IDC 和私有云的计算、网络和存储 IaaS 资源的对立治理,为多云 Kubernetes 提供牢靠的底层基础设施,Kubernetes 之上的软件和利用需要则依赖开源生态来提供解决方案。交融云用户对 PaaS 的需要通过 Kubernetes 利用市场,通过整合开源 PaaS 利用向用户提供服务。这一方面升高用户应用开源 PaaS 的技术门槛,另一方面则依赖弱小的开源社区给用户提供凋谢灵便丰盛的软件产品,防止公有 PaaS 软件对用户的锁定。

基于以上的构想,交融云的架构如下所示。

向下:交融云对立治理多云基础设施,次要实现多云环境下计算、网络、存储等 IaaS 资源的对立治理。对于本地 IDC 的未云化资源,次要是裸机,KVM 虚拟机(Libvirt),VMware ESXi 虚拟机(vSphere),通过内置的公有云计划实现云化治理。对于公有云和私有云资源,则通过 API 实现对立治理。

向上:交融云一方面通过虚拟机、裸机等模式为传统利用提供残缺操作系统运行时环境,另一方面则给 Kubernetes 提供多云运行环境,对立治理多云 Kubernetes。在 Kubernetes 之上则提供云原生利用的容器运行时环境。同时,基于 Kubernetes 和开源组件提供 PaaS 中间件服务。

总之,交融云向下对立治理多云 IaaS 资源;向上为 Kubernetes 提供多云反对,通过开源生态满足企业 PaaS 需要;用户其余需要则能够通过拜访私有云的原生服务取得,从而全方位满足将来企业对 IT 基础设施的多层次需要。

随着大数据、人工智能技术的遍及,5G 时代的到来,IT 基础设施变得更加重要,成为企业数字化转型,全面拥抱数字时代的基石。基于企业 IT 架构多云趋势,交融云应运而生。交融云是面向未来的企业 IT 基础设施治理的云平台,针对企业在将来 IT 基础架构的问题而设计,将帮忙企业迎接行将到来的数字化转型的挑战。

正文完
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