一文弄清混合云架構(gòu)模式
當(dāng)我們?cè)谡f(shuō)云架構(gòu)的時(shí)候,通常指的并不是云平臺(tái)的自身架構(gòu),而是基于云平臺(tái)的軟件系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)。云平臺(tái)的自身架構(gòu)滿足了很多通用層面的需求,例如對(duì)象存儲(chǔ),彈性主機(jī),虛擬網(wǎng)絡(luò)等等,只有云服務(wù)廠商的工程師才會(huì)涉及。對(duì)于一般企業(yè)中的工程師而言, 鑒于云服務(wù)的各種優(yōu)勢(shì),基于云平臺(tái)構(gòu)建軟件系統(tǒng)才是工作的內(nèi)容之一,尤其是面向混合云的基礎(chǔ)架構(gòu)才是云架構(gòu)的關(guān)鍵要素。
無(wú)論是公有云和私有云的融合,還是多個(gè)公有云的混合環(huán)境,其基礎(chǔ)架構(gòu)模式分為兩種:分布式部署模式和冗余部署模式。在決定合適的架構(gòu)時(shí)需要考慮的5個(gè)相關(guān)方面: 變更的敏捷性、規(guī)模的伸縮性、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥x擇、安全性和可靠性。
分布式部署模式
當(dāng)我們需要利用云服務(wù)的某些特性、屬性或功能時(shí),這些模式最為有用。
敏捷性 | 伸縮性 | 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span> | 安全性 | 可靠性 | |
分層混合模式 | 前端受益于CI/CD的流水線 | 前端受益于彈性縮放 | 由網(wǎng)關(guān)控制的Mesh | VPN隧道 | 后端或許成為瓶頸 |
分區(qū)多云模式 | CI/CD完全融合,并保證標(biāo)準(zhǔn)化 | 能夠按需縮放 | 由網(wǎng)關(guān)控制的Mesh | VPN隧道 | 需要額外保證通信的可靠性 |
云分析模式 | 采用一致性過(guò)程 | 能夠按需縮放 | 根據(jù)數(shù)據(jù)的收發(fā)/切換來(lái)變更拓?fù)?,并采用API網(wǎng)關(guān)進(jìn)行控制 | TLS | 訂閱/發(fā)布機(jī)制實(shí)現(xiàn)可靠性集成 |
邊云混合模式 | 確保邊和云之間的標(biāo)準(zhǔn)化 | 邊緣計(jì)算之外的按需縮放 | 雙向網(wǎng)關(guān)控制 | VPN隧道和TLS | 跨邊界的可靠性驗(yàn)證 |
分層混合模式
經(jīng)典的分層通常由前端和后端應(yīng)用程序組成。前端處理終端用戶/客戶,消費(fèi)者或他們的組合。一般地,前端是無(wú)狀態(tài)的,在這種情況下,性能和靈活性對(duì)于處理不可預(yù)測(cè)的工作負(fù)載是非常重要的。另外,通常還要處理大量的變化,因此可以從敏捷思維中受益。后端根據(jù)監(jiān)管要求安全地存儲(chǔ)數(shù)據(jù),并且應(yīng)該不那么頻繁地進(jìn)行更改。
這種架構(gòu)模式的思想是遷移每個(gè)應(yīng)用程序,首先選擇一個(gè)不太復(fù)雜的應(yīng)用程序,然后逐個(gè)進(jìn)行。一般地,有6種云遷移策略,通常稱為“6R”:主機(jī)更新、平臺(tái)更新、重新購(gòu)買、重構(gòu)、保留、停服。因此,需要針對(duì)每種情況做出架構(gòu)決策。遷移之后,它們通過(guò) API 網(wǎng)關(guān)訪問后端,這個(gè)網(wǎng)關(guān)集中關(guān)注交叉問題,如安全性、速率限制、 API 策略等。
如果正處于遷移過(guò)程的中期,而公司不能承諾同時(shí)完成所有工作時(shí),這是一個(gè)很好的模式,除非情況很簡(jiǎn)單,否則總是如此。
分區(qū)多云模式
如果關(guān)注可移植性,那么這種模式提供了將工作負(fù)載從一個(gè)云平臺(tái)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)云平臺(tái)的能力。該模式的優(yōu)勢(shì)是鎖定風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行緩解,能夠從每個(gè)供應(yīng)商挑選最佳功能并完成監(jiān)管。
實(shí)現(xiàn)跨多個(gè)云環(huán)境的工作負(fù)載可移植性和一致性的工具增加了開發(fā)、測(cè)試和運(yùn)維的工作??梢浦残孕允怯写鷥r(jià)的,為了使可移植性最大化,一般會(huì)考慮容器和K8S。
云分析模式
一般地,企業(yè)架構(gòu)通常由事務(wù)系統(tǒng)和分析系統(tǒng)組成。事務(wù)系統(tǒng)用于執(zhí)行每天的財(cái)務(wù)、銷售、庫(kù)存、定價(jià)等操作,而分析系統(tǒng)通常由于變化的性質(zhì)和速度不同而與其他系統(tǒng)解耦。
此模式的核心思想是在云中擁有分析工作負(fù)載,并在需要時(shí)反饋數(shù)據(jù)。云存儲(chǔ)可以使用數(shù)據(jù)湖來(lái)實(shí)現(xiàn),并通過(guò)BOS引入流量。
邊云混合模式
有些時(shí)候,我們的業(yè)務(wù)不可能能100% 的依賴于連接,比如車輛間的連接性,工廠的可用性服務(wù)水平超過(guò)了現(xiàn)場(chǎng)鏈接的能力,商店需要處理關(guān)鍵事務(wù)并且鏈路的宕機(jī)是不可能的。
面對(duì)這些挑戰(zhàn),邊云混合模式通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)邊緣運(yùn)行時(shí)間敏感和關(guān)鍵業(yè)務(wù)的本地工作負(fù)載,同時(shí)使用云處理所有其他類型的工作負(fù)載。在邊云混合模式的設(shè)置中,互聯(lián)網(wǎng)連接是一個(gè)非關(guān)鍵組件,只用于管理的目的和同步或上傳數(shù)據(jù),通常是異步的,但不涉及時(shí)間敏感或關(guān)鍵業(yè)務(wù)的事務(wù)。
另外,CI/CD的實(shí)踐在邊緣環(huán)境和云之間保持一致也是明智的選擇。
冗余部署模式
當(dāng)需要為整個(gè)架構(gòu)增加容量或彈性時(shí),這些模式非常有用。
敏捷性 | 伸縮性 | 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span> | 安全性 | 可靠性 | |
混合環(huán)境模式 | 保證公私有云間的處理流程相同 | 按需創(chuàng)建/刪除環(huán)境 | 鏡像拓?fù)?/span> | 公私有云間沒有通信 | 生產(chǎn)環(huán)境在私有云中 |
業(yè)務(wù)持續(xù)性模式 | 面對(duì)故障,CI/CD仍然有效 | 按需創(chuàng)建/銷毀災(zāi)備環(huán)境 | 數(shù)據(jù)備份的切換以及鏡像拓?fù)?nbsp; | VPN隧道和TLS | 最小化在不同環(huán)境中運(yùn)行的系統(tǒng)之間的依賴性 |
面向業(yè)務(wù)爆發(fā)的混合云模式 | 保證公私有云間的處理流程相同 | 按需縮放 | 網(wǎng)格化 | VPN隧道和TLS | 跨邊界的可靠性驗(yàn)證 |
混合環(huán)境模式
在這種模式中,公共云環(huán)境用于開發(fā)、測(cè)試和 UAT,然后生產(chǎn)環(huán)境使用私有云。使用這種架構(gòu)的原因一般包括:監(jiān)管限制、第三方許可證的使用,而這些許可證阻止了云中的生產(chǎn)工作負(fù)載。如果想要首先替換較低的環(huán)境,或者在需要時(shí)輕松地創(chuàng)建和關(guān)閉環(huán)境,那么這種模式可以很好地工作。
所有環(huán)境在功能上都是等價(jià)的,即架構(gòu)、 API 以及操作系統(tǒng)和庫(kù)的版本都是等價(jià)的,并且系統(tǒng)在不同環(huán)境中的行為是相同的。但是,性能測(cè)試需要在本地實(shí)現(xiàn)。
業(yè)務(wù)連續(xù)性混合模式
在這種模式下,災(zāi)備環(huán)境在云中實(shí)現(xiàn),提供了能夠?yàn)閯?chuàng)建災(zāi)難恢復(fù)環(huán)境并將其關(guān)閉的成本效益。另外,在觸發(fā)災(zāi)備的情況下,使用IaaS可以更快地創(chuàng)建災(zāi)備環(huán)境,從而減少實(shí)際的恢復(fù)時(shí)間。
另一種替代方法是將生產(chǎn)環(huán)境放在一個(gè)程序中,然后故障轉(zhuǎn)移到另一個(gè)程序中,但是,這種方法不太常見,因?yàn)橥ǔ?梢栽谝粋€(gè)程序中實(shí)現(xiàn)可用性需求。
面向業(yè)務(wù)爆發(fā)的混合云模式
如果應(yīng)用程序的工作負(fù)載突然增加,不可預(yù)測(cè),并且不希望在大部分時(shí)間里為某些密集的工作負(fù)載期間提供過(guò)多的服務(wù),這種模式可能是一種選擇,對(duì)于可以向上和向下擴(kuò)展的前端無(wú)狀態(tài)應(yīng)用特別適合。
面向業(yè)務(wù)爆發(fā)的混合云模式使用一個(gè)私有計(jì)算環(huán)境進(jìn)行基線負(fù)載,并在需要額外容量時(shí)暫時(shí)爆發(fā)到云中。這種模式保留了基礎(chǔ)的內(nèi)部投資,而且不需要維持全年的額外容量。
一句話小結(jié)
這些混合云架構(gòu)模式的決策是復(fù)雜的,通常會(huì)涉及到幾個(gè)不同情況的關(guān)注程度,每種情況都需要全面的權(quán)衡分析,甚至可以使用多種模式來(lái)實(shí)現(xiàn)企業(yè)的解決方案。
那么——
如何進(jìn)行混合云的架構(gòu)決策?
如何保持架構(gòu)的可持續(xù)性呢?