基础架构

如何解决集中式与分布式的选择性难题?

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“如果什么都很容易,那还叫什么选择”

——《长安十二时辰》

靖安司李必:靖安司“全歼”狼卫,圣人下旨封赏叙功,但实际情况是危机并未解除,还有大量伏火雷在长安城中,李必面临继续追查(寻出真相,但势必一路坎坷)还是假装不知(甩锅于他人)的选择。

长安不良帅张小敬:面对唯一的线索,是向葛老供出暗桩“出卖”兄弟,还是就此罢休置长安百姓安全于度外,他面临着人生中极具挑战的选择。

正如《长安十二时辰》中所述,无论是人生还是事业,其实在任何阶段都面临着各种选择,如何能尽最大努力保证自己选择正确才是关键所在。当然,企业运营亦是如此。

现如今,企业IT发展迅猛,架构也呈现出集中式和分布式等多种形态,但随着业务应用日渐复杂,企业级用户也面临着“选择”的难题。

我们先来看看二者各自的特点。集中式架构历史悠久,也被称为“大一统”模式。普遍由一台或多台主计算机组成中心节点,数据集中存储在这个中心节点中,并且整个系统的所有业务单元都集中部署在这个中心节点上,系统所有功能均由其集中处理。在集中式系统中,每个终端或客户端机器仅仅负责数据的录入和输出,而数据存储与控制处理完全由主机来完成。

它的最大特点就是部署结构简单,集中式系统往往基于底层性能卓越的纵向扩展服务器,因此无需考虑如何对服务进行多个节点的部署,也就不用考虑多个节点之间的分布式协作问题。

集中式架构常见于金融、制造以及各种大型企业,结构简单、处理能力强大、安全性高是其最大特点。

分布式则是“新兴”阵营,它在互联网企业的大力推动下飞速成长,现如今也已经步入主流。

分布式系统的硬件或软件组件分布在不同的网络计算机上,彼此之间仅仅通过消息传递进行通信和协调。分布式系统中的多台计算机都会在空间上随意分布,同时,机器的分布情况也会随时变动。系统中计算机没有主、从之分,组成分布式系统的所有计算机节点都是对等的。

其特点在于可以将计算力需求进行分散、成本更低、多节点、多机房能够让数据更加安全,几乎是为互联网企业定制而成。

稳健的集中式和开放的分布式

两大阵营各具特点,集中式架构方面主要由传统大型服务器制造商组成,例如:IPS(浪潮商用机器)、HPE等等,他们技术实力雄厚,掌控着金融与大型企业的IT命脉。

现在IT领域摩尔定律隐约已经感觉到压力,以前靠摩尔定律拉动的创新和增长慢慢有些转换,在体系结构里要有更多的创新、前进和发展,意味着客户未来的选择更加多样。只要把计算技术、系统平台技术做出优点来,就能吸引用户关注。以IPS为例,K1 Power服务器,配备了PCIe4.0、CAPI、NVLink、高主频、更极限的芯片设计等诸多创新技术。

浪潮商用机器面向中国及“一带一路”国家用户需求,研发、生产、销售支持Power处理器、安腾处理器的浪潮K1高端Unix服务器系统(小型机)和基于开放Power技术的OpenPOWER服务器,致力于为用户打造更加完整、高效的整体解决方案,提供专业、敏捷的软件和技术服务。

如何解决集中式与分布式的选择性难题?

浪潮商用机器基于已有的小型机开发实践对K1 Power服务器进行了全新的设计,从固件的开发、K-UX操作系统到Linux、AIX(Advanced Interactive eXecutive)的兼容,Power的整个生态系统正在从封闭走向开放。在Power技术生态的持续投入,包括纵向扩展系列产品线的丰富,以及在开源社区、创新ISV等的合作,进一步促进了IPS在市场的推进和落地。

当前,Power架构服务器最核心的应用依然是核心数据库,并且要求性能承载方面表现得足够强大。基于Power架构性能、内存与I/O带宽优势,让K1 Power服务器在承载核心数据库和开源数据库方面性能优势明显。借助PowerVM,K1 Power服务器高度整合核心业务负载。

安全性方面一直都是集中式架构的强项,K1 Power服务器进行了增强的系统安全设计,支持多种国际标准和中国政府认证,符合商用密码证书的外置硬件安全模块(HSM)。开发国产可信计算模块(TPM),实现符合国家可信计算标准,AIX操作系统安全加固模块(K1 Power SSR)。SSR(Server Security Reinforcement)是浪潮具有自主知识产权的“操作系统安全增强系统”,是构建国家三级安全操作系统的内核模块技术的解决方案产品,从根本上免疫现有的各种针对操作系统的攻击行为,如:病毒,蠕虫,黑客攻击等。

现如今的集中式架构与数年前相比早已千差万别,它不再封闭、不再坚持高不可攀的形象,而是积极拥抱开源,并且在性能与技术方面继续深入探索,保持领先;更加贴近用户,支持定制化。总的来说,这一代集中式很“能打”!

如何解决集中式与分布式的选择性难题?

相比高大上的集中式架构,分布式架构可谓是当红小生!我们日常接触的绝大部分互联网相关应用都是基于分布式架构,超多的节点更适合随时随地在任何地点进行访问,面对瞬时大数据流量也可以轻松驾驭,使其成为整个互联网行业不可或缺的重要组成部分。

分布式架构的弹性伸缩的能力在支持面向互联网海量客户相关业务时,可以有效预处理瞬时爆发的海量交易,分布式架构可以及时对系统算力进行调整,最大程度的支持海量用户以及大规模业务场景。大家所熟知的淘宝双11以及春节红包活动就很好的证明了这一点。

分布式架构基于廉价的硬件和开源软件构建,不会受到单一厂商的制约,可以引入多家厂商竞争,成本更为低廉。随着应用规模的扩大,边际成本将更低。

经历了较长时间跨越式发展,让分布式架构在稳定性、可靠性等方面有了长足进步,竞争实力不可小觑。

相杀又相爱,势必会走向融合

我们看到,在分布式发展最迅猛的这些年中,出现了很多分布式即将取代集中式的言论,并且引用了诸多互联网、云计算方面的实际案例。但实际情况呢?浪潮商用机器有限公司总经理胡雷钧表示,所谓“Power小型机向x86的迁移”现象,本质上是Unix向Linux和开源技术的迁移。

在分布式出现之前,金融、制造等相关领域用户将所有业务都部署在小型机上,而最近几年随着x86性能的不断提升,他们将部分前端业务移至x86上,目的在于降低成本。但其核心业务仍然是放在Power小型机上。可以说,Power小型机在高可用、高可靠方面的优势从来都没有失去过。

“一阴一阳之谓道,继之者善也,成之者性也。”

——《易经・系辞上》

明末著名思想家王夫之认为,道是阴阳二气的统一体及其相互作用的规律,以对立统一观点解释一阴一阳;认为任何对立的事物既相反又相通,既相分又相结合。

时至2020年,客户应用依然是重中之重,两种架构的并存推动了技术进步。未来是多云的时代,很多行业客户更加需要以集中式为核心,并且可以向外快速扩展的融合架构。

基于此,我们看到了集中式架构主机的“改良”与“发展”,让用户不再出现选择性难题。浪潮商用机器围绕云服务的特性对K1 Power做了很多改进和优化,包括与各个金融科技公司的云平台进行对接。开源方面,把K1 Power和OpenPOWER纳入不同的云管平台,包括OpenStack和Kubernetes等。另外则是在AI、开源数据库、大数据和分布式存储等方面持续创新。

横向扩展方面,IPS也充分“学习”了x86的模式,进一步发挥POWER处理器的优势。IPS为客户提供了基于K1 Power的核心业务云,是专门为最核心的数据系统搭的云平台。通过云平台管理软件,IPS核心业务云还可以与公有云互通,实现顺畅的混合云、多云应用。

从各自的发展情况来看集中式与分布式既相杀又相爱,而用户的视角则更加倾向于融合二者优势。经历了不断的演进和发展,我们看到了IPS的努力成果,K1 Power系统兼顾了集中式与分布式的优势于一身,以高度的敏捷性、开放性为金融、政府、制造等客户关键业务保驾护航。

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本文由 计算杂谈 作者:云中子 发表,转载请注明来源!

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