1 社区云:社区云指针对某个特定群体或由多个相关组织组成的社区开展的云计算服务。社区云具有公共云和私有云的特性,可为某个行业或领域的用户提供专业的云计算服务。
2 行业云:行业云指根据某个特定行业或领域的需求,提供专业化功能和服务的云计算平台。例如,医疗云、金融云、政务云等。
3 智能云:智能云是指具备人工智能技术能力的云计算平台,可为用户提供自动化、智能化的服务。
4 云原生:云原生是指将应用程序设计和构建在云环境中,以便更好地利用云计算环境的优势,包括d性、可伸缩性、灵活性和可靠性。
5 边缘计算:边缘计算是指将计算资源分布到离用户更近的地方,例如设备本身或靠近设备的服务器,以提高应用程序的性能和响应速度。
这些模式都有其特定的场景和应用,可以根据企业的需求和实际情况选择适合自己的云计算服务模式。如果同台服务器的1台VPS被攻击,将直接影响其他的所有VPS无法运行。同等情况下云服务器只影响被攻击云计算服务器,其他同服务器的云计算服务器不受影响。
运用技术: vps是基于软件层的虚拟化技术,具体来说就是 *** 作系统的虚拟化,云计算服务器是基于硬件层的虚拟化技术,云计算服务器使用vmware server搭建,是vmware workstation的服务器版,非常成熟,1998年VM服务器系列开始商用,被广泛应用于银行、航空领域。是非常稳定及性能卓越的虚拟服务器产品,VPS是2006年才进入市场的一个产品。
开设数量:vps可以在1台服务器上将一个 *** 作系统虚拟上百个独立 *** 作系统,云计算服务器只能虚拟大概6到8个独立 *** 作系统, *** 作系统可以有多种选择
资源分配:云计算服务器运行前会预先将硬件内存分配好,如果服务器上有4G内存绝不能分配出5G的内存出来,而VPS服务器自生拥有4G内存可以虚拟100G的内存,并分配给100个独立 *** 作系统。
本质区别: 云计算服务器运行和真正的一台物理服务器是无区别的,因为获得了独立资源,VPS相当于一个人的几个面,是不独立的,从 *** 作系统占用空间可以看出来,云计算服务器安装 *** 作系统所需要的空间和在独立服务器上安装所需的体积相同,而VPS安装 *** 作系统只要100来M,因此购买云计算服务器需要更大的容量。为此同网在标准容量基础上特别赠送10G磁盘空间。
性能差别: vps主机的性能远远不如云计算服务器,为保证高速运行,请勿安装任何杀毒软件及防火墙类软件。
成本差别: vps对运营商来说成本较低,因为1台服务器可以虚拟上数十个VPS主机,云计算服务器对运营商来说相当于独立服务器出租。成本略低于独立服务器出租,需要有相当实力的运营商才能提供。
综合以上来说还是云服务器比较好
云计算(cloud computing)是分布式计算的一种,指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序,然后,通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。云计算早期,简单地说,就是简单的分布式计算,解决任务分发,并进行计算结果的合并。因而,云计算又称为网格计算。通过这项技术,可以在很短的时间内(几秒钟)完成对数以万计的数据的处理,从而达到强大的网络服务。
云计算有什么特点:
虚拟化突破了时间,空间的界限,是云计算最为显著的特点,虚拟化技术包括应用虚拟和资源虚拟两种
云计算具有高效的运算能力,在原有的服务器基础上增加云计算功能,能够 使的计算速度迅速提高,最终实现动态扩展虚拟化的层次达到对应的进行扩展的目的
云计算平台能够根据用户的需求快速配备计算能力及资源
目前市场上大多数IT资源、软、硬件都支持虚拟化,比如存储网络、 *** 作系统和开发软、硬件等。虚拟化要素统一放在云系统资源虚拟池当中进行管理,可见云计算的兼容性非常强,不仅可以兼容低配置机器、不同厂商的硬件产品,还能够外设获得更高性能计算。
云计算的实现形式:
软件即服务, 通常用户发出服务需求,云系统通过浏览器向用户提供资源和程序等。值得一提的是,利用浏览器应用传递服务信息不花费任何费用,供应商亦是如此,只要做好应用程序的维护工作即可。
网络服务: 开发者能够在API的基础上不断改进、开发出新的应用产品,大大提高单机程序中的 *** 作性能。
平台服务: 一般服务于开发环境,协助中间商对程序进行升级与研发,同时完善用户下载功能,用户可通过互联网下载,具有快捷、高效的特点
互联网整合: 利用互联网发出指令时,也许同类服务众多,云系统会根据终端用户需求匹配相适应的服务。
商业服务平台。构建商业服务平台的目的是为了给用户和提供商提供一个沟通平台,从而需要管理服务和软件即服务搭配应用。
云的分类;
但是,如今的私有云不再必须从内部 IT 基础架构来搭建。现在,许多企业已开始在租赁的、供应商所有的外部数据中心内构建私有云,所以位置和所有权都早已不是界定标准。同时,这也让私有云形成了许多子分类,包括托管私有云客户可以创建并使用由第三方供应商部署、配置和管理的私有云。托管私有云适合 IT 团队人手不足或技能欠缺的企业,能为用户提供更为出色的私有云服务和基础架构。
专用云
它就像是云中的云。您可以在公共云(如红帽 OpenShift 专业版)或私有云上部署专用云。例如,会计部门可以在企业的私有云中部署自己的专用云。
混合云:
混合云是从局域网(LAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网()和/或 API 连接的多个环境创建而成的 IT 环境,但看起来只是单一的一个环境。
混合云的特性较为复杂,不同的人对它的要求和理解都各不相同。例如,混合云可能需要包含:
至少 1 个私有云与至少 1 个公共云
2 个或多个相互连接的私有云
2 个或多个公共云
连接至少一个公共云或私有云的裸机或虚拟环境
不过,如果应用可以轻松地移入或移出多个独立但相互连接的环境,每个 IT 系统就相当于成了一个混合云。这些环境中至少有一部分必须来自可按需扩展的整合 IT 资源,而您需要使用集成化管理和编排平台,把所有这些环境视为单个环境进行管理。
多云:
多云是一种云架构,由多个云供应商提供的多个云服务组合而成,既可以是公共云,也可以是私有云。所有混合云都是多云,但并非所有多云都是混合云。当通过某种形式的集成或编排将多个云连接在一起时,多云就变成了混合云。多云环境可能是有意为之(更好地控制敏感数据,或作为冗余存储空间以提高灾难恢复能力),也可能是偶然形成的(通常是影子 IT 的结果)。无论哪种,都表明有越来越多的企业选择了多云,以期通过扩展更多环境来改进安全与性能。
云计算服务器类型:
云服务是指由第三方提供商托管的基础架构、平台或软件,可通过互联网提供给用户。"即服务型"的解决方案主要有 3 种类型:IaaS、PaaS 和 SaaS。每种解决方案都能促进用户数据从前端客户端通过互联网流向云服务提供商的系统,或是反向流动,但具体情况会因服务内容而异,
IaaS 表示将由云服务提供商通过互联网连接为您管理基础架构,包括实际的服务器、网络、虚拟化和数据存储。用户可通过 API 或控制面板进行访问,并且基本上是租用基础架构。诸如 *** 作系统、应用和中间件等内容由用户管理,而提供商则负责硬件、网络、硬盘驱动器、数据存储和服务器,并负责处理中断、维修及硬件问题。这是云存储提供商的典型部署模式。
PaaS 表示硬件和应用软件平台将由外部云服务提供商来提供和管理,而用户将负责平台上运行的应用以及应用所依赖的数据。PaaS 主要面向开发人员和编程人员,旨在为用户提供一个共享的云平台,用于进行应用的开发和管理(DevOps 的一个重要组成部分),而无需构建和维护通常与该流程相关联的基础架构。
SaaS 是将云服务提供商管理的软件应用交付给用户的服务。通常,SaaS 应用是一些用户可通过网页浏览器访问的 Web 应用或移动应用。该服务会为用户完成软件更新、错误修复及其他常规软件维护工作,而用户将通过控制面板或 API 连接至云应用。此外,SaaS 还消除了在每个用户计算机上本地安装应用的必要性,从而使群组或团队可使用更多方法来访问软件。
1模拟:Emulation
Qemu, PearPC, Bochs,
(2) 完全虚拟化:Full Virtualization,Native Virtualization
完全虚拟化提供底层物理系统的全部抽象化,且创建一个新的虚拟系统,客户机 *** 作系统
可以在里面运行,不需要对客户机 *** 作系统或者应用程序进行修改, 客户机 *** 作系统或者应用程序像往常一样运行,意识不到虚拟环境的存在)。
vmware是一款完全虚拟化软件,,但完全虚拟化的弱点是效率不如班虚拟化的效率高,
半虚拟化系统性能可以接近在裸机上的性能。
3半虚拟化: Para-Virutalization
半虚拟化需要对运行在虚拟机上的客户 *** 作系统,进行修改, 这些客户机 *** 作系统会意识到它们运行在虚拟环境里)并提供相近的性能,但半虚拟化的性能要比完全虚拟化更优越
特点: GuestOS明确知道自己运行虚拟机之上;
4 容器级虚拟化: LXC, OpenVZ, libcontainer, runC, rkt, Linux V Servers, Virtuozzo,
5,库级别虚拟化: wine
6程序级虚拟化: jvm
2、主机虚拟化:Emulation, Full Virtualization, Para-Virutalization
Type-I:Hypervisor直接运行于硬件;
Type-II:Hypervisor运行主机OS之上;
3、云栈的类别:
在主机方面的虚拟化主要分为以下三个方面:
1cpu虚拟化
2内存虚拟化:
3,硬盘虚拟化: 虚拟机如何使用硬盘的空间:虚拟机在物理硬盘上划分一个文件来使用,此文件也是靠宿主机通过文件系统将磁盘分区后,并创建文件系统后,分给虚拟机一个文件的大小的空间。在宿主机上表现的就是一个文件,而在虚拟机上表现的就是一块硬盘。所以还需要用软件的方式模拟一个适配器,将此文件,模拟成硬盘。
4,网络虚拟化: 用软件的方式给每个虚拟机虚拟一块网卡和MAC地址,当通信时使用同一块物理网卡,网卡通讯有排队方式,在同一台物理网卡上,排队执行任务。(将物理网卡设为混杂模式;无论是不是发向本机物理网卡的内容都给与接收);此时将物理网卡也虚拟化一个MAC地址,把物理网卡当作交换机来使用。
I/O虚拟化:
通过前端(Front-End)/后端(Back-End)模拟实现虚拟化
Guest OS中的驱动程序为前端,VMM提供的与Guest通信的驱动程序为后端。前端驱动将Guest OS的请求通过与VMM间的特殊通信机制发送给VMM的后端驱动,后端驱动在处理完请求后再发送给物理驱动。
I/O穿透技术:
设备透传就是向一个特定客户os提供一种设备隔离,对于性能而言,,使用设备透传可以获得近乎本机性能, 对于某些网络应用程序(或那些拥有高磁盘 I/O 的应用程序)来说,这种技术简直是完美的。 这些网络应用程序没有采用虚拟化,原因是穿过管理程序(达到管理程序中的驱动程序或从管理程序到用户空间模拟)会导致竞争和性能降低 。但是,当这些设备不能被共享时,也可以将它们分配到特定的客户机中。例如,如果一个系统包含多个视频适配器,则那些适配器可以被传递到特定的客户域中。
特点: 于硬件级别直接运行在hypervisor虚拟机管理控制 xen,vmware ESX/ESXI
二型虚拟化:
特点:host主机上建立guest虚拟系统,有宿主机,在硬件级别上运行一个os,而此上运行一个vmm监视器,用于管理guest虚拟化系统,
推动下一代云计算技术升级的卡。
1、阿里云moc卡自研加速卡是一种推动下一代云计算技术升级的卡,可以提高服务器的网络和存储性能。
2、可以更好地解决云计算的性能损耗难题。
所有服务器的类型在便利性、速度等性能方面都具备不同的优势。所以各种各样的公司和开发者,需要不同的服务器来满足各自的业务需求。您需要了解不同的在线业务托管类型,并查看每种配置如何适用于您的业务。
云服务器:速度和便利是至关重要当云服务器逐步发展成熟,许多企业和开发者将其与专用服务器进行比较,特别是那些无法将大部分预算用于香港服务器租用等的小型企业。
通过将业务托管在云计算平台,物理服务器和平台的维护、管理和升级的负担全部由云计算供应商负责,而不是由用户个人承担。云服务器本质上是大型物理服务器的一小部分。这块较大的物理硬件被虚拟化为远程服务器,用户可以通过互联网平台访问和使用该云端资源。
通过这种方式,企业几乎可以即时进行部署,如果您期望快速伸缩服务器资源或需要创建多个测试环境,这是一个巨大的优势。支付结构也是可扩展的,事实上大多数云服务器支持按需付费,这将大幅降低独立服务器租用的潜在成本。
云服务器也提供较高的稳定性。因为云服务器是在线虚拟化的,所以数据备份可以在几秒钟内访问,而当您在具有顶级维护和监控功能的云计算平台时,停机时间不再成为问题。
但是,所有这些便利都有一些缺点。传统上,IT专业人员认为云服务器的安全性不及独立服务器,尽管大多数云提供商都提供数据安全保护,但这些可能还不足以满足某些行业合规性标准。并且,根据您的商业模式,您可能不想将数据发送到云端。
独立服务器租用:提供更强大的数据安全性和更高的服务器需求某些企业更喜欢专属硬件的高性能和可靠性。频繁执行输入/输出(I / O) *** 作(例如大数据工具或数据库)的应用程序可能使用独立的物理服务器以达到更好的性能效果。
同样,租用或托管独立服务器可以提供对服务器环境的更多控制。您将可以便宜地添加内存、带宽、磁盘空间,尽管您需要等待更长时间的备份。不过,增加的性能和控制能力使得这款服务器结构非常适合定期,稳定增长和持续高需求的企业。
此外,出于安全原因,一些企业更喜欢独立服务器环境,尽管整体网站安全取决于实施,但与其他公司共享空间或在线管理服务器管理相比,租用独立服务器显然具有优势。
其实超融合这一块,放在云计算IT基础设施里面,不算是完全合适。你说它是分布式存储,但是它同时又是硬件服务器与存储;你说它算硬件,但是它又离不开分布式存储软件。
传统的IT基础设施架构,主要分为网络、计算、存储三层架构。但随着云计算与分布式存储技术的发展以及x86服务器的标准化,逐渐出现了一种将计算、存储节点融合在一起的架构--超融合架构。超融合将三层的IT基础设施架构缩小变成了两层。
2019年11月的Gartner超融合产品魔力象限中,领导者象限有5家:Nutanix、DELL、VMware、CISCO、HPE。(其中DELL vxRail一体机里面用的分布式存储软件也是VMware的VSAN,而VMware提供的则是VSAN纯软件的解决方案)
Nutanix能够成为超融合领导者中的领导者,自然是经过市场的充分验证,得到市场的认可。而且由于其公开资料(Nutanix 圣经)比较齐备,因此我们可以通过Nutanix一窥超融合的究竟。
这边就不搬运了,可以直接搜索引擎搜索“Nutanix圣经”或“Nutanix-Bible”,可以找到相应的官方文档。
引用自NUTANIX圣经 -“Nutanix解决方案是一个融合了存储和计算资源于一体的解决方案。该方案是一个软硬件一体化平台,在2U空间中提供2或4个节点。
每个节点运行着hypervisor(支持ESXi, KVM, Hyper-V)和Nutanix控制器虚机(CVM)。Nutanix CVM中运行着Nutanix核心软件,服务于所有虚机和虚机对应的I/O *** 作。
得益于Intel VT-d(VM直接通路)技术,对于运行着VMware vSphere的Nutanix单元,SCSI控制(管理SSD和HDD设备)被直接传递到CVM。”
个人总结: 从以上官方文档可知,2U的空间可以安装2~4个Nutanix节点(每个节点相当于1台物理服务器),所以设备装机密度非常高。每个节点都安装着虚拟化软件,并且在虚拟化层之上再运行着一台Nutanix的控制虚机(CVM),该虚机主要负责不同的Nutanix节点之间控制平面的通信。单个节点中配置有SSD硬盘与HDD硬盘,替代磁盘阵列作为存储使用,单个节点有独立的CPU与内存,作为计算节点使用。
1、基础架构
以3个Nutanix节点为例,每个节点安装有Hypervisor,在Hypervisor之上运行着客户虚拟机,并且每个节点有一台Nutanix控制器虚机Controller VM,配置有2块SSD与4块HDD,通过SCSI Controller作读写。
2、数据保护
Nuntanix与传统磁盘阵列通过Raid、LVM等方式作数据保护不同,而是与一般的分布式存储一样,通过为数据建立副本,拷贝到其他Nutanix节点存放,来对数据进行保护,Nutanix将副本的数量称作RF(一般RF为2~3)。
当客户虚机写入数据“见图上1a)流程”,数据先写入到本地Nutanix节点的SSD硬盘中划分出来的OpLog逻辑区域(相当于Cache的作用),然后执行“1b)”流程,本地节点的CVM将数据从本地的SSD的OpLog拷贝到其他节点的SSD的OpLog,拷贝份数视RF而定。当其他节点CVM确定数据写入完成,会执行“1c”流程,给出应答写入完成。通过数据副本实现对数据的保护。
数据从SSD中的OpLog写入到SSD以及HDD的Extent Store区域,是按照一定的规则异步进行的,具体详见下面的部分。
3、存储分层
Nutanix数据写入以本地落盘为主要写入原则(核心原则)。
当客户虚机写入数据是,优先考虑写入本地SSD(如果SSD已用容量未达到阀值),如果本地SSD满了,会将本地SSD的最冷的数据,迁移到集群中其他节点的SSD,腾出本地SSD的空间,写入数据。本地落盘的原则,是为了尽量提高虚机访问存储数据的速度,使本地虚机不需要跨节点访问存储数据。(这点应该是与VSAN与其他分布式文件系统最大原理性区别)
当整个集群的SSD已用容量达到阀值(一般是75%),才会将每个节点的SSD数据迁移到该节点的HDD硬盘中。
SSD迁移数据到HDD,并非将所有数据全部迁移到HDD,而是对数据进行访问度冷热的排序,并且将访问较少的冷数据优先迁移到HDD硬盘中。
如SSD容量达到95%的利用率,则迁移20%的冷数据到HDD;如SSD容量达到80%,则默认迁移15%的冷数据到HDD。
4、数据读取与迁移
Nutanix圣经引用-“ <u style="text-decoration: none; border-bottom: 1px dashed grey;">I/O和数据的本地化(data locality),是Nutanix超融合平台强劲性能的关键所在。所有的读、写I/O请求都藉由VM的所在节点的本地CVM所响应处理。所以基本上不会出现虚机在一个节点,而需要访问的存储数据在另外一个物理节点的情况,VM的数据都将由本地的CVM及其所管理的本地磁盘提供服务。</u>
<u style="text-decoration: none; border-bottom: 1px dashed grey;">当VM由一个节点迁移至另一个节点时(或者发生HA切换),此VM的数据又将由现在所在节点中的本地CVM提供服务。当读取旧的数据(存储在之前节点的CVM中)时,I/O请求将通过本地CVM转发至远端CVM。所有的写I/O都将在本地CVM中完成。DFS检测到I/O请求落在其他节点时,将在后台自动将数据移动到本地节点中,从而让所有的读I/O由本地提供服务。数据仅在被读取到才进行搬迁,进而避免过大的网络压力。</u> ”
个人总结: 即一般虚机读写数据都是读本地节点的硬盘,如果本地节点硬盘没有该数据,会从其他节点先拷贝过来本地节点硬盘,再为本地虚机提供访问,而不是虚机直接访问其他节点。即要贯彻本地落盘的核心思想。
5、Nutanix解决方案的优缺点
Nutanix方案优点:
1) 本地落盘策略,确保虚机访问存储速度:虚机写入的数据都在本物理节点的磁盘上,避免跨节点存储访问,确保访问速度,减轻网络压力。
2) 采用SSD磁盘作为数据缓存,大幅提升IO性能:
见上表数据,从随机的读写来看,SSD的IO及带宽性能比SATA的性能提升了约1000倍。而结合Nutanix的本地落盘策略,虚机数据写入,仅有本地的2块SSD硬盘作为数据缓存负责写入数据。
但由于单块SSD硬盘的IO比传统阵列的SATA高出1000倍,IO性能大幅提升。(相当于要超过2000块SATA硬盘做Raid,才能提供近似的IO性能)。
3)永远优先写入SSD,确保高IO性能
数据写入HDD不参与,即使本地SSD容量满了会将冷数据迁移到集群其他节点SSD,然后还是SSD进行读写,确保高IO。后续异步将SSD冷数据迁移到HDD。
4)数据冷热分层存储
冷数据存放在HDD,热数据保留在SSD,确保热点数据高IO读取。
5)设备密度高,节省机房机架空间
2U可以配置4个节点,包含了存储与计算,比以往机架式/刀片服务器与磁盘阵列的解决方案节省了大量的空间。
Nutanix方案缺点:
1)本地落盘及SSD缓存方案确保了高IO,但是硬盘的带宽得不到保证。
传统磁盘阵列,多块SATA/SAS硬盘加入Raid组,数据写入的时候,将文件拆分为多个block,分布到各个硬盘中,同个Raid组的硬盘同时参与该文件的block的读写。通过多块硬盘的并行读写,从而提升IO与带宽性能。
而Nutanix的解决方案中,单个文件的读写遵循本地落盘的策略,因此不再对文件拆分到多块硬盘进行并行读写,而只有本地节点的SSD硬盘会对该文件进行写入。
虽然SSD硬盘的IO与带宽都是SATA/SAS的数百上千倍,但是SSD对比SATA/SAS硬盘在带宽上面只有2~3倍的速率提升,而传统Raid的方式,多块硬盘并行读写,虽然IO比不上SSD,但是带宽则比单块/两块SSD带宽高出很多。
因此Nutanix的解决方案适合用于高IO需求的业务类型,但是因为它的读写原理,则决定了它不合适低IO、高带宽的业务类型。
三)行业竞争对手对比:
VMWARE EVO RAIL软件包:VMware没有涉足硬件产品,但EVO: RAIL 软件捆绑包可供合格的 EVO: RAIL 合作伙伴使用。合作伙伴转而将硬件与集成的 EVO: RAIL 软件一起出售,并向客户提供所有硬件和软件支持。
而EVO:RAIL的核心,其实就是VSphere虚拟化软件+VSAN软件的打包。
但VSAN与Nutanix最大的一个区别,就是不必须完全遵循Nutanix的本地落盘的策略。可以通过设置条带系数,将本地虚机的数据读写设置为横跨多个节点的硬盘,默认条带系数为1,最大可设置为12个,即一个虚机的数据写入,可以同时采用12个节点的SSD硬盘并行读写。
通过这种方式,VSAN可以一定程度的弥补了Nutanix方案不适用于带宽要求高,IO要求低的业务类型的缺点。
但是这种横跨物理节点的访问流量,在虚机数量众多的情况下,肯定会给网络带来压力,网络带宽可能会成为另一个瓶颈。
其次VSAN可以集成在Hypervisor层,而不需要像Nutanix在Hypervisor上面运行一个控制虚机CVM。
再次,Nutanix支持KVM、Hyper-V、ESXI等多种Hypervisor,而VSAN仅支持自家的ESXI。
其他待补充:由于暂时未对VSAN进行实际部署测试,仅停留在对其原理的研究,因此,关于VSAN的部分待后续平台上线测试完成后继续补充。
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