分布式架构在云计算平台中的应用及优缺点分析.docx
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1、一、分布式云计算平台架构需求分析云计算平台可以提供灵活和按需使用的资源,同时又可以保证业务系统的高可用,大量先进的IT特性已经成为了金融、医疗、媒体和政府等行业数据中心建设的核心.从IT架构上吞,传统的集中式架构已经无法满足新时代业务的需求,因为它无法保证业务快速响应能力,灵活性和可靠性也相对较低,特别是当云计算平台业务发展达到一定规模的时候,集中式架构往往会出现大量的瓶颈.例如云计算平台服务器计算、存储容量和I/O能力不足,需要快速扩容;虚拟机数后过多,需要大规模组网;单体业务数据库规模过大,需要拆库拆表分散部署;集中式安全设备无法保证每个虚拟主机安全等等;云计算平台虽然可以解决数据中心资源
2、使用和效率向SS,但是不解决IT架构问题,云计算平台一样无法满足业务的使用需要,这时候分布式架构就自然成为了云计箕平台的一种必然的选择。二、分布式云计苴平台架构应用场景基于分布式架构的云计算平台具有较好的伸缩性,特别在处理大规模并发和管理等问飕时,能显著提处理速度和效率,目前主要的应用场景包括以下几个:1.分布式存储,使用多个节点共同提供云计算平台数据资源服务;2、分布式VX1.AN网络,解决云计算平台大规模二展网络使用问题.3、分布式数据库,有多个节点共同组成一个逻掘集中,物理分布的大型数据库.4、分布式安全产品,解决云环境下虚拟化安全问鹿,提供了分层次、全方位、可扩展的安全隔商和安全防护.
3、下面我们将基于以上四个应用场景,结合云计算平台的实际建设方案做具体的说明和优缺点分析.2.1 分布式存储2.1.1 架构说阻随着业务数据的不断增加,云计第平台在面对极具弹性的存储需求和性能要求下,传统集中的独立存储设备基本无法满足大规模数据处理的需要.在性能和数据存储容量等方面都面临若一定的瓶颈,传统集中式存储架构采用单台SAN或IPSAN存储,通常配替2-8个控制器,通过存储扩展柜进行容JB扩展,而且扩容能力有限.如果增加性能,需要增加控制器和缓存,甚至需要更换存储设备型号为高端存储.单台存储的性能和扩展能力是有限的,一股达不到线性扩展.随着存储容量的增加,存储的性能会先增加然后达到一定瓶颈
4、后逐渐降低。因为一开始大量的磁盘增加会提升存储整体读写性能,但是当磁盘性能达到控制器的性能后会严电影响控制器对数据的处理和运行,性能会逐渐下降。分布式存储系统使用高速交换机进行组网,井将分布式存储软件部署在低廉的X86硬件上.如下图所示:离造以太网络交轶机存i*务Ia源泄分布式存储可以提供高吞吐后来访问应用程序的数据,适合那些有若大数据集群的云计算平台应用.分布式存储可以将数据存放在很多不同的服务器上.而用户不必关系具体的数据在哪,分布式存储软件会管理这些数据.在云计凭平台中,分布式存储可以提供:1、可以为任何物理机或者虚拟机提供块、文件和对象等存储服务;2、分布式存储支持多种企业级特性,包括
5、快照、精简配皆、备份、加密、压缩等,帮助可以整合或替代现有集中存储设施,支岸各种业务应用.3、可实现云计算平台PB、EB级以上容量的存储资源池按需灵活扩展,相对于集中存储,存储采购成本也比较低.应用场景以开源式分布式存储服务CePh为例。Ceph目前是OPenStaCk支持的开源块存储实现系统.Ceph是一种统一的、分布式的存储系统.统一意味着Ceph可以一套存储系统同时提供对象存储、块存储和文件系统存储三种功能,以便在满足不同应用需求的前提下简化部署和运维.分布式在Ceph系统中则意味着真正的无中心结构和没有理论上限的系统规模可扩展性.自下向上,可以将Ceph系统分为以下几个层次:应用文件系
6、统接口(lbceptf%寄PoMX接U)用象Wl接口块存W接口(物,(SJSwift)理主机报机)元数据rado*gu-Iibrbd元数据服务S(NfDS)lbrndo(WHRADOS5象”系统的寄.支持CcfJaPythonRubyPHPIRADOSM象存储系统(可尊的,口组税的.可自动修复.Fl我代彳的分布式对象”御系统RADOS(Reliable,Autonomic1DistributedObjectStore),基础存储系统,即可靠的、自动化的、分布式的对象存储.UBRADOS,基础面.RADOSGW(RADOSGateway)、RBD(ReliableBlockDevice)IQCe
7、phFS(CephFileSystem)f高层应用接口,提供对蕊、块存储和文件存储服务.CePh在云计克平台中主要的应用场景如下:1、对象存储服务对象存储通过Rad。SGW接口实现。可以提供将CePhCIUSter作为分布式对象存储的能力,如Amazon的S3范围,Swift等.企业用户也可以直接使用其作为媒体数据存储,分发等。2、块存储服务块存储通过1.ibRBD接口实现.可以为虚拟机和主机(HoSt)提供不同路径的块存储.如下图所示,CephCluster为虚拟机提供块设备支持。1.ibRBD是基于1.ibrados的块设备接口实现,主要将一个块设备映射为不同的对象来实现.Ceph首先使用



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