【ArchSummit北京2015】公有云平臺發展與建設實戰解析

一年一度的歲末技術盛典ArchSummit北京2015已於12月19日順利閉幕。在18日進行的“雲平臺應用選型與建設實踐”專場中，來自青雲、騰訊雲、海雲捷迅、微軟、聽雲、SpeedyCloud和七牛的7位工程師及技術專家分享了各自在技術實踐中的心得與體會，其中內容涉及SDN架構、VPC網路架構、OpenStack高可用雲服務、物聯網架構、APM、網路節點部署、容器與微服務架構等多個領域，充分展示了雲服務供應商在即將過去的2015年中的技術創新與進步。

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SDN/NFV架構與VPC網路建設實踐

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從SDN/NFV的角度來看，青雲可以說是業內為數不多的在早期就將SDN/NFV技術投入商用的雲服務供應商。兩年前當青雲推出第一代SDN時，SDN尚未完全被人們所接受，然而現在就連私有云企業也希望SDN能夠部署在自己的企業內部系統中。而在本次分享中，青雲則首次在公開演講中透露了一些關於青雲SDN/NFV 2.0的技術細節。

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青雲系統工程師陳海泉在演講中表示，企業之所以需要SDN，主要是因為兩個原因，第一是虛擬網路，使用者需要以虛擬化技術來代替物理伺服器的不同的各種應用，當物理伺服器壞掉的時候，企業就需要用到虛擬化技術進行遷移，而遷移的時候，IP地址不能夠發生變化，否則裝置將不可用。

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企業需要SDN的第二個原因則是VPC，隨著虛擬網路進一步普及，一個二層的虛擬網路已經難以滿足企業的業務需求，因此使用者希望把自己的大規模服務部署在一個與別人隔離的虛擬的二層網路甚至是三層網路中，而這就需要VPC來幫助使用者把任意數量的虛擬主機都放進去，這些虛擬主機都是高速共享訪問沒有延時的。

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目前業內的SDN方案主要是通過硬體或軟體兩種方式來實現，而青雲在設計第二代SDN方案時最終選擇了與NFV進行結合。之所以選擇NFV是出於三方面的考慮，首先是成本問題，SDN交換機要比普通交換機貴出很多倍，作為公有云服務供應商來說要節省硬體上的投入，第二是避免出現對裝置的依賴，如果青雲與某個硬體廠商繫結的話，無疑會損失很多私有云使用者，第三是為了把產品做得更有競爭力，因此只有自己做方案才能做得更好，才能保證產品各個環節的品質，而使用現成的方案的話則很難做到這一點。

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據陳海泉介紹，除了普通SDN功能以外，青雲SDN在客戶企業內部還會額外提供VPC主機直接繫結公網IP、無限下載頻寬並具備HTTP解除安裝能力同時4層 / 7層協議全透明的負載均衡器、公有云基礎網路IP地址任意遷移、VPC和物理網路直連等功能。

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在虛擬網路中，VXLAN自有其優勢，但卻因為其在SDN使用中會出現大規模部署受網路裝置組播路由限制，以及ARP廣播擴大到三層網路這兩大不足，因此青雲SDN使用了一種SDN控制器主動下發規則，以便取消泛洪規則。

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青雲在設計SDN控制器時進行了多方面的考量，比如叢集需要多少控制器？是使用集中控制器還是分佈控制器？控制器同步範圍是全域性、VPC還是子網？在考慮大規模同步時，青雲儘量減少了同步規模，同時讓沒有同步的伺服器規則之間能夠高速訪問，這就需要一個特殊的學習機制。另外考慮到的一點是控制器的高可用性，當物理機發生故障的時候，需要進行新的部署。

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青雲第二代SDN架構計劃將於1月6號正式對外公佈，屆時將可以在釋出會上親身體驗青雲新的VPC及其他功能。

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工業智慧、雲端計算平臺與物聯網架構相融合

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近年來隨著工業智慧化的發展，許多雲服務供應商在幾年前就已經開始提供物聯網服務，而微軟作為一家老牌PaaS服務供應商，同樣也將物聯網看做為一項重點服務。

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微軟開發體驗與平臺合作事業部首席技術顧問李婷表示，微軟近幾年在物聯網方面已經進行了相當多的實踐，一直致力於為客戶提供平臺級的解決方案，幫助客戶在平臺上搭建自己的物聯網方案。比較典型的案例，就包括微軟與全球第三大電梯供應商蒂森克虜伯的合作。

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電梯的運維對於樓宇的安全來說至關重要，因此其運維機制不能是簡單的輪班檢修制。為了避免不必要的運維資源浪費以及安全疏忽，微軟為蒂森克虜伯設計了一套具有預測分析能力、可以在電梯出現問題前先發制人的運維解決方案。其原理就是利用微軟雲平臺收集每一部電梯的執行資料，再通過機器學習所構建的資料模型分析其執行狀況，並預測可能出現問題的時間，以便維修人員能夠提前更換電梯零部件或進行其他維修工作，維修團隊中的每個維修人員都配備有聯網的智慧終端裝置，可以隨時看到每一部電梯的實時運維資料。

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與德國著名瓶裝水生產線供應商克朗斯的合作，是微軟另一個在物聯網領域的成功案例。瓶裝水生產線和電梯一樣，對執行的不間斷性要求比較高。微軟同樣設計了一套具有針對性的運維解決方案——在每條生產線的核心部位上安裝感測器檢測收集相關的訊號，以便進行能耗資料分析，再根據分析結果預測哪些生產線部件將會在什麼時間出現什麼情況。

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第三個案例是來自國內的和利時集團，和利時的業務主要是為化工廠、發電廠等能源行業工廠提供中控系統，而微軟則幫助他們解決了監控資料視覺化這一難題。在與微軟合作之前，和利時主要混用自建資料中心與租用的電信資料中心，每天至少產生10TB的新資料。與微軟合作後，則可將微軟的後臺作為資料的承載平臺，所有端上的自動化裝置上傳的實時資料都會先送到微軟後臺，之後的資料一部分可放在資料庫裡通過手機等智慧終端做實時展現，而另一部分資料可能會用來去做未來的大資料預測或者整體分析。

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此外，李婷還將一臺用於農場監測的物聯網裝置帶到了演講現場進行演示，該裝置內建有可聯網的Windows 10系統，帶有USB通用介面，可通過滑鼠直接進行操作，內建有溫度、溼度等相關的指標感測器，指標異常時會發聲報警，掃描機器上顯示的二維碼還可直接在手機上遠端檢視感測器所收集的相關資料與分析結果。

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李婷認為在物聯網應用領域有四個重點要素，分別是物體、連線、資料、分析。詳細來說就是，首先物體要有感知能力，接著要能把資料傳出來，有一些東西能夠通過閘道器做連線轉換，在資料平臺要有可擴充套件的接收資料的能力，最後要具備對歷史資料進行分析、評估、預測的能力。物聯網應用，並不是簡單的利用感測器收集訊號，再進行前臺展示就足夠的。感測器傳輸資料的方式、儲存與分析海量資料的能力、工業物聯網資料為自身生產能力所帶來的提升，這些都是值得進一步思考的問題，也需要分散式的、大容量的並且可彈性擴充套件的計算資源來進行支援。