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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
文/iThome (記者) 2010-03-26
原文轉自:http://www.ithome.com.tw/itadm/article.php?c=60254

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 


 
雲端運算大解密

日經BP研究團隊/著;鄧瑋敦/譯
PCUSER電腦人出版
售價:520元

「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。

雲端上的生態系統

雲端運算改變了資訊業長久以來「販賣硬體與軟體」、「系統整合」的傳統。因為,以往由IBM與Microsoft之類的平台廠商所建構的資訊業界生態系統,孕育了Amazon與Google這類的雲端企業。

生態系統指的是,像是OS這類平台,以及第三方開發,在OS上運作的應用程式、資料庫等中介軟體,以及把他們結合起來販售的系統整合商,這一系列相關的周邊業務。


至今為止,大型主機、伺服器與用戶端系統(C/S)、Web系統以及變遷的企業系統,不管哪一個都受到強固的生態系統支援。因為有不少「Windows 有很多軟體,所以選擇 Windows 電腦」的使用者,Windows才能獲得很高的市占率。平台的價值明顯受到生態系統的價值影響。


而雲端也營造了新的生態系統(圖 1.3)。




比如說,美國的RightScale是在Amazon EC2的虛擬機器上,運用關聯式資料庫MySQL提供資料庫叢集管理服務的廠商。這間公司的CEO MichaelCrandell提到「我們的服務,可說是管理 EC2 這個基礎架構的『中介軟體』」。

Salesforce也有第三方設計的應用程式。英國的會計套裝軟體開發商CODA,就透過Salesforce的Force.com提供會計SaaS「 CODA 2go」服務。


日本也有同樣的廠商。總部位於東京都台東區的TerraSky,就是以Salesforce 相關服務作為事業核心的新世代系統整合商。這間公司的主力軟體,是把傳統Excel設計的表單轉移到Salesforce,變成輸入介面的服務「SkyEditor」。2008年6月,隨著PaaS的Force.com開始對日本提供服務,它們也開始提供使用Force.com的整合服務。SkySuite事業部長竹澤聰志就極力表示「Force.com對我們這種開發企業資料庫應用程式的公司而言,是最理想的平台」。


雲端業界也在彼此合作。2008年4月,Google就與Salesforce合作,讓Salesforce的CRM應用程式可以直接取用 Google的郵件、行事曆、辦公軟體等等。比如說,Google的電子郵件服務Gmail可以與Salesforce的顧客聯絡管理功能一同運作。


Salesforce的使用者可以用企業版Gmail(允許使用各公司自有網域名稱的郵件服務)與顧客聯絡,將會面日期與時間傳給顧客,之後可以直接在Gmail 的畫面裡,將聯絡顧客的資訊登記到Salesforce的CRM程式裡。反過來說,也能從CRM程式的顧客清單中,直接透過Gmail寫信給顧客。


2008年11月,Salesforce發表與Amazon的合作計畫,讓在Force.com平台服務上執行的應用程式,可以使用Amazon S3儲存資料;以及讓Force.com 應用程式的擴充模組,可以在Amazon EC2上面執行等等。


傳統生態系統的核心公司Microsoft也在打入這個領域。Microsoft預定在 2010 年開始提供服務的有Windows Azure與SQL Data Service,不僅針對提供 Web 應用程式的新創公司,也鎖定大規模企業客戶作為推廣目標。現有的開發工具Visual Studio可以直接用來開發雲端程式,因此目前的.NET應用程式開發者能平順地轉移到雲端環境。


雲端運算是資訊產業耗時25年才辦到的世代交替。資訊產業的主角從硬體、軟體製造商,轉變為超巨型資料中心以及在其上提供服務、形成生態系統的業者群了。(摘錄整理自第一章)

 

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