有关云架构建设和选型的思考

最近在负责公司内部私有云的建设，一直在思考怎么搞云计算，怎么才能够把云架构设计得好一些。本文尽量全面的列出了云架构建设和选型的考量因素。

我们主要从五个层面逐步评估云架构的建设和选型，分别是：

1. 行业生态
2. 企业需求
3. 云计算的能力
4. 潜在的挑战
5. 如何建设

一、行业生态

计算机云经过多年的发展，由一开始的概念，慢慢发展成熟并能够推向市场，提供多种多样的服务，市场空间非常之大。

在云的发展过程中，亚马逊经过多年的深耕积累，发展成为了云行业的标杆企业，甚至可以说是建立了云解决方案的标准。之后，Google、IBM、思 科、Oracle、HP、Intel、华为等IT巨头先后参与进来，在软件和硬件方面提供专门的面向企业的解决方案，纷纷打着云计算、大数据、智能等概念 来吸引客户，拓展市场。

另外一方面，基于大数据、存储、云服务等，市场上也先后出现一些创新企业，如Dropbox、Rackspace，国内的七牛、青云、UnitedStack等。

当前的IT世界有一个常见的现象，就是只要某一个领域有一套成熟的商业软件，就同时也会有一套开源的解决方案，如Windows之于 Linux，Google的MapReduce、GFS、大表之于Hadoop等。在云领域也存在相应的开源解决方案，目前最为著名的有 Openstack和Cloudstack。开源行业的领导者RedHat此前

在企业操作系统的市场已经做的很好，RHEL的各个版本在企业级系统市场有相当高的市场份额。现在的RedHat特别重视云的发展，并将云操作系统作为未来10年的发展战略重点，在最近两年先后收购了Gluster以及Ceph等存储企业，以壮大自己在云领域的影响力。

随着云领域的发展，市场上也逐渐形成了面向企业提供硬件和软件产品的提供商、面向企业提供服务的提供商、面向市场初创企业提供基础服务的提供商、面向个人提供业务服务的提供商等一系列行业生态。

二、企业需求

需求是什么，也就是what people need这个问题。我们所说的people，即人或者公司实体，该对象的划分并不单纯，可粗浅的从三个角度来进行分类：

从企业角度看：

1）小型企业

小型企业的技术储备不多，人员缺乏，没有独立的IT部门，但是在构建自己的IT系统过程中需要购置各种产品和服务，包括服务器、网络、CDN等等，而要完成这样的工作，需要投入大量的人力和财力。通过购买云服务可以更加方便快捷，简单的完成系统的搭建。

2）中型企业

中型企业有一定的规模，需要在信息化、管理方面有所注重，一般内部都设立IT部门，但是和小型企业一样，IT部门大多数都是为了解决自身需求，很难能够有一个完整的解决方案。这样在服务器、网络、CDN、企业管理软件等等的需求还是比较大的。

3）大型企业

大型企业人数规模在万人以上，特别是高新企业，都有一个实力不错的IT支撑部门，通过部门就可以完善对企业内部信息化建设。

从企业性质范围来看：

1）传统行业企业

传统行业大多数是以服务业、制造业、生产性企业为主，在IT信息化方面相对比较落后，属于重资产行业。

2）互联网企业

互联网行业是基于IT作为解决方案的

3）IT服务企业

以销售软件、硬件、以及技术咨询服务为主的企业。

针对市场中存在的企业、个体等的需求特点，市场上一般对软件服务进行如下分类：

1. 提供软件的服务，解决企业内部信息化问题，如ERP系统、进销存管理系统、人力资源管理系统、行政系统、财务系统等等。（SaaS）
2. 提供平台服务，解决行业共性问题，将SaaS迁移到云端，提供平台类的服务。如淘宝的开放平台、Facebook的开放平台、基于Salesforce的销售系统、云笔记、云盘等。（PaaS）
3. 提供基础设施服务。基础设施包括软件和硬件方面的，包括存储、虚拟机、网络、防火墙、缓存、负载均衡、数据库等等。（IaaS）

从企业内部人员角色来看：

企业内部，尤其是互联网企业内部，一般将角色分为如下几类：

1. 开发
2. 测试
3. 运维
4. DBA
5. 产品
6. 项目管理人员
7. 客服
8. 业务人员（销售、市场、BD、人力资源、行政等等）

不同的角色对于软件服务的需求也是不同的，下图大致描绘了互联网行业各个角色对云平台的需求：

三、云计算的能力

云计算能够解决什么，也就是what cloud offer这个问题。目前的云计算在应用中主要提供了以下八个能力：

1. 封装：将计算能力和软件放在云端，可以减少重复建设，将通用的服务封装起来，达到重用，减少资源的浪费，提高生产效率，并提供成熟的解决方案。 在云端，云提供商可以建立软件的标准，提供发布包的方式，用户可以通过软件包的方式进行购买使用，譬如目前开源领域的Docker。
2. 安全：云计算将数据和存储，软件逻辑都集中于云端，更能方便的统一构建安全体系，通过Iptables实现网络过滤，并在服务端做安全组件实现安全策略，并能够通过海量集群应对DDOS攻击等。
3. 灵活：云计算提供灵活的软件和服务端架构，用户不再需要自己构建应用运行环境，对资源的使用能够按需购买，并能够升级，并自由组合。举例来说：用户可以选用不同的存储方式（mysql、oracle，文件系统，kv等等）
4. 性能：通过集群的能力和云端的集成能够提高集群的性能处理，通过专业的云解决提供商，在云端的性能扩展更加方便，技术上更加专业。譬如服务端可以在用户毫不察觉的情况下完成添加机器、存储扩容等操作。
5. 伸缩能力：在存储和计算能力方面提供弹性的资源管理，能够按需使用，在使用过程中，可以通过动态的添加和减少物理资源，来提高响应能力或节约成本。
6. 运维：云计算在IaaS角度来看，重要的是运维，能够将运维更加集中化管理，并完全智能化，大大降低人力成本
7. 充分利用物理资源：通过云建设，能够将物理资源进行虚拟化处理，屏蔽物理硬件底层，并能够完成物理资源软化进行逻辑管理和分配调度
8. 大数据：大数据保存于云端，能够提供数据分析和智能处理

当然，云计算还有很多很多好处，给我们带来很多想像空间和IT技术的革命。

公有云与私有云

行业内将云分为“公有云”和“私有云”。在我们之前的需求分析过程中，大致了解了云的需求，“公有云”和“私有云”的差别最大的是需求的差异，因为需求的差异，导致了技术方案和产品决策的差异。

公有云需求上由于用户多种多样，导致需求存在不一样，特别需要更多的定制化，譬如：

1. 存储个性化

   云存储方面大概分为块存储和对象存储，块存储适合于vm运行环境，对象存储提供了KV的访问方式提供了海量扩展存储文件的能力，用户可以根据自己 的需求选择不同的存储方式，选用不同的容量。在存储物理介质方面来说，因为存在不同的物理介质，对性能和安全的要求，可以采用传统的SATA硬盘，或者 SSD存储等。

2. 内存使用

   内存方面，需要提供动态扩展内存的方式，用户能够自由扩展

3. 网络的定制化

   公有云用户需要能够构建自己的内部网络，并能够自动组网

4. 数据库使用

   公有云的用户分属不同的公司团体，各自的技术差异存在，因而有不同的数据库类型，譬如mysql，sqlserver，oracle等等。并能够定义存储大小，内存运行大小等等。并提供数据备份、恢复、高可用服务等

5. 缓存使用

   公有云的用户可以选择不同的缓存方式，譬如增加CDN，采用不同的KV缓存方式并选择容量。

6. 安全问题

   公有云对于云的安全和私有云差别较大，私有云大多数在安全问题上不需要公有云那么严格，大多数是内部系统之间的交互

以上仅限于IaaS层面的考虑，当然对于公有云来说还有很多细化的个性化需求，例如：数据分析，业务对接服务等等。