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混合云市場(chǎng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究

云計(jì)算 混合云
廣義的混合云將涉及云計(jì)算的技術(shù)全部涵蓋在內(nèi),包括同構(gòu)云計(jì)算,異構(gòu)云計(jì)算,傳統(tǒng) IT 和云計(jì)算的混合,以及包括多云在內(nèi)的云計(jì)算能力。狹義的“混合云”定位在通過(guò)私有云確保 IT 服務(wù)交付和核心業(yè)務(wù)安全合規(guī)的同時(shí),選擇云服務(wù)提高 IT 對(duì)業(yè)務(wù)創(chuàng)新的響應(yīng)速度。

廣義的混合云將涉及云計(jì)算的技術(shù)全部涵蓋在內(nèi),包括同構(gòu)云計(jì)算,異構(gòu)云計(jì)算,傳統(tǒng) IT 和云計(jì)算的混合,以及包括多云在內(nèi)的云計(jì)算能力。狹義的“混合云”定位在通過(guò)私有云確保 IT 服務(wù)交付和核心業(yè)務(wù)安全合規(guī)的同時(shí),選擇云服務(wù)提高 IT 對(duì)業(yè)務(wù)創(chuàng)新的響應(yīng)速度。

混合云定義

今天定義的混合云是指由本地基礎(chǔ)架構(gòu)、私有云服務(wù)和公有云組成的,包含計(jì)算、存儲(chǔ)和服務(wù)的混合性云環(huán)境,各個(gè)平臺(tái)之間通過(guò)跨平臺(tái)聯(lián)通,使用戶擁有基于數(shù)據(jù)中心的公有、本地和私有云服務(wù)的混合云基礎(chǔ)架構(gòu)。混合云由一個(gè)或多個(gè)公有云和私有云環(huán)境組合而成。它是一個(gè)由管理及自動(dòng)化軟件編排而成的虛擬資源池,允許用戶通過(guò)自助服務(wù)門戶(支持自動(dòng)擴(kuò)展和動(dòng)態(tài)資源分配)按需訪問(wèn)其中的資源。

雖然構(gòu)成混合云的公有云和私有云環(huán)境都是相互獨(dú)立的資源池和環(huán)境,但是有助于傳輸資源和工作負(fù)載的加密應(yīng)用編程接口(API)可以簡(jiǎn)化這些實(shí)體間的遷移操作。

正是借助這個(gè)獨(dú)立的互連架構(gòu),企業(yè)才能在私有云中運(yùn)行關(guān)鍵工作負(fù)載,減少公有云中的敏感工作負(fù)載,并根據(jù)需要調(diào)用任一環(huán)境中的資源。這樣安排既可將數(shù)據(jù)泄漏風(fēng)險(xiǎn)降到最低,還能讓企業(yè)通過(guò)自定義靈活安全的可擴(kuò)展產(chǎn)品組合來(lái)交付各種 IT 資源和服務(wù)。

混合云的工作原理

混合云架構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)主要包括:云應(yīng)用架構(gòu)、混合云網(wǎng)絡(luò)、混合云管理(資源、業(yè)務(wù)、計(jì)費(fèi))、負(fù)載遷移、云爆發(fā)、云災(zāi)備、互操作性以及一些附加的性能優(yōu)化技術(shù)。現(xiàn)今的混合云環(huán)境可能包含內(nèi)部基礎(chǔ)架構(gòu)、傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)、裸機(jī)服務(wù)器和各種容器。此外,混合云也可能是由提供商托管的多個(gè)公有云組合而成。

1)云應(yīng)用架構(gòu)

應(yīng)用架構(gòu)及各個(gè)組件的部署位置是構(gòu)建混合云前首先需要考慮的問(wèn)題。傳統(tǒng)非云環(huán)境下,應(yīng)用系統(tǒng)一般采用 3 層(多層)架構(gòu),其中主要包括前端會(huì)話層、中間業(yè)務(wù)邏輯層(可細(xì)化為多層)、后端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。服務(wù)器虛擬化技術(shù)引入后,應(yīng)用組件從物理服務(wù)器遷移至虛擬機(jī),實(shí)現(xiàn)了基于虛擬化的資源靈活擴(kuò)展,但是,單純的 P2V 轉(zhuǎn)換仍未改變?cè)屑軜?gòu)本質(zhì),即假設(shè)底層基礎(chǔ)設(shè)施可用,這與云環(huán)境豐富的高可用特性不符。因此,有必要向傳統(tǒng) 3 層架構(gòu)中增加故障應(yīng)對(duì)和處理機(jī)制。

2)混合云管理

混合云管理平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)混合云環(huán)境業(yè)務(wù)、資源、安全等全方位管理的核心集成組件。相對(duì)于私有云/公有云管理平臺(tái),混合云管理平臺(tái)需重點(diǎn)考慮云間互操作性、云平臺(tái)集成、云間連接、性能和容量管理、應(yīng)用生命周期管理、后端業(yè)務(wù)目錄等。

3)負(fù)載遷移

云間負(fù)載遷移的主要需求和驅(qū)動(dòng)力在于遷移、擴(kuò)展和災(zāi)備,其關(guān)鍵技術(shù)主要包括:應(yīng)用和數(shù)據(jù)遷移、遷移策略及管控、應(yīng)用流量重定向等。出于技術(shù)成熟度和實(shí)際業(yè)務(wù)需求等原因,現(xiàn)有負(fù)載均衡場(chǎng)景主要圍繞簡(jiǎn)單的應(yīng)用/數(shù)據(jù)遷移、災(zāi)備等場(chǎng)景。現(xiàn)有混合云業(yè)務(wù)多數(shù)都提供了負(fù)載遷移能力和管理工具,如 VMwarevCloudConnector 組件,是專門用于虛擬機(jī)、應(yīng)用、模板等的遷移管理工具;AmazonAWS 和 VMwarevCHS 混合云服務(wù)都專門提供了額外的硬件方式的離線大容量數(shù)據(jù)的復(fù)制服務(wù)。

總體而言,云應(yīng)用架構(gòu)以簡(jiǎn)化、容錯(cuò)、模塊化為設(shè)計(jì)宗旨,以實(shí)現(xiàn)在虛擬化、彈性、多租戶云環(huán)境中的完美適配。

混合云平臺(tái)為組織提供了許多優(yōu)勢(shì),例如更大的靈活性、更多的部署選項(xiàng)、更高的安全性和符合性,并能從其現(xiàn)有基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)獲得更多價(jià)值。當(dāng)計(jì)算和處理需求發(fā)生變化時(shí),混合云計(jì)算使企業(yè)能夠?qū)⑵浔镜鼗A(chǔ)結(jié)構(gòu)無(wú)縫擴(kuò)展到公有云以處理任何溢出,而無(wú)需授予第三方數(shù)據(jù)中心訪問(wèn)其完整數(shù)據(jù)的權(quán)限。通過(guò)在云中運(yùn)行特定工作負(fù)載,組織可以獲得公有云提供的靈活性和創(chuàng)新能力,同時(shí)將高度敏感的數(shù)據(jù)保存在自己的數(shù)據(jù)中心內(nèi),滿足客戶需求或監(jiān)管要求。

混合云用戶需求分析

當(dāng)前可以將混合云用戶需求分為管理和安全兩大類,并具體細(xì)分成相關(guān)內(nèi)容。

混合云管理能力體現(xiàn)在以下幾方面:

1)統(tǒng)一門戶:管理員門戶提供資源管理和運(yùn)維管理的統(tǒng)一界面,對(duì)云資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和維護(hù),包括虛擬資源和物理資源的統(tǒng)一管理。自服務(wù)門戶提供用戶訂購(gòu)云服務(wù),并對(duì)已有的虛擬化資產(chǎn)進(jìn)行管理,包括虛擬資源的使用和釋放等。

2)統(tǒng)一云管理:為滿足成本、按需、隱私、合規(guī)、避免供應(yīng)商鎖定等目的,企業(yè)常常會(huì)采用多個(gè)公有云或私有云,這會(huì)造成基礎(chǔ)設(shè)施資源池多樣化,還要面臨同時(shí)管理物理機(jī)、虛擬化等異構(gòu)資源環(huán)境。因此,如何更好地管理多云平臺(tái)是混合云的關(guān)鍵能力之一。

3)資源管理:將物理上分散的資源構(gòu)建成邏輯上統(tǒng)一的云資源池,進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一管理和監(jiān)控。

4)運(yùn)維管理:對(duì)所有數(shù)據(jù)中心的資源進(jìn)行統(tǒng)一運(yùn)維,提供集中的告警、日志分析等故障定位手段,提供性能、報(bào)表、儀表盤等監(jiān)控方式。

5)服務(wù)運(yùn)營(yíng)管理:將云資源包裝成服務(wù),提供基于服務(wù)目錄的端到端服務(wù)開(kāi)通、服務(wù)監(jiān)控、服務(wù)計(jì)量等一系列服務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐能力。

混合云安全能力體現(xiàn)在以下幾方面:

1)網(wǎng)絡(luò)和傳輸安全:通過(guò)安全域劃分、虛擬防火墻、VXLAN 等軟件定義網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離,避免不同平面的網(wǎng)絡(luò)間相互影響;通過(guò) HTTPS等安全通信協(xié)議、SSL/TLS 等安全加密協(xié)議保證傳輸安全;通過(guò)VPN/IPSec,VPN/MPLS 等安全連接方式保證網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性;通過(guò)安全組、防火墻、IPD/IDS 等保證邊界安全,同時(shí)對(duì)進(jìn)出各類網(wǎng)絡(luò)行為進(jìn)行安全審計(jì);通過(guò)對(duì)通信的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,針對(duì) DDoS、Web 攻擊進(jìn)行防御,實(shí)現(xiàn)對(duì)流量型攻擊和應(yīng)用層攻擊的全面防護(hù)。

2)數(shù)據(jù)和應(yīng)用安全:在存儲(chǔ)、備份和傳輸過(guò)程中應(yīng)該對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,防止數(shù)據(jù)被篡改、竊聽(tīng)或者偽造;通過(guò)數(shù)字簽名、時(shí)間戳等密碼技術(shù)保證數(shù)據(jù)完整性,并在檢測(cè)到完整性被破壞時(shí)采取必要的恢復(fù)措施;使用安全接口和權(quán)限控制等手段對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限進(jìn)行管理,從而避免敏感數(shù)據(jù)的泄露。

3)訪問(wèn)和認(rèn)證安全:通過(guò)基于密碼策略、基于角色的分權(quán)分域等方式對(duì)訪問(wèn)進(jìn)行控制,防止非授權(quán)或越權(quán)訪問(wèn);采用隨機(jī)生成、加密分發(fā)、權(quán)限認(rèn)證方式進(jìn)行密鑰的生成、使用和管理,避免因密鑰丟失導(dǎo)致的用戶無(wú)法訪問(wèn)或數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

4)其他安全:包括但不限于保障主機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)施的安全以及通過(guò)日志審計(jì)等方式對(duì)混合云安全進(jìn)行統(tǒng)一管理。

混合云廠商分類

目前國(guó)內(nèi)混合云市場(chǎng)已經(jīng)成為各廠商競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn),針對(duì)混合云市場(chǎng)的解決方案紛紛出臺(tái),涉及到虛擬化、云管理平臺(tái)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、云網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)方向的相關(guān)解決方案層出不窮。由于混合云建設(shè)的復(fù)雜性,往往一家廠商很難全面覆蓋用戶全部需求,因此在一個(gè)項(xiàng)目中往往會(huì)有多家供應(yīng)商。當(dāng)前混合云市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)特點(diǎn)也呈現(xiàn)出你中有我,我中有你的態(tài)勢(shì),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)焦灼,并沒(méi)有絕對(duì)的領(lǐng)先者出現(xiàn)。

混合云市場(chǎng)參與廠商眾多,競(jìng)爭(zhēng)逐漸呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)。從廠商來(lái)源來(lái)看,互聯(lián)網(wǎng)廠商、IT 廠商、電信運(yùn)營(yíng)商、系統(tǒng)集成商等幾類廠商都已經(jīng)參與到了混合云市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中。目前在混合云市場(chǎng)中還缺乏統(tǒng)一的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),因此互聯(lián)網(wǎng)公司、IT 公司以及電信運(yùn)營(yíng)商之間各有各的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),相互融合程度尚待提高。

中國(guó)混合云產(chǎn)品應(yīng)用的成長(zhǎng)和成熟將取決于兩方面。一方面,在應(yīng)用上,混合云會(huì)是大多數(shù)企業(yè)尤其是中大型企業(yè)的長(zhǎng)期策略和現(xiàn)實(shí),業(yè)務(wù)的公有云和私有云分布并非一成不變,企業(yè)會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)、環(huán)境和法規(guī)需求動(dòng)態(tài)在公有云和私有云之間平衡應(yīng)用與數(shù)據(jù)的分布。同時(shí)考慮到混合云在國(guó)內(nèi)企業(yè)的采用度跟全球比仍處于較低水平,可以預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年中國(guó)的混合云市場(chǎng)仍將保持高速發(fā)展或者迎來(lái)爆發(fā)。

另一方面,在技術(shù)上,國(guó)內(nèi)人工智能和大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,也為混合云的應(yīng)用提供了新的契機(jī)。近幾年,人工智能技術(shù)上不斷獲得突破,行業(yè)進(jìn)入了應(yīng)用落地和商業(yè)化的階段,針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景的技術(shù)研發(fā)投入持續(xù)擴(kuò)大,AI 算法訓(xùn)練和大數(shù)據(jù)處理成為企業(yè) IT 的新需求。在這一場(chǎng)景下,數(shù)據(jù)量大且對(duì)計(jì)算性能要求較高,但由于僅涉及生產(chǎn)和測(cè)試環(huán)境,公有云部署顯得非必要,且成本相對(duì)更高。

在實(shí)踐中,越來(lái)越多的企業(yè)選擇離線訓(xùn)練 AI 算法,將公有云部署的生產(chǎn)環(huán)境轉(zhuǎn)為混合云方案。這并不影響正常的研發(fā)工作,同時(shí)又能夠大幅度地節(jié)省用云成本,該場(chǎng)景下對(duì)算力和性能的高要求又催生出軟硬件一體的混合云解決方案。

 

責(zé)任編輯:未麗燕 來(lái)源: 架構(gòu)師技術(shù)聯(lián)盟
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