1.5 云计算商用解决方案

市场上主流的IaaS云计算服务提供商有很多，主流商用云计算IaaS解决方案的提供商有以下几家。

◆ 亚马逊自主研发的IaaS云计算解决方案，它是全球最大的公有云服务提供商。

◆ 威睿VMware vSphere产品系列，全球市场私有云占有率最高的虚拟化解决方案，也有部分公有云采用该解决方案。

◆ 思杰Citrix Xen产品系列。

◆ 红帽RHEV产品系列。

◆ IBM蓝云系列。

下文将重点分析亚马逊和VMware vSphere产品解决方案。

1.5.1 亚马逊云计算解决方案

亚马逊于2006年推出AWS, AWS由一系列服务组成。在推出AWS之前，亚马逊CEO在2002年要求其内部IT系统基于标准接口API方式集成，这一点是非常关键的，这是真正面向服务的方式。在SOA宣传了多年后，亚马逊为IT业界提供了标杆性的系统设计和实现示范。所有一切都是API，这一点也是OpenStack所遵循和推崇的核心设计理念之一。

亚马逊AWS应该说是IaaS+PaaS混合型的云计算服务提供商，图1-11所示是其核心的IaaS服务产品，表1-2为其产品列表说明。

接下来我们通过几个场景，感性地认识下亚马逊云服务的魅力。

1．快速开通资源

互联网创业公司“吃喝网”需要上线发布正式运营，作为初创公司，团队面临以下几方面需求：

◆ 构建软件产品研发环境。

◆ 构建产品应用/服务运营环境。

此外，还面临着资金压力以及未来市场不明朗等压力，如果用传统意义上的方式构建以上环境，需要一次性投入大量资金，并存在投资浪费或者投资不足等风险。

以构建产品应用/服务运营环境为例，吃喝网创业公司需要如表1-3所示的正式运营环境。

如果研发环境也是参照该配置，那么光在基础设施上投入的资金就需要74万元人民币，环境搭建维护还需要投入人力，也是无形的资产投入。而且这些投入还存在资源极大浪费的可能，以及不能满足快速发展的业务需求的可能。这与移动互联网低成本、快速、高效创业的风格极不相符。

吃喝网负责人旺财同学初步估算前期不能确定具体的资源要求，准备先按照经济的模式摸着石头过河，不够的时候再说。初步评估环境如表1-4所示。

使用亚马逊的云服务第一年仅需5.4万元，而自行采购需要37万元，仅为原先的15%，节省85%，如果加上自行维护的人工费用，那就节省更多。

旺财同学在亚马逊上开通了2台EC2服务器，使用了EC2的弹性公网IP，并且使用ELB为两台应用服务器进行负载均衡。从提出要求到最终资源备齐、可以使用仅需几分钟时间，与漫长的自行采购和自行搭建环境不可同日而语。旺财同学很高兴，总结了使用云服务的优点。

◆ 大大降低了启动资金门槛，由于亚马逊采用后付费方式，5.4万元也不用一次性投入，每月5000元基本搞定。

◆ 交付时间很快。

◆ 简单易用。而且还不用自行维护，至少省了半个人力，一年能省几万块呢。

旺财同学通过亚马逊AWS开通以下服务。

◆ 创建虚拟机EC2，选择Large套餐（2core/8GB）开通3台Linux主机。

◆ 创建3个100GB云硬盘EBS，分别挂载到EC2。

◆ 申请一个浮动IP公网地址。

◆ 创建一个负载均衡，为两个应用服务器构建负载均衡，并绑定浮动公网IP。

2.EC2弹性虚拟机

弹性虚拟机有以下特性。

◆ 按需配置，CPU、内存均可以按照实际需要调整。

◆ 快速交付，当然这个特性和按需计费在AWS产品中均具备。

◆ 已有操作系统，支持Windows、Linux等常用主流OS。

◆ 按需计费，不需要的时候可以终止掉。

弹性虚拟机作为计算能力的载体，涉及弹性云硬盘EBS、网络负载均衡等一系列内容。

3.EBS弹性云硬盘

弹性云硬盘可以理解为硬盘+动态弹性增加/调整。

◆ 就生产环境而言，一般来说EC2仅是一个操作系统，不在其硬盘/dev/sda上安装应用软件，应用软件和数据存储至外部存储器上，也就是EBS上。特性就是EC2虚拟机可以宕机和终止，但是数据会存储至EBS上，下次新增虚拟机时，可以再次挂载EBS。

◆ 按需配置，EBS云硬盘容量可以按需求定义。容量不足，可以再增加新EBS云硬盘，实现“无限”存储资源池。

可以通过复制模板（镜像）快速新增/部署相同的虚拟机，弹性水平扩展scale out成为可能。

4.S3简单对象存储

所有文件均是对象，均可以通过S3实现存储，不同于传统的文件系统，S3基于Web服务HTTP协议访问，可以在网络任何位置、任何时间存储和检索数据。S3有以下特性。

◆ 存储桶。存储对象所处的位置叫做存储桶，存储桶的命名要符合URL命名规则。

◆ 寻址。将S3服务URL和存储桶结合考虑可以确定存储对象的位置，从而得到一个与HTTP相兼容的REST型URL。

◆ 访问控制。通过访问控制列表（ACL）及身份控制进程来控制用户对存储桶或存储对象的访问（无论是公共、私人，还是只读类型）。

◆ 元数据。为了便于管理，该系统对存储对象都附加了元数据，比如MD5数字签名及创建日期。

◆ 高可靠性。S3服务水平协议（SLA）承诺99.999 999 99%的可用性。

◆ 低成本。随着TB级存储成本的降低，存储1GB数据的费用降至每月0.15美元，上传1GB每月需0.10美元，下载1GB每月0.17美元。

S3具有高可用性，基于key/value键值对的方式实现数据存储。可以说对象存储对整个软件IT技术应用生态链产生了巨大影响，大部分应用均可以使用S3实现数据存储。

1.5.2 VMware vSphere解决方案

vSphere是VMware推出的基于云的新一代数据中心虚拟化套件，提供了虚拟化基础架构、高可用性、集中管理、监控等一整套解决方案。利用VMware vSphere这个数据中心虚拟化平台，可使所有应用程序和服务具备最高级别的可用性和响应速度。通过将关键业务应用程序与底层硬件分离来实现前所未有的可靠性和灵活性，从而优化IT服务的交付，使每种应用程序工作负载均能够以最低的总体成本履行最高级别的应用程序服务协议。vSphere4架构如图1-12所示。

与亚马逊的公有云不同的是，VMware主要是在企业私有云中得到大规模应用，它也是围绕着数据中心的理念实施应用的。

在基础设施服务方面，与亚马逊类似，通过计算、存储、网络资源管理，实现了计算能力池化，为用户提供云主机（公有云的称呼，虚拟机是私有云称呼）、分布式网络交换等服务。

◆ 计算资源管理通过其自有虚拟化技术ESX/ESXi（hypervisor）实现计算能力的虚拟化。

◆ 通过自有的VMFS文件系统将传统异构的FC-SAN、IP-SAN块设备存储转化为统一的文件系统，实现存储资源池化。

◆ 通过分布式交换机实现网络服务，虚拟机可以通过分布式交换机实现网络互通。

在基础设施服务方面，VMware在业界做得较为出色，应用程序服务中的高可用性、容灾控制、安全控制以及高可扩展能力是VMware vSphere成为私有云IaaS最出色的商用解决方案的原因。ESX/ESXi和VMFS、分布式交换机仅仅解决了计算能力的虚拟化问题，而如何从整体上保证资源的高可用性、高可维护性，就需要依赖于vSphere的应用服务程序，需要购买vCenter组件。

vMotion用于实现虚拟机迁移，实现虚拟机跨宿主机的迁移、虚拟跨存储的迁移。

◆ 虚拟机运行在具体的物理宿主机A上，通过vMotion可以实现将该虚拟机迁移至物理主机B上。整个迁移过程，对虚拟机的业务基本没有影响，对虚拟机而言是透明的。该特性是很多应用功能的基础。其应用场合是：规范化的数据中心，x86服务器宕机和维修的概率很高，想要实现对物理机的维护的同时对虚拟机没有影响，那么就使用vMotion，将需要维护的物理机上所有的虚拟机迁走。

◆ 在线迁移存储，虚拟机开机状态下从其现有存储迁移到其他的存储上，这也是目前业界唯一能够做到该特性的。在存储不够用或者存储维护的时候，可以将虚拟机从所在的存储A迁移至存储B，迁移可以在不同异构存储设备之间进行，真正实现了存储池化。这一点在生产环境中，特别是关键性的电信、银行等私有云环境中非常有用。

HA具有高可用性。降低了物理设备宕机风险，如图1-13所示。

◆ ESXi宿主机故障时，vSphere HA会在其他的宿主机上重新启动受影响的虚拟机，前提是两个宿主机连接上同样的存储。图1-13中的虚拟机A、虚拟机B，在其宿主机ESXi宕机后，在其他宿主机上自动重置。

◆ 当虚拟机停止发送心跳信号或者虚拟机进程崩溃时，vSphere HA会重置虚拟机。

此外还有很多特性，包括DRS、容灾备份等也是vSphere非常优秀的特性。当然优秀也就意味着更高昂的价格，vSphere套件按照物理CPU授权，基本上软件费用和物理机费用是1:1的比例。

此外还有其他产品，例如思杰Citrix XEN Server系列产品和红帽KVM RHEV系列产品，相对而言性价比也不错，产品比较成熟，也是私有云建设可选的方案之一。