在当今数字化时代,服务器已成为现代业务运营不可或缺的一部分。它们为应用程序和服务提供支持,使企业能够运行关键任务和提供无缝的客户体验。
服务器采购和维护是一项重大的运营成本。为了优化成本并确保应用程序性能,了解不同应用程序的工作负载需求至关重要。工作负载是指服务器必须处理的任务和请求的数量和类型。
基于工作负载的服务器成本
服务器成本取决于多种因素,包括:
- 服务器类型(物理服务器、虚拟服务器、云服务器)
- 服务器规格(CPU、内存、存储空间)
- 工作负载需求(请求数量、并发用户、数据处理需求)
- 软件许可和维护成本
对于给定的工作负载,不同类型的服务器可能有不同的成本。例如,对于高流量应用程序,需要高性能服务器,这会比低流量应用程序使用的服务器更昂贵。
不同应用程序的工作负载需求
不同类型的应用程序对服务器的工作负载有不同的需求:
- Web应用程序:通常有高并发用户数量,需要快速响应时间和可扩展性。
- 数据库应用程序:处理大量数据,需要高性能存储和可靠备份。
- 邮件应用程序:处理大量邮件,需要可靠的消息传递和强大的存储容量。
- 云应用程序:托管在云环境中,需要可扩展性、弹性和按需计费模型。
- 人工智能应用程序:
NetApp 全闪存数据存储阵列 AFF A 系列:智能、至强、至信
NetAppAFF A 系列全闪存阵列是一款智能、至强、至信的解决方案,它可利用现代云技术为您的 Data Fabric 提供所需的速度、效率和安全性。
进行任何 IT 转型的基础性第一步是利用高性能全闪存存储打造现代化基础架构,提高关键业务应用程序的速度和响应能力。
数据分析、人工智能 (AI) 和深度学习 (DL) 等全新工作负载需要极致性能,而这是第一代闪存系统无法提供的。
此外,采用“云优先”策略还会引发跨数据中心和云端的共享环境对企业级数据服务的需求。
您的全闪存阵列必须提供强大的数据服务、集成数据保护、无缝可扩展性和更高水平的性能以及应用程序和云深度集成。
NetAppAFF A 系列系统由 NetAppONTAP数据管理软件提供支持,可提供行业最高性能、卓越的灵活性和同类最佳数据服务以及云集成,帮助您在混合云中加速提供、管理和保护业务关键型数据。
从大型企业到中型企业的众多组织均依靠 AFF A 系列实现以下目标: · 在内部和云端利用无缝数据管理简化运营。
· 加快传统和新一代应用程序的运行速度。
· 确保业务关键型数据始终可用、受到保护并且安全无虞。
在现代数据中心,IT 肩负着为业务关键型工作负载提供最大性能,随业务发展无中断扩展,以及帮助业务部门实施全新数据驱动型计划的重任。
AFF A 系列系统可以轻松帮您搞定这一切。
AFF A 系列系统可提供经 SPC-1 和 SPEC SFS 行业基准验证的行业领先性能,因此成为 Oracle、Microsoft SQL Server、MongoDB 数据库、VDI 和服务器虚拟化等要求严苛的高事务性应用程序的理想选择。
借助前端 NVMe/FC 和 NVMe/TCP 主机连接以及后端 NVMe 连接 SSD 的强大功能,我们的高端 AFF A900 系统可将延迟降低至 100 微秒。
A900 不仅采用高故障恢复能力设计,还提供高 RAS,并可从其前代 A700 进行无中断机箱内升级。
A800 外形紧凑小巧、性能卓越,尤其适合 EDA 以及媒体和 娱乐 工作负载。
最多样化的中端 AFF A400 系统采用硬件加速技术,可显著提高性能和存储效率。
与前代产品相比,我们的入门级预算友好型 AFF A250 可将性能提高 40%,将效率提高 33%,而且无需额外成本。
此外,AFF A 系列还可让您: · 利用对称双活主机连接加快任务关键型 SAN 工作负载的处理速度,以实现持续可用性和即时故障转移。
· 整合工作负载,在具有真正统一横向扩展架构的集群中以 1 毫秒延迟提供高达 1440 万次 IOPS。
内置自适应服务质量 (QoS) 功能可确保满足多重工作负载和多租户环境中的 SLA 要求。
· 使用单一命名空间管理可大规模扩展的 NAS 容器(容量高达 20 PB 并容纳 4000 亿个文件)。
· 借助 NetApp FlexCache软件提高多个位置之间的协作速度和效率,并增加读取密集型应用程序的数据吞吐量。
AFF A 系列全闪存系统可提供行业领先的性能、密度、可扩展性、安全性和网络连接。
作为首款同时支持 NVMe/TCP 和 NVMe/FC 的企业级存储系统,AFF A 系列系统可通过现代网络连接提升性能。
使用 NVMe/TCP(使用常用以太网基础架构),您无需投资新硬件即可利用速度更快的主机连接。
与传统 FC 相比,借助 NVMe/FC,您可以获得两倍的 IOPS,并将应用程序响应时间缩短一半。
这些系统具备存储路径故障转移功能,支持包括 VMware、Microsoft Windows 10 和 Linux 在内的广泛生态系统。
对大多数客户而言,将 NVMe/FC 集成到现有 SAN 是一个简单的无中断软件升级过程。
借助 AFF A 系列,您可以无中断地将新技术和私有云或公有云集成到您的基础架构中。
AFF A 系列是支持您将不同控制器、不同大小 SSD 和新技术相结合,从而有效保护您的投资的唯一全闪存阵列。
基于 NVMe 的 AFF 系统还支持 SAS SSD,最大限度地提高了升级的灵活性和成本效益。
IT 部门都在尽力让预算发挥更大作用,助力 IT 员工集中精力开展新的增值项目,而不是把时间浪费在日常 IT 管理上。
AFF 系统可简化 IT 运营,从而降低数据中心成本。
特别是,我们的入门级系统 AFF A250 可为中型企业客户提供同类最佳的性能和效率,使他们能够整合更多工作负载并消除孤岛。
NetApp AFF 系统为企业级应用程序、虚拟桌面基础架构 (VDI)、数据库和服务器虚拟化提供广泛的应用程序生态系统支持和深度集成,支持对象包括 Oracle、Microsoft SQL Server、VMware、SAP、MySQL 等。
您可以利用 NetApp ONTAP System Manager 在 10 分钟内快速配置存储。
此外,基础架构管理工具可简化并自动化执行常见存储任务,因此您可以: · 通过监控集群和节点轻松配置并重新平衡工作负载。
· 使用一键式自动化和自助服务进行配置和数据保护。
· 只需单击一下即可升级操作系统和固件 · 将 LUN 从第三方存储阵列直接导入到 AFF 系统,实现数据无缝迁移。
此外,NetAppActive IQ数字顾问引擎支持您利用预测性分析和主动式支持优化您的 NetApp 系统。
在 NetApp 庞大客户群的驱动下,AI 和机器学习得出具有指导意义的见解,帮助您防止问题、优化配置、节省时间并做出更明智的决策。
NetApp 采用各种功能来优化容量,促进节省,助您降低总体拥有成本。
AFF A 系列系统支持采用多流写入技术的固态驱动器 (SSD),与高级 SSD 分区功能相结合,无论您存储何种类型的数据,均能提供最大可用容量。
精简配置、NetApp Snapshot副本以及重复数据删除、数据压缩和数据缩减等实时数据精简功能,可节省大量额外的空间且丝毫不会影响性能,让您购买尽可能少的存储容量。
NetApp 构建的 Data Fabric 可帮助您简化并集成云和内部环境之间的数据管理,满足业务需求并获得竞争优势。
借助 AFF A 系列,您可以连接到更多云,在获得更多数据服务的同时,实现数据分层、缓存和灾难恢复等目的。
此外,您还可以: · 通过使用 FabricPool 将冷数据自动分层到云,最大限度地提高性能并降低总体存储成本。
· 即时交付数据,以支持在混合云中高效协作 · 通过在内部环境和公有云中利用 Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) 云资源来保护您的数据。
· 提高在整个企业内部和混合云部署之间广泛共享的数据的读取性能。
企业的发展越来越依赖数据,因此数据丢失对业务的影响可能会越来越大,而且成本高昂。
IT 必须保护数据免遭内部和外部威胁,确保数据可用性,避免维护过程中发生中断,并从故障中快速恢复。
AFF A 系列系统附带提供一整套备受赞誉的 NetApp 应用程序一致的集成数据保护软件。
主要功能包括: · 利用克隆和 Snapshot 副本节省本机空间,从而降低存储成本并最大限度地减少对性能的影响。
支持多达 1,023 个副本。
· NetAppSnapCenter软件提供应用程序一致的数据保护和克隆管理,可简化应用程序管理。
· 使用 NetAppSnapMirror技术,可将数据复制到内部或云端的任何 NetApp FAS 或 AFF 系统,从而降低整体系统成本。
借助 AFF,您可以实现零数据丢失和零停机,确保数据始终可用。
NetApp MetroCluster软件可提供同步复制功能来保护整个系统,而 NetApp SnapMirror 业务连续性功能则可提供更灵活、更经济高效的业务连续性,即使在对所选关键数据进行更精细的复制时也是如此。
灵活的加密和密钥管理可帮助您保护内部环境、云中和传输中的敏感数据。
市场领先的防勒索软件保护功能既适用于抢占,也适用于攻击后恢复,可保护您的关键数据免受勒索软件攻击,并防止灾难性的财务后果。
借助这些简单高效的安全解决方案,您可以: · 使用自加密驱动器和基于软件加密的任何类型驱动器实现 FIPS 140-2 合规性(1 级和 2 级)。
· 利用安全清除、日志记录与审计监控以及一次写入,多次读取 (WORM) 文件锁定等安全功能满足监管、风险和合规性要求。
· 利用多因素身份验证、基于角色的访问控制、安全多租户和存储级文件安全性抵御威胁。
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Serverless架构微服务架构分布式架构单体架构四种软件架构详解
如果一个软件开发人员,不了解软件架构的演进,会制约技术的选型和开发人员的生存、晋升空间。
这里我列举了目前主要的四种软件架构以及他们的优缺点,希望能够帮助软件开发人员拓展知识面。
一、单体架构
单体架构比较初级,典型的三级架构,前端(Web/手机端)+中间业务逻辑层+数据库层。
这是一种典型的Java Spring mvc或者Python Django框架的应用。
其架构图如下所示:
单体架构
单体架构的应用比较容易部署、测试, 在项目的初期,单体应用可以很好地运行。
然而,随着需求的不断增加, 越来越多的人加入开发团队,代码库也在飞速地膨胀。
慢慢地,单体应用变得越来越臃肿,可维护性、灵活性逐渐降低,维护成本越来越高。
下面是单体架构应用的一些缺点:
复杂性高: 以一个百万行级别的单体应用为例,整个项目包含的模块非常多、模块的边界模糊、 依赖关系不清晰、 代码质量参差不齐、 混乱地堆砌在一起。
可想而知整个项目非常复杂。
每次修改代码都心惊胆战, 甚至添加一个简单的功能, 或者修改一个Bug都会带来隐含的缺陷。
技术债务: 随着时间推移、需求变更和人员更迭,会逐渐形成应用程序的技术债务, 并且越积 越多。
“ 不坏不修”, 这在软件开发中非常常见, 在单体应用中这种思想更甚。
已使用的系统设计或代码难以被修改,因为应用程序中的其他模块可能会以意料之外的方式使用它。
部署频率低: 随着代码的增多,构建和部署的时间也会增加。
而在单体应用中, 每次功能的变更或缺陷的修复都会导致需要重新部署整个应用。
全量部署的方式耗时长、 影响范围大、 风险高, 这使得单体应用项目上线部署的频率较低。
而部署频率低又导致两次发布之间会有大量的功能变更和缺陷修复,出错率比较高。
可靠性差: 某个应用Bug,例如死循环、内存溢出等, 可能会导致整个应用的崩溃。
扩展能力受限: 单体应用只能作为一个整体进行扩展,无法根据业务模块的需要进行伸缩。
例如,应用中有的模块是计算密集型的,它需要强劲的CPU; 有的模块则是IO密集型的,需要更大的内存。
由于这些模块部署在一起,不得不在硬件的选择上做出妥协。
阻碍技术创新: 单体应用往往使用统一的技术平台或方案解决所有的问题, 团队中的每个成员 都必须使用相同的开发语言和框架,要想引入新框架或新技术平台会非常困难。
二、分布式应用
中级架构,分布式应用,中间层分布式+数据库分布式,是单体架构的并发扩展,将一个大的系统划分为多个业务模块,业务模块分别部署在不同的服务器上,各个业务模块之间通过接口进行数据交互。
数据库也大量采用分布式数据库,如redis、ES、solor等。
通过LVS/Nginx代理应用,将用户请求均衡的负载到不同的服务器上。
其架构图如下所示:
分布式架构
该架构相对于单体架构来说,这种架构提供了负载均衡的能力,大大提高了系统负载能力,解决了网站高并发的需求。另外还有以下特点:
降低了耦合度:把模块拆分,使用接口通信,降低模块之间的耦合度。
责任清晰:把项目拆分成若干个子项目,不同的团队负责不同的子项目。
扩展方便:增加功能时只需要再增加一个子项目,调用其他系统的接口就可以。
部署方便:可以灵活的进行分布式部署。
提高代码的复用性:比如service层,如果不采用分布式rest服务方式架构就会在手机wap商城,微信商城,pc,android,ios每个端都要写一个service层逻辑,开发量大,难以维护一起升级,这时候就可以采用分布式rest服务方式,公用一个service层。
缺点 : 系统之间的交互要使用远程通信,接口开发增大工作量,但是利大于弊。
三、微服务架构
微服务架构,主要是中间层分解,将系统拆分成很多小应用(微服务),微服务可以部署在不同的服务器上,也可以部署在相同的服务器不同的容器上。
当应用的故障不会影响到其他应用,单应用的负载也不会影响到其他应用,其代表框架有Spring cloud、Dubbo等。
其架构图如下所示:
微服务架构
易于开发和维护: 一个微服务只会关注一个特定的业务功能,所以它业务清晰、代码量较少。
开发和维护单个微服务相对简单。
而整个应用是由若干个微服务构建而成的,所以整个应用也会被维持在一个可控状态。
单个微服务启动较快: 单个微服务代码量较少, 所以启动会比较快。
局部修改容易部署: 单体应用只要有修改,就得重新部署整个应用,微服务解决了这样的问题。
一般来说,对某个微服务进行修改,只需要重新部署这个服务即可。
技术栈不受限:在微服务架构中,可以结合项目业务及团队的特点,合理地选择技术栈。
例如某些服务可使用关系型数据库MySQL;某些微服务有图形计算的需求,可以使用Neo4j;甚至可根据需要,部分微服务使用Java开发,部分微服务使用开发。
微服务虽然有很多吸引人的地方,但它并不是免费的午餐,使用它是有代价的。
使用微服务架构面临的挑战。
运维要求较高:更多的服务意味着更多的运维投入。
在单体架构中,只需要保证一个应用的正常运行。
而在微服务中,需要保证几十甚至几百个服务服务的正常运行与协作,这给运维带来了很大的挑战。
分布式固有的复杂性:使用微服务构建的是分布式系统。
对于一个分布式系统,系统容错、网络延迟、分布式事务等都会带来巨大的挑战。
接口调整成本高:微服务之间通过接口进行通信。
如果修改某一个微服务的API,可能所有使用了该接口的微服务都需要做调整。
重复劳动:很多服务可能都会使用到相同的功能,而这个功能并没有达到分解为一个微服务的程度,这个时候,可能各个服务都会开发这一功能,从而导致代码重复。
尽管可以使用共享库来解决这个问题(例如可以将这个功能封装成公共组件,需要该功能的微服务引用该组件),但共享库在多语言环境下就不一定行得通了。
四、Serverless架构
当我们还在容器的浪潮中前行时,已经有一些革命先驱悄然布局另外一个云计算战场:Serverless架构。
Serverless架构
2014年11月14日,亚马逊AWS发布了新产品Lambda。
当时Lambda被描述为:一种计算服务,根据时间运行用户的代码,无需关心底层的计算资源。
从某种意义上来说,Lambda姗姗来迟,它像云计算的PaaS理念:客户只管业务,无需担心存储和计算资源。
在此前不久,2014年10月22日,谷歌收购了实时后端数据库创业公司Firebase。
Firebase声称开发者只需引用一个API库文件就可以使用标准REST API的各种接口对数据进行读写操作,只需编写HTML+CSS+JavaScrip前端代码,不需要服务器端代码(如需整合,也极其简单)。
相对于上两者,Facebook 在2014年二月收购的 Parse,则侧重于提供一个通用的后台服务。
这些服务被称为Serverless或no sever。
想到PaaS(平台即服务)了是吗?很像,用户不需要关心基础设施,只需要关心业务,这是迟到的PaaS,也是更实用的PaaS。
这很有可能将会变革整个开发过程和传统的应用生命周期,一旦开发者们习惯了这种全自动的云上资源的创建和分配,或许就再也回不到那些需要微应用配置资源的时代里去了。
Serverless架构能够让开发者在构建应用的过程中无需关注计算资源的获取和运维,由平台来按需分配计算资源并保证应用执行的SLA(服务等级协议),按照调用次数进行计费,有效的节省应用成本。
ServerLess的架构如上图所示。
其优点如下所示:
低运营成本:在业务突发性极高的场景下,系统为了应对业务高峰,必须构建能够应对峰值需求的系统,这个系统在大部分时间是空闲的,这就导致了严重的资源浪费和成本上升。
在微服务架构中,服务需要一直运行,实际上在高负载情况下每个服务都不止一个实例,这样才能完成高可用性;在Serverless架构下,服务将根据用户的调用次数进行计费,按照云计算pay-as-you-go原则,如果没有东西运行,你就不必付款,节省了使用成本。
同时,用户能够通过共享网络、硬盘、CPU等计算资源,在业务高峰期通过弹性扩容方式有效的应对业务峰值,在业务波谷期将资源分享给其他用户,有效的节约了成本。
简化设备运维:在原有的IT体系中,开发团队即需要维护应用程序,同时还要维护硬件基础设施;Serverless架构中,开发人员面对的将是第三方开发或自定义的API 和URL,底层硬件对于开发人员透明化了,技术团队无需再关注运维工作,能够更加专注于应用系统开发。
提升可维护性:Serverless架构中,应用程序将调用多种第三方功能服务,组成最终的应用逻辑。
目前,例如登陆鉴权服务,云数据库服务等第三方服务在安全性、可用性、性能方面都进行了大量优化,开发团队直接集成第三方的服务,能够有效的降低开发成本,同时使得应用的运维过程变得更加清晰,有效的提升了应用的可维护性。
更快的开发速度:这一点在现在互联网创业公司得到很好的体现,创业公司往往开始由于人员和资金等问题,不可能每个产品线都同时进行,这时候就可以考虑第三方的Baas平台,比如使用微信的用户认证、阿里云提供的RDS,极光的消息推送,第三方支付及地理位置等等,能够很快进行产品开发的速度,把工作重点放在业务实现上,把产品更快的推向市场。
但ServerLess架构也有其缺点:
厂商平台绑定:平台会提供Serverless架构给大玩家,比如AWS Lambda,运行它需要使用AWS指定的服务,比如API网关,DynamoDB,S3等等,一旦你在这些服务上开发一个复杂系统,你会粘牢AWS,以后只好任由他们涨价定价或者下架等操作,个性化需求很难满足,不能进行随意的迁移或者迁移的成本比较大,同时不可避免带来一些损失。
Baas行业内一个比较典型的事件,2016年1月19日Facebook关闭曾经花巨额资金收购的Parse,造成用户不得不迁移在这个平台中产生一年多的数据,无疑需要花费比较大的人力和时间成本。
成功案例比较少,没有行业标准:目前的情况也只适合简单的应用开发,缺乏大型成功案例的推动。
对于Serverless缺乏统一的认知以及相应的标准,无法适应所有的云平台。
目前微服务架构在四种架构中处于主流地位,很多应用第一、第二种架构的企业也开始慢慢转向微服务架构。
到目前为止微服务的技术相对于二三年前已经比较成熟,第四种架构将是未来发展的一种趋势。
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什么是云计算
含义如下:
云计算:数据中心资源的虚拟化和中心管理。
其关键优势是敏捷性:根据工作负载的需求,使用抽象计算、存储和网络等资源,且具备大量的预构建服务。
从客户的角度来看,公有云能够提供一种方式,在不投入新的硬件和软件的情况下,获得新的功能。
同时,客户只需按照自己所使用的资源为他们的云供应商支付费用。
只要填写web表单,用户就可以设置账户、加速虚拟机或提供新的应用程序。
根据客户在运行自己的工作负载时的需求增加更多计算资源,这种特性被称为伸缩性。
特点说明
(1)云计算具有超大的规模。
一般的企业私有云都会拥有成百上千的服务器,更别说一些知名的IT企业了,“云”可赋予客户前所未有的计算能力。
(2)虚拟化。
用户所请求的资源都是来自于“云”,而不是某个固定的实体,所以用户在任何位置、使用任何终端都是可以获得应用服务的,因此,用户完全不需要担心应用运行的具体位置,身边只要有一台笔记本或者一部手机,就可以通过网络服务来实现用户需要的一切。
(3)高可靠性。
使用云计算会比使用本地的计算机可靠,主要是因为云计算使用了数据的多副本容错、计算节点同构可以相互转换等来保障云计算服务的可靠性。