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書摘─建立企業私有雲端服務,增加資訊中心運算資源 | ||||
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雲端運算環境主要由「應用程式」、「平台」以及「基礎架構」所構成,企業若要自行建構私有雲端,就必須先弄清楚雲端服務「基礎架構」的技術 |
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「雲端」目前還像是個流行詞彙,常被解讀成各式各樣的意義。美國Gartner的說法是「a style of computing where massively scalable IT-enabled capabilities are delivered 'as a service' to external customers using Internet technologies」,也就是「透過Internet技術,提供大規模延展性以及有需要時能立刻取用的運算環境」。 雲端的本質是延展性 把運算環境的構成要素大致分成「應用程式」、「平台」以及「基礎架構」這三層,然後分別討論各層可以實現的延展性(擴充性)(圖8.1)。從應用程式層來看延展性,利用美國Google開發的MapReduce等技術,即可不必在意底層,透過API讓應用程式分散到更多不同的機器上執行。在平台層實現的話,可以透過分散快取等技術,將Web三層系統直接轉移到雲端環境上執行。若在基礎架構層實現,則是以虛擬化技術達到自由增加運算資源,即為自由增加節點的目標。 基礎架構層的延展性 如果想在自己的公司裡建立虛擬雲端服務,大概就需要考慮這層的延展性。使用公用雲端時,由於有Amazon EC2這樣的公用雲端供應商提供服務,所以只要直接使用服務即可,不必在意基礎架構內部的實做方式。但是如果要自行建構私有雲端,就必須先弄清楚基礎架構支撐雲端運算的技術。 OS虛擬化與硬體虛擬化 討論平台層的延展性時,曾經提到雲端環境的延展性基本要靠向外延展達成。因此,基礎架構層需要能迅速提供屬於基礎架構的伺服器。尋找滿足這個需求的技術時,最初會想到的是,對裸機(沒有安裝軟體與OS的)伺服器使用硬碟映像檔工具、部署工具的伺服器構築技術。 映像工具一如其名,是可以直接複製整個硬碟內容原始資料(映像)的工具。它與OS、檔案系統無關,代表產品包括Norton Ghost、Power-Quest DriveImage等等。另一個部署工具指的是將OS檔案在檔案系統層級複製的技術,代表產品是Symantec Altris Deployment Server等等。用這些工具建構伺服器,會在硬體驅動程式等處遇到硬體限制,如果新硬體不同,就無法瞬時建構伺服器環境。 如果透過虛擬化技術,把裝置驅動程式這類與硬體相依的部分跟OS分離,就能更迅速地提供伺服器。虛擬化技術包含VMware、Xen、Hyper-V這類x86(x64)環境的「硬體虛擬化」技術,以及更上層的「OS虛擬化」(Sun Solaris Container、Parallels Virtuozzo Container)等等。 硬體虛擬化是在硬體與OS之間插入虛擬層,在硬體虛擬層執行管理的OS與多台虛擬機器。各個虛擬機器都可搭載自己的OS與應用程式,看起來就像在許多套硬體(CPU與記憶體)執行,實現硬體虛擬化的軟體為「hypervisor」。另一方面,OS虛擬化指的是將host OS與應用程式之間插入OS虛擬層,在OS虛擬層執行多個應用程式。多個應用程式分別看起來都像在獨立的OS上執行,但是OS本身只有host OS一個。目前因為在同樣的硬體上,沒有統一OS的需要,因此通常都使用x86(x64)環境的硬體虛擬化。 硬體虛擬化的方式 硬體虛擬化的基本方式,大致分成Monolithic 型與Microkernel型這兩大方式。 這兩種類型的硬體虛擬層(hypervisor)額外負荷都是應用時的考量重點。
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