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云计算简述,数据中心新选择

2019-08-24 作者:服务器运维   |   浏览(146)

何为云服务器

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互联网技术的快速发展,信息量与数据量的飞速增长,导致单个计算机的计算能力和存储能力满足不了人们的需求,大大提高了成本。在这种情况下云计算应允而生。云计算将待处理的数据送到互联网上的超级计算机集群中进行计算和处理,把互联网变成一种全新的计算平台,能够在网络上实现按需购买与按使用付费的业务模式。
  云计算是信息技术与服务的交付领域的重大进步。由于能够以自助、动态扩展、可计量的方式提供对共享计算资源池的按需访问,云计算在成本、速度和效率方面具有无与伦比的优势。

Power8伴随云计算横空出世

云计算简述,数据中心新选择。日前,浪潮在MWC2019上海携手合作伙伴成立5G实验室,并发布首款VCO(Virtual Central Office)整体解决方案。这是一种面向电信和分布式边缘云数据中心部署的多供应商NFV解决方案,被电信服务商广泛应用于小区、企业及移动服务。

云计算是把企业需要处理的业务数据通过云服务器来完成而非实体服务器。云服务器可能够胜任密集型虚拟化和可扩展应用数据库的应用程序。那么对于云服务器来说都有哪些特性呢?

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1、云计算简介

 

此次发布的解决方案以浪潮1U双路服务器NF5180M5构建服务器集群,采用智邦的开放网络交换机,以及Kaloom的Software Defined FabricTM和Cloud Edge FabricTM、再加上Red Hat的OpenStack及OpenShift平台共同搭载完成。

1,拥有运算性能超强多核处理器

 

1.1 云计算的定义

云计算是由分布式计算、并行处理、网格计算发展来的,是一种新兴的商业计算模型。目前,对于云计算的认识在不断的发展变化,云计算没仍没有普遍一致的定义。
  中国网格计算、云计算专家刘鹏给出如下定义 :“云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务”。
  狭义的云计算 指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机,以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务,比如亚马逊数据仓库出租生意。
  广义的云计算 指厂商通过建立网络服务器集群,向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型,例如国内用友、金蝶等管理软件厂商推出的在线财务软件,谷歌发布的Google应用程序套装等。

通俗的理解是,云计算的“云“就是存在于互联网上的服务器集群上的资源,它包括硬件资源(服务器、存储器、CPU等)和软件资源(如应用软件、集成开发环境等),本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息,远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返回到本地计算机,这样,本地计算机几乎不需要做什么,所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。

自从IBM将并不赚钱的x86服务器业务转手给联想之后,从此IBM便开始了硬件转型的新里程碑。伴随此事继续发酵的还有Power System Linux落户北京,从此IBM硬件开放之路的步伐越迈越大。最鼓舞人心的要数OpenPower联盟推出的Power8芯片全面开放这一消息,大家纷纷猜测蓝色巨人真的能放下身段?下面我带领大家一起见证Power8芯片的巨变。

浪潮携手合作伙伴发布首款VCO整体解决方案

服务器在我们的印象中性能是非常强大的,当然强大的根源之一就在于其拥有超强运算性能的处理器。它不仅运行频率较高,而且有较多内核数,例如戴尔的PowerEdge R820服务器,采用了4颗频率高达2.6GHz的6核至强E5-2600处理器,CPU的内核总数更是达到了24个!这样就为虚拟化提供了强大的运算支持,可以轻松的应对云计算。

最近天南海北的跑客户,在沟通过程中,发现很多客户对于阿里云众多的产品颇有种挑花了眼不知如何入手的感觉,就想写一个系列来简单的介绍下。

1.2 基本特征

根据美国国家标准和技术研究院的定义,云计算服务应该具备以下几条特征:

  • 随需应变自助服务。
  • 随时随地用任何网络设备访问。
  • 多人共享资源池。
  • 快速重新部署灵活度。
  • 可被监控与量测的服务。

一般认为还有如下特征:

  • 基于虚拟化技术快速部署资源或获得服务。
  • 减少用户终端的处理负担。
  • 降低了用户对于IT专业知识的依赖。

 

近年来,数据中心服务器数量增多,规模日益变大,如何提高空间利用率成为无法绕过的难题。金融、通信、能源等行业正在经历着云化转型升级,虚拟化、大数据等技术的深入应用,对数据中心提出了更高的要求,选择服务器的标准越来越聚焦于服务器每U空间内是否拥有更强计算力、更灵活的网络结构、更低功耗、更易管理等特性。

2,超大容量的内存

云计算的概念刚出来的时候,吹的牛皮是可以将成千上万台物理服务器连接成一台虚拟的服务器来提供服务。而从2006年亚马逊AWS开始运营,十年过去了,如今云计算最成熟的商业模式,却还是将一台物理机器切割成N台虚拟机出售给客户。有时候想想,也挺黑色幽默的。

1.3 云计算的主要形式

一、Power8开放意义深远

浪潮NF5180M5是专门面向云计算、大数据、虚拟化等应用推出的基于第二代英特尔 至强 可扩展处理器设计的1U双路机架式服务器,满足高网络带宽、高计算性能、大内存容量的业务要求。同时,为对密度及存储有高要求的客户提供了很好的解决方案,特别适合对服务器有苛刻要求的云计算、CDN缓存、SDS/HCI、HPC等应用场景,为商业智能、金融服务、公有云及私有云等提供强劲计算力。

对于云服务器来说,处理器的内核越多,在虚拟机上可以虚拟出数目更多、性能更强的服务器。因此,为了保障所有的虚拟服务器能够快速运行,还需要大量的内存支持。在云服务器中,常常可以安装容量高达几百GB甚至上TB的内存,这样就为云计算提供强大的内存支持。可以试想一下,仅管云端的服务器是虚拟的,但是性能仍然强于一些中低端的实体服务器。而云计算的成本相对实体服务器来说可就是有着绝对的优势了。

没错,云服务器ECS(Elastic Compute Service:弹性计算服务,对应亚马逊AWS的产品叫EC2,Elastic Compute Cloud)本质上还是虚拟机,背后的技术早先是Xen,现在据说切换到了KVM,因为KVM进了Linux内核。

1.2.1 按服务模式来分

美国国家标准和技术研究院的云计算定义中明确了三种服务模式:

软件即服务(SaaS): 消费者使用应用程序,但并不掌控操作系统、硬件或运作的网络基础架构。是一种服务观念的基础,软件服务供应商,以租赁的概念提供客户服务,而非购买,比较常见的模式是提供一组账号密码。例如:Microsoft CRM与Salesforce.com。

平台即服务(PaaS):消费者使用主机操作应用程序。消费者掌控运作应用程序的环境(也拥有主机部分掌控权),但并不掌控操作系统、硬件或运作的网络基础架构。平台通常是应用程序基础架构。例如:Google App Engine。

基础设施即服务(IaaS):云计算简述,数据中心新选择。消费者使用“基础计算资源”,如处理能力、存储空间、网络组件或中间件。消费者能掌控操作系统、存储空间、已部署的应用程序及网络组件(如防火墙、负载平衡器等),但并不掌控云基础架构。例如:Amazon AWS、Rackspace。

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云计算的服务模式

IBM或许是从ARM开放处理器使用许可,在移动领域取得成功中得到启示,OpenPower联盟推出的Power8,同样开放Power处理器知识产权使用许可,允许联盟成员自由选择IBM等合作晶圆厂家这比Intel更加开放。IBM此举意味着从专有标准走向开放创新,中国企业可以在Power 8架构基础上进行自主创新,并可申请自主知识产权,根据OpenPower联盟的要求,Power8取消了原先设计安全模块,可接受我国安全审查,并将加载国产的安全模块从而能用于到关键应用,这种开放力度空前,使得Power8让中国企业有机会利用OpenPower芯片技术拉近与国际顶级芯片厂商的技术差距。今后一提到Power服务器不再是小型机的代名词,以后将会有基于Power芯片的国产服务器上市。

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3,超高容量的存储

不少企业客户依然在用Vmware,在桌面虚拟化方面Vmware可能依然还有一席之地,在服务器虚拟化上,开源的KVM已经足够优秀和稳定,也经历了众多互联网企业和云计算厂商的大规模验证,还抱着Vmware不放大可不必了,毕竟License不便宜。

1.2.2 按部署来分

美国国家标准和技术研究院的云计算定义中也涉及了关于云计算的部署模型:

  • 公用云(Public Cloud)

简而言之,公用云服务可通过网络及第三方服务供应者,开放给客户使用,“公用”一词并不一定代表“免费”,但也可能代表免费或相当廉价,公用云并不表示用户数据可供任何人查看,公用云供应者通常会对用户实施使用访问控制机制,公用云作为解决方案,既有弹性,又具备成本效益。

  • 私有云(Private Cloud)

私有云具备许多公用云环境的优点,例如弹性、适合提供服务,两者差别在于私有云服务中,数据与程序皆在组织内管理,且与公用云服务不同,不会受到网络带宽、安全疑虑、法规限制影响;此外,私有云服务让供应者及用户更能掌控云基础架构、改善安全与弹性,因为用户与网络都受到特殊限制。

  • 社区云(Community Cloud)

社区云由众多利益相仿的组织掌控及使用,例如特定安全要求、共同宗旨等。社区成员共同使用云数据及应用程序。

  • 混合云(Hybrid Cloud)

混合云结合公用云及私有云,这个模式中,用户通常将非企业关键信息外包,并在公用云上处理,但同时掌控企业关键服务及数据。

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云种类

 

浪潮1U双路服务器NF5180M5

我们可以用一句经典话来形容云服务器:你不是一个人在战斗!诚然,在强大的处理器和超高容量的内存下,一台服务器可以运行数个虚拟应用,而硬盘对于服务器来说依然是最重要的存储设备。为了保证云计算机中的每一台虚拟服务器都有足够的存储空间,云服务器还有个特点,那就是超多的硬盘位,并且为了增加硬盘的数目,还使用了尺寸比较小的2.5寸硬盘,这样整个云服务器便有了数TB的高容量存储,也为虚拟服务器的应用提供了存储容量的保证。

既然本质上还是虚拟化,云计算和之前的虚拟机技术有什么不一样的?

2、云计算技术介绍

云计算系统中运用了很多技术,其中以编程模型技术、数据存储技术、数据管理技术、虚拟化
技术、可扩展的并行计算和高可靠的系统技术最为关键。

二、Power8以一当十

作为缓存服务器 更快反应速度

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好问题,云计算相对于传统的虚拟机技术,最大的增强当属资源调度的能力。

2.1 编程模型技术

云计算必须保证后台复杂的并行执行和任务调度,对用户和编程人员是透明,因此,云计算的编程模型必须简单有效,才能让用户更方便地享受云服务。云计算采用类似 MAP-Reduce的编程模式,
是一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型,适用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算。现在,大部分 IT 厂商采用的编程模型,都是基于 MAP-Reduce 的思想开发的。
  严格的编程模型使云计算环境下的编程十分简单。MapReduce模式的思想是将要执行的问题分解成Map(映射)和Reduce(化简)的方式,先通过Map程序将数据切割成不相关的区块,分配(调度)给大量计算机处理,达到分布式运算的效果,再通过Reduce程序将结果汇整输出。

由OpenPOWER 联盟宣布首批创新成果正式发布的全新 IBM POWER8 处理器。它是 OpenPOWER 联盟的首代处理器产品,其设计思路将决定协处理器、加速器、内存、主板、服务器整机等产品的目标市场首先是大规模云计算和互联网数据中心市场。

在虚拟化和云计算等应用场景中,1U服务器往往被用作缓存服务器,用于存放需要频繁访问的内容,这就需要更大容量,更快访问速度。考虑到这种需求,NF5180M5相比其他传统1U双路服务器,在前置4个3.5寸SATA硬盘的同时,独家设计支持2个SSD硬盘。这两个SSD硬盘可以作为虚拟化和云服务的数据缓存,提高作为缓存服务器的效率和访问速度。

价格相对低廉的塔式服务器将成为企业内部应用的新选择

比如虚拟机所在的物理机出现故障了怎么办?云服务器提供了自动迁移到其他物理机,并且将数据恢复到故障前最后一刻的状态的能力。如此一来,云计算就为用户屏蔽了硬件故障,保障了业务连续性。

2.2 海量数据分布存储技术

云计算用分布式存储数据,并用冗余的方式保证数据存储的高可用、高可靠和经济性。云计算系统由大量服务器组成,为保证大量可靠的用户服务,数据存储技术必须具有高传输率和高吞吐率的特性的同时还需要保证数据的可靠性,因此云计算系统采用分布式存储的方式存储数据,用冗余存储的方式保证数据的可靠性。现在,广泛使用的数据存储技术是 GFS(Google File System)和 HDFS(Hadoop Distributed FileSystem) 。大部分 IT 厂商都是使用 HDFS 的数据存储技术。未来将集中发展超大规模的数据存储、数据安全、数据加密和提高 I/O 速率等方面。

GFS即Google文件系统(Google File System),是一个可扩展的分布式文件系统,用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统,是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的。它运行于廉价的普通硬件上,但可以提供容错功能。它可以给大量的用户提供总体性能较高的服务。
  一个GFS集群由一个主服务器(master)和大量的块服务器(chunkserver)构成,并被许多客户(Client)访问。主服务器存储文件系统所以的元数据,包括名字空间、访问控制信息、从文件到块的映射以及块的当前位置。它也控制系统范围的活动,如块租约(lease)管理,孤儿块的垃圾收集,块服务器间的块迁移。主服务器定期通过HeartBeat消息与每一个块服务器通信,给块服务器传递指令并收集它的状态。GFS中的文件被切分为64MB的块并以冗余存储,每份数据在系统中保存3个以上备份。
  客户与主服务器的交换只限于对元数据的操作,所有数据方面的通信都直接和块服务器联系,这大大提高了系统的效率,防止主服务器负载过重。

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Power8采用22nm生产工艺,4GHZ主频,最多12核,每核达8线程,最高支持 96 个线程,四级缓存容量达到 128MB(充当每个内核的数据缓存使用)。

浪潮NF5180M5内视图

云计算,服务器该走向何处?

所以这个迁移的时长,可以做为比较各家云计算厂商的关键指标,也是云服务器技术团队需要努力去改进的地方。

2.3 海量数据管理技术

云计算需要对分布的、海量的数据进行处理、分析,因此,数据管理技术必需能够高效的管理大量的数据。云计算系统中的数据管理技术主要是Google的BT(BigTable)数据管理技术和Hadoop团队开发的开源数据管理模块HBase。

BT是建立在GFS, Scheduler, Lock Service和MapReduce之上的一个大型的分布式数据库,与传统的关系数据库不同,它把所有数据都作为对象来处理,形成一个巨大的表格,用来分布存储大规模结构化数据。
  Google的很多项目使用BT来存储数据,包括网页查询,Google earth和Google金融。这些应用程序对BT的要求各不相同:数据大小(从URL到网页到卫星图象)不同,反应速度不同(从后端的大批处理到实时数据服务)。对于不同的要求,BT都成功的提供了灵活高效的服务。

那么“12核 96线程 1TB内存”将为Power8服务器带来多大的爆发力呢?相比Power7来说,单线程性能最大能提升60%。POWER8还采用了 IBM 独有的 CAPI 总线(一致性加速器处理接口),可以让外设直接访问 CPU 的内存空间,从而大大提高了外设的运行效率,即便是Intel最新处理器Xeon E7v2也只能对此望洋兴叹了。

此外,NF5180M5基于第二代英特尔 至强 可扩展处理器打造,超高计算密度,单CPU最高拥有28个内核及56线程,24条DDR4内存,拥有更快反应速度。

随着业务量的不断增长,传统的服务器性能捉襟见肘,加上服务器的长期不间断运行,设备的老化情况也比较突出。那么对于业务的发展该如何进行呢?传统方式一般都是购买或增加新的服务器来应对不断增长的业务量,而新服务器的购买、托管机房机位的增加、多路Internet的接入的费用也是水涨船高。而云计算则可以打消用户的忧虑。得益于云服务器的发展,企业再也不用花费巨额的资金来购买新的服务器和托管机房的机位,而且云计算机的年租金也非常便宜,因此企业将会从中直接受益,当然企业也可以购买高性能的云服务器,用来升级和扩展实体服务器,从而实现小投入大收益。

云服务器还有另外一个关键指标:虚拟比,也就是一台物理服务器可以虚拟出多少台虚拟机。

2.4 虚拟化技术

虚拟化技术是指计算任务在虚拟的基础上而不是真实的硬件基础上运行,可实现软件应用与底层硬件相隔离,扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程。它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式,也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。
  利用虚拟化技术,可以有效地整合数据中心的硬件资源、虚拟服务器和其它基础设施,通过高效的管理和调度,为上层应用程序提供动态的、可扩展的、灵活的基础设施平台,以满足云计算按需部署、随需随用的需求。半虚拟化技术是目前主流的技术,能减少 CPU 额外的开销,但内存性能消耗较大。因此,原来的 CPU 集型应用程序可以较好地迁移到虚拟化平台上来,而内存或 I/O 密集型应用程序,在数据操作等方面将会面临更大的性能问题。

虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等,计算虚拟化又分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。

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灵活高效 更快网络速度

借助网络和强大的云服务器,不大量的减少了实体服务器的数目,不仅为企业节省下了购买新服务器和用于服务器托管以及多线Internet接入的费用。而且还降低了机房的降温措施的费用和电费,从而还实现了节能减排。不过云计算也似乎并不是完美的,因为大量的虚拟服务器的存在,所以云服务器的容灾备份就显得格外重要,并且对于操作和维护人员也提出了更高的技术要求。因此,在云计算时代云服务器将会集中于各大数据中心,而企业内部应用则更偏向于价格相对低廉的塔式服务器或者微型服务器。

比如一台32核的物理机,如果不考虑系统成本,那么按照小学数学,可以虚拟出8台4核的虚拟机,对吧?但通常来说,云计算厂商都不会这么老实,这样做是赚不了钱的,会被老板和财务说你Too Young Too Naive。云计算的超卖,就和飞机的超卖一样,才是赚钱的商业模式。相信有不少同学碰到过免费升舱的情况,这大概率是经济舱超卖了,如果你到的比较晚,正好商务舱头等舱还没卖完,就有机会免费升舱啦。

2.5 可扩展的并行计算技术

并行计算技术是云计算最具挑战性的核心之一,多核处理器增加了并行的层次结构和并行程序开发的难度,当前尚无有效的并行计算解决方案。可扩展性是并行计算的关键技术之一,将来的很多
并行应用必须能够有效扩展到成千上万个处理器上,必须能随着用户需求的变化和系统规模的增大进行有效地扩展,这对开发者是一个巨大的挑战,短期内很难开发出成熟的产品。

图1 Power8芯片

大数据和虚拟化等应用场景对网络带宽要求越来越高,需要服务器拥有更高的传输速率,更灵活的网络结构。NF5180M5支持OCP网卡,由于OCP直接通过PCIE总线与CPU相连,比传统板载网卡通过PCH传输数据效率更高,且 OCP网卡使用类似于PCIE卡的方式,使配置更灵活,更易维护。

云计算是把企业需要处理的业务数据通过云服务器来完成而非实体服务器。云服务器可能够胜任密集型虚拟化和可扩展应用数...

那么阿里云的云服务器的虚拟比是多少?这个真不知道,就算知道也是商业秘密。想象一下很多开发者买的云服务器,上面也没跑什么压力,闲置的也不少,这部分的虚拟比就会很高。如果是企业客户的大压力系统,那么虚拟比就应该小一点。这里要拼的就是云计算的调度能力,也是做云计算的核心能力,赚不赚钱都要指望这一招。

2.6 高可靠的系统技术

如何有效地管理庞大的资源,使大量分布在不同地点的服务器能够协同工作,执行各种任务,并能快速地发现和恢复系统故障,保证整个系统提供不间断的服务是巨大的挑战。当系统规模增大后,面对大量的紧耦合通讯应用,目前还没出现有效的系统级容错方案,主要通过应用层面的检查点和重启技术,这不但增加了系统开发的难度和工作量,还影响系统运行的性能。如何形成一个强大可靠的、动态的、自治的计算存储资源池,提供云计算所需要的高容量的计算能力,保证大规模系统的可靠运营,有待进一步的深入研究。

Power8 性能强大的另一个杀手锏SMT并发多线程技术,这是IBM 从Power5芯片开始实现的新技术,它支持一个CPU内核同时处理多条指令,因此可以最高达到单一CPU几倍的处理速度。

NF5180M5可支持OCP和PHY网卡自由切换,提供1G、10G、25G、40G多种网络接口选择,为应用提供更加灵活的网络结构。

再啰嗦一句,过高的虚拟比对于系统有压力的客户来说,肯定是影响用户体验的。比如在云服务器上安装数据库,有可能因为虚拟比过高无法保证资源导致数据库运行不稳定。如果可能,还是希望各家云计算厂商能够提供不超卖的云服务器选项,哪怕价格上贵一些,这样高压力的系统会更有保障,选择权可以交给企业客户嘛,一味的免费或者低价有时候可能代价更高,相信理性的企业客户是明白这个道理的。

4、云计算的应用

云 计 算 平 台 是 一 个 强 大 的 “云 ”网 络 ,连 接 了 大量并发的网络计算和服务,可利用虚拟化技术扩展每一个服务器的能力,将各自的资源通过云计算平台结合起来,提供超级计算和存储能力。
  构建在网络之上的云计算给人们带来了诸多方便,为人们的生活和工作提供了无限多的可能。目前国内提供了各种的云计算产品,用户可以方便的进行使用,如百度云盘等远程存储。

 

智慧管理 降低功耗成本

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4.1 云计算国外相关组织及方向

目前,国外已经有多个云计算的科学研究项目,非常有名是ScientificCloud和 [OpenNebula](htp:∥ hive.apache.org/)项 目。产 业 界 也 在 投 入 巨 资 部署各自的云计算系统,参与者主要有 Gogle、Ama-zon、IBM、Microsoft等。国 内 关 于 云 计 算 的 研 究 也 已起步,并在计算机系统虚拟化基础理论与方法研究方面取得了阶段性成果。国际上云计算主要研究组织及研发方向如表 1所示

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云计算国外组织及方向

下面我们采用的IBM S系列服务器采用了双路,每CPU10 Core的服务器进行性能测试。也就是这台服务器总数达到160线程,而对于Openstack而言每线程都看做1CPU。我们看一下htop的显示结果。

随着数据中心规模不断扩大,服务器往往进行集群部署,是否能够简化运维、降低功耗成本成为众多用户在选择服务器时的考虑因素。NF5180M5搭载 Inspur BMC(浪潮服务器管理控制单元),独立于服务器及其操作系统,通过带外方式监控服务器传感器状态、开关机和重启、访问BIOS配置或操作系统控制台信息、虚拟媒体加载。管理员可以通过Web方式进行远程管理,或通过IPMI、SNMP、Redfish、Smash CLI方式进行通讯,同时还拥有BMC双镜像、RAID配置、故障诊断、HTML5实用功能,使整个带外管理过程轻松方便。

阿里云服务器购买页面:

4.2 云计算国内相关组织及方向

国内学术界对云计算研究也非常热门,并做了大 量 的 研 究 工 作 。国内企业界主要云计算研究组织及研发方向如下图所示:

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国内产品比较

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进入到阿里云的云服务器购买页面,可以看到大部分的产品参数。

4.3 移动互动应用程序

Tim O’Reilly 认为:将来是属于能对人或者其他传感器提供实时响应的服务。如实时响应的服务,需要综合两个或多个源信息或服务提供综合服务的应用,不仅要求高可用性,而且需要大型数据中心可靠地存储大量数据,正日益增加对移动云计算和移动云应用程序的采用。

图2 160线程

浪潮NF5180M5后视图

顶部两个大的标签页:包年包月和按量付费。这也是大多数云产品的收费模式。包年包月的单价会便宜些,但需要预先付费。按量付费则是按小时实际使用后付费。具体选择哪一种,要看客户的业务场景。

4.4 并行批处理程序

云计算为批处理和数据分析提供了独特的机遇,TB 级的数据分析将可以在数小时内完成。如果应用程序中的数据有足够的并行性,就可以利用云提供的成本特性,在不扩大成本的前提下,使用大量机器可以在很短的时间内,完成少量机器需要很长时间才能完成的工作。

注意,如果是双路顶配每台服务器可多达到96 x 2=192线程,那么2米高的机架(42U)可以安装10台这样的服务器,所以非常适合高性能计算和数据密集型计算应用。Power8对开源编译工具GCC也能够完美支持。为什么有如此强悍的性能,再为大家介绍一些基础内容。

全新的功耗管理技术可帮助用户对系统功耗进行精确的实时监测和控制,配合Node manager 4.0技术可以有效进行全面能耗管控,进一步提高整体IT架构的能效表现。防回流设计能够有效降低系统散热功耗,风扇智能调速、CPU智能调频等技术保障了机器使用过程中在最大程度上降低能耗成本。

购买云服务器,首先要选择地域和可用区。在之前的文章中也详细介绍过,简单的理解,地域代表不同城市,可用区代表同城不同机房。目前阿里云的地域支持华东1(杭州)、华东2(上海)、华北1(青岛)、华北2(北京)、华南1(深圳)、香港、新加坡、美西1(硅谷)、美东1(弗吉尼亚),不同地域的内网是不通的,负载均衡也不支持跨地域部署,所以选择要慎重。

4.5 分析需求的兴起

计算密集型批处理的典型案例就是商业分析,大型数据库起初主要是针对事务处理,但这种需求已经不再增长了。现在越来越多的计算资源用于理解客户、供应链和排名分析等数据分析问题,网数据库处理的资源平衡点正在从事务转向商业分析。

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NF5180M5是浪潮推出的M5系列服务器中的1U双路产品系列,浪潮M5新一代服务器遵循极致、弹性、智能、开放四大设计理念,面向智慧时代多样化应用场景需求,为云计算、大数据和人工智能应用的智慧计算提供强大的基础支撑。

比如华北1就建议不要再选择了,虽然便宜一点,但机房设备老旧,未来也可能不再继续发展。同一个地域的不同可用区的内网是打通的,主要用来实现同城的高可用。

4.6 计算密集型桌面应用程序的扩展

最新版本的数学软件,如 Matlab 和 Mathematica 都可以通过云计算进行复杂的评估计算,其它的桌面应用程序,将来也可以无缝地扩展到云系统中。

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其次需要选择网络类型,也有两种:经典网络和VPC。简单类比下,经典网络如同DHCP,服务器的IP地址是系统自动分配的,VPC则需要为服务器手动配置IP地址。

4.7 地域局限的应用程序

有些应用程序尽管本身很适合云的伸缩性和并行性,但却因为数据传输成本或者数据传输延迟的根本性限制,而不能使用云计算。只有降低了网络数据传输的成本或延迟,这些应用程序才适用于云计算。

大家知道,CPU通常使是流水线方式(每一时间点只能执行一条指令),在X86平台某个时间点执行占据运算器的只有一条指令,其他并行的指令处于解码、寻址等状态,大部分寄存器实际上处于闲置。那么Power8中新加入的特性SMT8,就表示一个Core可以处理8个线程的指令,相比X86的单核双线程,Power8中单核理论上是它的四倍,所以PowerKVM在这种并发多线程技术的支撑下可以得到优于x86平台的性能。

那该怎么选择经典网络和VPC呢?很简单,尽量优先选择VPC。

5、云计算的研究热点及挑战

通过对云计算相关专利进行分析,可以看出在 Iaas 层的主要以虚拟化技术展开,同时涉及分布式云框架以及数据安 全 方 面 的 技 术。PaaS 层 服 务 器 相 关的数据传输、数据存储、数据安全、分布式网络方面的技术为主。而 Iaas 层与Paas 层则以数据中心与数据存储的相关技术为桥梁, 形成云计算核心服务层的基础支持。Saas 层则承担了云计算结果的展示功能,更加注重平台建设,服务优化方面的技术。因此,目前在云计算领域相对热点的技术主要集中在虚拟化技术,云安全技术、分布式计算方面。

同时,IaaS 提供硬件基础设施部署服务,为用户按需提供实体或虚拟的计算、存储和网络等资源。在使用 IaaS 层服务的过程中,用户需要向 IaaS 层服务提供商提供基础设施的配置信息,运行于基础设施的程序代码以及相关的用户数据。由于数据中心是 IaaS 层的基础,因此数据中心的管理和优化问题近年来成为研究热点。

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有两个原因:第一,经典网络的设备相对来说可能要旧一些,因为未来会主推VPC,现在采购的新网络设备基本都是支持VPC的。另外一方面,VPC能够让客户主动控制网络配置,在云上大规模部署系统时会带来很多管理上的便利。当然,相对而言,如果云上系统规模很小,经典网络的使用会更傻瓜化。

5.1 云计算领域前沿技术

数据中心为云计算提供了大规模资源。为了实现基础设施服务的按需分配,需要研究虚拟化技术。虚拟化是 IaaS 层的重要组成部分,也是云计算的最重要特点。虚拟化技术可以提供以下特点 :

  • 资源分享。通过虚拟机封装用户各自的运行环境,有效实现多用户分享数据中心资源。
  • 资源定制。用户利用虚拟化技术, 配置私有的服务器,指定所需的 CPU 数目、内存容量、磁盘空间,实现资源的按需分配。
  • 细粒度资源管理。将物理服务器拆分成若干虚拟机, 可以提高服务器的资源利用率,减少浪费,而且有助于服务器的负载均衡和节能。

基于以上特点,虚拟化技术成为实现云计算资源池化和按需服务的基础。通过支持动态创建分离的、完全独立与物理网络硬件的虚拟网络,网络虚拟化解决了实现云计算——网络——敏捷性的最终障碍之一。就像服务器虚拟化将虚拟机(VM)从底层 x86 服务器硬件分离出来以改变计算运营模式一样,网络虚拟化将基于软件的虚拟网络从底层网络硬件分离出来,以便支持新的网络运营模式。在不更改的情况下非破坏性地部署到任何现有网络上,网络虚拟化将物理网络转变为可根据需求而消费并改变用途的容量池。
  云计算计算的实现主要集中在虚拟化、分布式计算系统、云存储、云操作系统这四个方面。

参考:
云计算(维基百科)
云计算关键技术及应用研究
云计算领域的热点技术

图4 Power8服务器整体性能以一当十

接下来需要选择安全组。安全组类似防火墙,用于设置云服务器的网络访问控制,对于有公网的云服务器,建议尽可能少的开放端口,互联网还是很危险的,大门能不开就不要开,很多客户还大咧咧的把数据库的端口开放到公网上,甚至还是弱密码,分分钟被人利用的节奏啊。

一台高效利用的 POWER8 服务器可以取代 10 台甚至更多台 x86 服务器(按照业内平均利用率计算)。这样你虚无建设大规模数据中心,甚至采用移动数据中心就可以向用户提供数据计算服务,我公司很早就开始要求企业各部门推广节能减排,坚持走低碳环保的路线。从利用率和经济性上,以一当十的超强Power8 服务器 IBM Power Systems S很大程度降低了数据中心占地空间,相比之下,节省了70%的机架空间,80%的网络连接以及70%的系统管理数量,降低了企业电力和冷却等方面的成本,这可是一笔不小的开销啊,例如一个拥有500台服务器的数据中心,服务器每年电费达到200万元,而用于服务器制冷的空调设备等设施耗电量几乎等同于服务器本身的耗电,这样每年数据中心的电费将达到400万元,日益增加的耗电量,意味着有更多的碳排放量和更大的环境污染。

好了,继续选择实例系列:系列1和系列2。

 

也没什么好犹豫的,尽可能的选择系列2,为什么?因为系列2的机器更新,性能更好啊,价格又相差没几块钱。系列1就是库存货啦。系列2都是默认都是I/O优化型,就不需要再选择了。

三、Power8-为云而生

实例规格,分为通用型n1、通用型n2和内存型e3。基本上都是按照内核数量和内存容量的比例来区分的。如果是一般的Web应用,初期建议可以先从2核4G开始买,Java服务器也可以考虑4核8G,后期压力大了可以随时升级扩容,并且尽量配合负载均衡买两台以上做为冗余,提升系统可用性。

云计算技术通过对计算资源的虚拟化来对资源进行整合,提高资源利用率和可管理性,但是对这种异构性的计算能力进行整合。

公网带宽也分为两种:按固定带宽和按使用流量。就像电信的ADSL是按固定带宽包年包月,手机4G是按使用流量收费的。这个需要仔细选择,一旦确定,后期不能更改,要更改就只能新买服务器。如果不想开放服务器的公网,只需要选择按固定带宽,然后将带宽调整为0即可。

这款Power8处理器,是OpenPOWER 联盟专门为 Linux用户打造,除了能支持AIX系统以外,还支持主流Linux发行厂家Red Hat和Suse的Linux发行版:RHEL 6.5/7、Fedora 20、SLES11/12、Ubuntu 14,而且RedHat全面转向云计算发布了自己的Red Hat Enterprise Linux OpenStack 平台,Suse也发布了完整的OpenStak方案-Suse Cloud,因为这是专门针对OpenStack的发行版,可以直接安装在Power8服务器,Power8服务器对Openstack 进行了专门的优化。

如果服务器的流量有明显的波动,建议考虑按使用流量计费,大多数时候应该是更节省费用的。更合理的架构,公网出流量都走负载均衡SLB,云服务器不直接对外提供应用服务的流量。

 

镜像就是选择云服务器的操作系统,云服务器支持Linux,也支持Windows,但是宿主物理机应该都是统一用的Linux。早先官方只提供了Aliyun Linux、CentOS、Ubuntu和Windows操作系统镜像,现在丰富多了,SUSE、OpenSUSE、Gentoo、FreeBSD、Debian、CoreOS也都提供了支持,但收费的Redhat Enterprise Linux还是木有,CentOS可以做为替代品。

四、Power8虚拟化技术

如果有特殊需求,也可以从镜像市场购买定制的镜像,比如需要在云服务器上安装Oracle,可以选择袋鼠云在云市场上0元免费提供的Oracle镜像(点击文后的“阅读原文”,或者在云市场上搜索“袋鼠云 Oracle”关键字),就可以免去在云服务器上安装Oracle的体力活。

大家所熟知的KVM(基于内核的虚拟机)虚拟化技术如今已经添加到Power8处理器架构,相对于 Xen 虚拟化技术,KVM 虚拟化技术与 Linux 内核联系更为紧密,更容易维护。IBM针对Power8处理器对KVM进行了深度优化,用户在PowerKVM服务器所支持IPMI2.0协议,可、采用ipmitool远程管理服务器,这就是PowerKVM。

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购买链接:

图5 PowerKVM 工作流程

 

 基于Power8的服务器上使用PowerKVM技术可以深度挖掘Power8的多线程性能,为了方便大家理解,我举个例子,假设服务器上面只有一个物理CPU核,4个虚拟机,各虚拟机在微核模式下工作,采用微核模式后,4个虚拟机可同时被分配至一个物理CPU核,每个虚拟机可以确保获得物理核四分之一的处理能力而不受其它虚拟机的影响。当虚拟机数量远远超过物理CPU核(CPU过载),微核应该会比整核性能要好。实际应用中,在虚拟机大量过载的情况下,无论是虚拟机加满压力还是加半压力,整核模式性能大幅下降而微核模式性能则不下降或平缓下降。微核使得PowerKVM能够在性能损失不明显的前提下,运行更多的虚拟机承载用户的业务。

云服务器默认提供一块系统盘,容量可以在40-500GB之间自行选择。也可以再增加数据盘,一台云服务器最多可以增加四块数据盘。

 我们知道在私有云平台的体系架构中, OpenStack 依赖一些底层软件,如虚拟化软件,虚拟化管理软件和 Linux 内核。这些软件的稳定性以及性能关系着整个云平台的稳定性和性能。IBM开发了PowerKVM,这一系统性能稳定,操作简单方便,它使用了一种基于 HTML5 的 KVM 管理工具 Kimchi对它进行管理。

系统盘和数据盘有三种不同的类型(某些地域可能只有一种或者两种):普通云盘,SSD云盘和高效云盘。

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普通云盘基于传统机械硬盘,性能较差,最高IOPS只有数百,适合只需要存储应用程序和日志等简单场景;

图6PowerKVM工作截图

SSD云盘基于闪存盘,性能和价格都高,最高IOPS 2万,适合在云服务器上自建数据库等性能要求较高的场景,每块SSD云盘最大支持32TB容量,可以满足大多数数据库的性能需求。

 RedHat、SUSE与IBM在企业级虚拟化方面的新合作,使运行在Power系统上的企业组织可以虚拟化他们的核心任务,并在它们基于OpenStack发行版中都支持PowerKVM技术。

高效云盘则混合使用闪存和机械硬盘,在容量和性能之间取平衡,最高IOPS 3000。如果对硬盘的容量需求不大,建议也尽可能的选择SSD云盘,价格差不多,也可以避免了后续运维不少的麻烦,还是划算的。

 

到这里购买云服务器的大部分产品参数都选择得差不多了,接下来就是设置服务器的密码和实例名等,也可以先创建实例,后续在控制台设置。如果是包年包月,还需要选择购买时长和数量,可以按月,也可以按年,一年按照10个月优惠计价。如果是按量计费,只则需要确定数量即可,一个订单最多开通50台。

五、IBM对OpenStack贡献

从使用上来说,云服务器ECS是个比较简单的产品,和自有机房内的虚拟机也没什么区别,只要在购买的时候注意选择合适的产品参数,一切都很简单啦,如果还有疑问,欢迎扫描下方二维码到袋鼠云公号后台或该文章评论区留下微信号,后续我们技术服务的同学可以联系您做更详细的咨询。

 我们知道OpenStack是由NASA和RackSpace联合发起,以Apache许可证授权的开源项目,支持所有类型的云环境,并取得了IBM、Redhat、HP、Intel、AMD、Dell、Cisco等重量级公司的支持,那么从代码贡献(从共享OpenStack代码数量看,IBM要略逊与HP和Redhat)、推广力度贡献(包括各种OpenStack会议的赞助)和文档资料贡献综合比较IBM,在综合比较上看要领先其他厂商,IBM放弃SmartCloud,而将整个公司的方向转移到OpenStack上,这就是最有利的证明。

袋鼠云旨在为企业客户提供专业的购买建议和技术服务支持。

 

六、Power应用优势

笔者的公司属于勘察设计、工程设备和零部件制造等业务为一体的特大型企业集团运营的IT系统是一个典型的大数据处理系统,前年开发了基于 OpenStack云计算管理平台(包括云桌面平台),应用效果良好,下面总结了该套OpenStack 的运维平台及云桌面服务平台的几个亮点:

1)提高了我公司IT基础设施利用率,从而降低了硬件成本,降低机房服务器占地,以物理服务器 CPU 利用率为例,私有云平台将 CPU 平均利用率从不到 20% 提升到 50%。

2)由于物理服务器数量相对X86机器明显减少,从而降低了运维成本。

3)基于PowerKVM的虚拟化管理平台使得虚拟机上线更具有使用弹性,利用虚拟化技术将物理基础设施做成虚拟资源池,做到了随时按需上下线。

4)降低了学习成本,以往我们企业需要专人维护AIX系统及上面的应用,然而现在基于Power8的应用完全构建在Linux平台下,大量Linux高手,无需培训就能直接操作Power8服务器。

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