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云基础架构的艺术与哲学意境

来源:博客 作者:冬瓜头 更新时间:2011-7-3 16:13:49

摘要:整个云数据中心便是一个阴阳表里虚实相合的一个有机体。这也正像一个星云,不断孕育出[微软用户1]星体,对应着云基础架构之上不断孕育着各种应用业务服务。生物体、社会、企业、公司、宇宙,其实都是这样演化的,那么可以这么说,系统即云,云即系统,云是大统一的系统模型。

  如果想象成为一部精密机械,描绘出图纸,如图1所示。希望通过这张图能够让大家更加深刻的认识云这个东西。这张图片其实是可以运动的,大家可以联系我以获得这张图片的动态版。这张图是对一片小云种子的一个总结。最中心的物质本源,也就是硬核心。在这层硬核心之外,包裹一层弹性存储层,包括可灵活扩展的集群SAN、集群NAS或者集群/分布式文件系统等,以及Thin、Dedup等增加数据弹性的技术,还有增加管理灵活性的虚拟化技术。之外再覆盖以弹性计算层,最后覆盖以资源管理层,最外面则是运营层,包括业务展现子层与运营管理子层。至此这片云就彻底运转起来了。

  
  图1小云的5层结构

  大家再仔细分析一下这张图,会发现其中包含有无穷奥妙。你先想象它是一台电动机,其中每个圈都可以旋转,谁来给它提供能量呢?当然,云数据中心必须有足够的电力,电动机要旋转,需要有电刷给其供电。大家可以看看业务展现层与运营管理层,这两个模块是不是很像两把电刷,将用户需求这种动力不断地提供给中心部件,从而让这台电动机持久地转动。如果没有了用户需求,或者你已经想不出足够新颖的业务展现方式,那么就算有电,这个数据中心也无法再运营下去了。
  
  计算存储硬核层:处于这台精密机械的最核心层次的,就是硬核了,也是运转最快而且最硬最实的一个角色。在数据中心中表现为大量的服务器和存储设备,这个核心是云数据中心的物质本源,也是密度最高的实体。硬核相当于云中的种子。
  
  存储弹性软化层:这一层紧密地包裹在物质实体之外,通过分布式、集群、虚拟化、Thin、Dedup、Snapshot、Clone等技术,将原本高密度的硬实体充分软化,为上面的层次提供一个弹性软化的基座。
  
  计算弹性软化层:在弹性软化的存储基座之上,计算资源也通过各种主机虚拟化技术手段被充分地软化。
  
  资源管理调度层:物质硬核+富有弹性的软化计算与存储资源层,共同构成了一个系统内的阴与阳相合的资源核心。资源管理与调度层起到一个适配内外层次的作用,外层阳气的生发需要底层物质源泉的积聚、分配和运化,如何将这个系统内的资源进行良好的调动与配合,便是这一层的任务。这一层中存在诸多角色,比如资源监控、资源分配与调度、并行计算分配与调度等。
  
  业务展现运营层:这一层则是阳气外发外散与运化升华的至极之层次,也是整个云数据中心的精神本源。中心的硬核为太阴,这一层则为太阳,为最终将辐射展现出去的一层,也是外界直接可见的一层。表里相合,一为实一为虚,一为阴一为阳,一为物质一为精神。
  
  整个云数据中心便是一个阴阳表里虚实相合的一个有机体。这也正像一个星云,不断孕育出[微软用户1]星体,对应着云基础架构之上不断孕育着各种应用业务服务。生物体、社会、企业、公司、宇宙,其实都是这样演化的,那么可以这么说,系统即云,云即系统,云是大统一的系统模型。
  
  另外,大家可以继续领悟一下,这片小云种子,是否就是一台计算机呢?硬核心就相当于硬件,看得见摸得着,外层的弹性存储层,相当于计算机的存储系统,任何计算机启动时首先都要去从存储系统里读入代码执行;再外层就是操作系统内核层,基于存储层的支撑,内核得以启动;再往外就是操作系统管理界面层了,利用界面来管理和分配各种计算机资源,其中并行计算调度模块也相当于操作系统中的线程调度器等角色;最外面一层,也就相当于计算机的应用程序层了,各式各样的应用程序,对应着云中各式各样的业务展现。各种应用(业务展现)可以在一台计算机上(云中)迅速的安装卸载(部署)。那么,“云即计算机”,这句话,不记得之前哪位提到过,至此我也彻底理解了。云为何就是计算机?云由大量计算机组成,而其堆叠之后的样子和架构,仍然还是一台计算机。计算机各处总是体现着轮回的形态。为何呢?因为它骨子里就是由计算机组成的,它永远造不出异形,只会造出它自己,除非它有自己的强烈向往,希望自身向某个异形发展。这种行为,骨子里已经根植到了基因当中,这种上下联系看上去非常微妙。
  
  对比一下:
  
  1.计算机加电,硬件启动→云数据中心硬件核心层启动。
  
  2.从磁盘读取代码以便启动OS→云中的数据承载层。各种分布式FS分布式DB,key-valueDB等。
  
  3.OS启动→云中的虚拟计算层,生成大量VM。
  
  4.启动到用户界面→云中的管理层,比如微软SystemCenter,NovellCloudManager,思科UCS的UnifiedManager等。
  
  5.内核的线程调度器→云中的并行计算调度层,比如Mapreduce以及其衍生物。
  
  6.OS提供的开发API,VC,Java→云中的PaaS开发平台。
  
  7.各种运行在OS上的应用程序→SaaS展现层,各种云业务。
  
  又比如各种分布式文件系统,其本质是什么呢?其实还是本地文件系统思想的外散。本地文件系统通过一个跟入口,然后一级指针、二级指针、三级指针,一直到最后一层0级块用来存放最终的文件数据。而分布式文件系统,大家思考一下,对称式分布式文件系统,其各级元数据其实也都是分部到所有节点当中的,比如一级指针用1个节点承担,二级指针用2个节点承担,3级指针用3个节点承担,这样可以将文件系统分布到非常大的范围。或者干脆把所有指针元数据放到一个节点中,那么这个节点也就是MDS,这样就属于非对称式集群文件系统了。但是不管怎么弄,其本质其实就是本地文件系统的思想。
  
  至此,“轮回”的道理在计算机世界已经充分展现了出来。
  
  

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