運用云計算技術實現多業(yè)務云的架構設計

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一、計算云的設計　　

1.1設計指導思想一

對于業(yè)務的部署關系到計算資源的分配和調度.相對來說比較復雜，而存儲資源本身的分配和調度也比較復雜，但計算和存儲之間不管腳本或API是否是標準接口，均可以通過腳本或API來關聯。因此，進行多業(yè)務云架構設計可以把計算資源和存儲資源分開考慮，計算云和存儲云的邏輯架構如圖1所示。

圖1 計算云和存儲云的邏輯架構

計算云中，業(yè)務處理是關鍵模塊，需要具備快速部署、動態(tài)加載、靈活伸縮、在線擴容等特點，但實際上業(yè)務處理只是執(zhí)行者，管理中心和調度中心才是計算云的真正核心。管理中心主要負責設備管理、業(yè)務管理、在線升級待理、在線擴容管理、調度策略管理等功能。調度中心則需要根據系統(tǒng)CPU、內存、磁盤空間、話務最等資源情況，在一定的控制策略下進行計算能力、存儲能力的調度。如果說云計算中的資源可以是公其的，調度中心和管理中心則一定是私有的，這也是真正體現設備提供廠商技術水平和考驗其設備穩(wěn)定性的關鍵。這兩部分一定要反復斟酌，充分考慮設備性能、配置靈活度、策略響應速度、系統(tǒng)安全性等多個方面。邏輯上管理中心和調度中心是兩個不同的功能實體，物理上可以合設。

1.2設計指導思想二

語音類業(yè)務對實時性要求非常高，計算資源集中建設后需要解決網絡傳輸帶寬、處理流程增加等方面帶來的影響，對業(yè)務本身提出了更高的要求。數據類業(yè)務相對來說更接近互聯網業(yè)務，其設備利用既不均衡也不充分，所以對云計算技術更加渴望，這也符合運營商將多業(yè)務云分階段實現時首先想到數據業(yè)務的實現思路。

圖2 多業(yè)務云的總體架構

圖2所示是融合WAP網關、彩信、短信等業(yè)務的多業(yè)務云的總體架構。

要想能夠很好地借助云技術實現應用，首先必須盡量多地實現業(yè)務和邏輯的分離。引入分布式數據庫和分布式文件系統(tǒng)后，需要更進一步考慮應用各模塊的獨立性和并發(fā)性。當然，如果應用愿意改變原來使用標準SQL進行數據查詢的習慣，則分布式物理數據庫并不是必須包括的部分。基于將數據進行恰當的組織并對文件和記錄做盡量多的索引，再加上內存庫的配合，物理數據庫完全可以被替代。

其次，作為業(yè)務云的個體，單一產品需要做相應的改變。其產品內部的實現需要更改豎井式的系統(tǒng)架構為水平式。思路分為兩個方面，一是進程拆分，除了將業(yè)務流程拆分成多個超線程外，還包括將某一功能的單一線程擴充成多個，實現并行計算；二是以一定量的業(yè)務能力作為調度單元，通過增加業(yè)務調度中心實現業(yè)務的調度，以業(yè)務處理能力的分布來屏蔽業(yè)務流程集巾帶來的緊耦合。

再次，傳統(tǒng)的設計思路是盡旱提升單臺設備的處理能力，通常用雙機模式來保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性，即便足后來的集群技術，也希望單機處理能力高，以減少集群節(jié)點數量。

如果借鑒云計算技術進行設計，那中興通訊就要主動考慮如何用多臺低端設備并行起來實現業(yè)務，并且是在每個層面都應當考慮眾多處理節(jié)點的橫向可縮放性，而不是一個單獨處理節(jié)點的效率。這樣系統(tǒng)規(guī)模就能快速地縮小和放大。

最后，多業(yè)務總體架構圖中也考慮到了虛擬化的應用，因為虛擬化技術能有效降低程序跨平臺的需求，提升系統(tǒng)的快速部署能力。為實現計算資源的彈性和無限鏡像，通過將計算資源虛擬化，程序員不用再關心它們是如何被復用和共享的。

虛擬化技術將物理資源轉化為便于切分的資源池，符合云計算的基本條件；同時虛擬化給資源以動態(tài)調配的能力，符合云計算按需分配的要求。對于X86平臺來說，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。中興通訊在進行架構設計時同樣要考慮系統(tǒng)將于哪種虛擬化方式。比如亞馬遜的EC2允許用戶控制從內核到應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的可擴展性和容錯性，因為與語義相關的復制和其他狀態(tài)管理問題是高度依賴于應用的。再比如谷歌的AppEngine是專門針對傳統(tǒng)的Web應用程序，使得其應用程序結構能夠清楚地分為無狀態(tài)的計算層和有狀態(tài)的存儲層，其自動縮放和高可用性機制都很方便。

所有的應用并不一定必須用到虛擬化技術，比如對外出租的是應用，而不是計算云部分，且該出租的應用相對比較專業(yè)；容量超過單臺物理設備的處理能力，且應用本身通過硬件的簡單堆疊就能實現。