時(shí)間：2023-07-15 22:36:02 | 來源：網(wǎng)站運(yùn)營
時(shí)間：2023-07-15 22:36:02 來源：網(wǎng)站運(yùn)營
杭州儀電Azure Stack技術(shù)深入淺出系列1：談Azure Stack在私有云/混合云生態(tài)中的定位：源自Azure的Azure stack作為一款業(yè)界唯一的和領(lǐng)先的公有云平臺(tái)一致的混合云平臺(tái)，能夠幫助企業(yè)客戶從自有數(shù)據(jù)中心交付Azure云服務(wù)。它作為微軟混合云戰(zhàn)略中的重頭戲，官方宣稱其將在今年年中GA了。杭州儀電集團(tuán)高度重視這一產(chǎn)品，同時(shí)成立了一個(gè)專門的團(tuán)隊(duì)來跟蹤最新的Azure Stack技術(shù)動(dòng)態(tài)并積極推動(dòng)Azure Stack在中國落地。在今后一段時(shí)間內(nèi)容，我們將在過去一年間追蹤Azure Stack的技術(shù)內(nèi)容匯總為Azure Stack技術(shù)深入淺出系列文章分享給對(duì)微軟混合云產(chǎn)品感興趣的相關(guān)人員。“比如受到嚴(yán)密監(jiān)管的金融機(jī)構(gòu)，擁有多個(gè)分散在各地的工廠的制造企業(yè)，或者那些需要在汪洋大海的輪船上運(yùn)行數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序的郵輪公司。這些不同種類用戶的共同點(diǎn)都是渴望利用公有云快速的創(chuàng)新并擴(kuò)展這些能力到一些公有云無法企及的場所以使他們開啟新的商業(yè)機(jī)會(huì)?！?/blockquote>誠如 Jeffrey Snover在Azure Stack Technical Preview 2發(fā)布時(shí)提到的，Azure Stack讓企業(yè)在防火墻后獲得與公有云相同的能力，解決了監(jiān)管限制、 數(shù)據(jù)敏感性，網(wǎng)路延遲以及自定義功能需求。
Azure Stack源自于Azure。以下是Azure Stack的架構(gòu)概覽：
Azure Stack在IaaS層借助Windows Server 2016的軟件定義存儲(chǔ)Storage Space Direct技術(shù)和軟件定義網(wǎng)絡(luò)能力。同時(shí)跟Azure公有云類似，通過資源提供層(Resource Provider)對(duì)象封裝物理層的資源及能力，最后通過Azure Resource Manager統(tǒng)一的對(duì)資源接口進(jìn)行封裝，供相關(guān)的UX和SDK調(diào)用。我們?cè)诤罄m(xù)系列文章中將專門分析Azure Stack的系統(tǒng)架構(gòu)。2.2.1 Azure Stack提供的服務(wù)及能力
2.2.2 硬件需求
Azure Stack只支持審核通過的硬件，對(duì)資源要求較高。微軟最初的規(guī)劃是在2016年末前提供Azure Stack，讓客戶可以在他們自己選擇的硬件上運(yùn)行Azure Stack。考慮到早期的本地云解決方案失敗的原因很大來自復(fù)雜性，有太多需要用戶自己修改的部分。去年7月，微軟轉(zhuǎn)變了規(guī)劃，要求用戶以一體機(jī)的形式購買Azure Stack。GA以后用戶可以從微軟的合作伙伴包括戴爾EMC、HPE和聯(lián)想處購買已經(jīng)預(yù)置好軟件系統(tǒng)的一體機(jī)，另外2018年之后可以從思科和華為處獲得一體機(jī)硬件。省去用戶自己搭建的繁瑣，顯著提升效率。
Azure Stack GA階段公布的最小集群為4個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)，最大集群為12個(gè)節(jié)點(diǎn)。全部集群節(jié)點(diǎn)工作在一個(gè)scale unit一個(gè)region之中。其中一個(gè)機(jī)架上包含兩臺(tái)Top-of-Rack 交換機(jī)，一臺(tái)BMC管理交換機(jī)，另外還需要一個(gè)1U的生命周期管理節(jié)點(diǎn)，用于安裝部署及更新維護(hù)。下表描述了Azure Stack多節(jié)點(diǎn)環(huán)境對(duì)不同資源的基本需求：2.3 OpenStack和Azure Stack功能對(duì)比
隨著云計(jì)算技術(shù)日漸成熟，不同云平臺(tái)所能提供的功能也日漸同質(zhì)化，比如OpenStack可以通過多個(gè)分支擴(kuò)展來覆蓋云計(jì)算領(lǐng)域的眾多功能點(diǎn)。當(dāng)然具體產(chǎn)品和服務(wù)的穩(wěn)定性需要經(jīng)過一段時(shí)間的測(cè)試來識(shí)別。在不做過多說明的情況，本文僅對(duì)比了OpenStack社區(qū)版本提供的基礎(chǔ)服務(wù)能力以及Azure Stack 目前公布的GA功能。相關(guān)功能比較僅代表了不同產(chǎn)品定位，不能作為性能好快的最終評(píng)價(jià)。分析：
- 從基礎(chǔ)支持功能上看， Azure Stack提供功能更為全面，包括虛擬機(jī)規(guī)模集、更新域、DNS Zone等相對(duì)于其它私有云服務(wù)獨(dú)有的功能，特別是在PaaS層，創(chuàng)造性地提供App Service、無服務(wù)框架平臺(tái)、消息隊(duì)列服務(wù)功能。并且Azure Stack運(yùn)維復(fù)雜度低，可靠性、穩(wěn)定性和桌面支持都很高。
- IaaS層，Azure Stack更關(guān)注性能的提供，而OpenStack雖然在虛機(jī)層面的容錯(cuò)、擴(kuò)展、高可用方面也有諸多開源的分支實(shí)現(xiàn)，但目前仍不是主流的Openstack解決方案。PaaS層Azure Stack更多的是在借助Azure的PaaS層技術(shù)支持，OpenStack通過配合多款開源PaaS層組件構(gòu)建自己的PaaS層解決方案；在管理/開發(fā)方面，OpenStack表現(xiàn)不錯(cuò)，支持REST API 和一鍵部署模板，但不支持基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)架構(gòu)和不停止業(yè)務(wù)升級(jí)。同樣，由于是開源項(xiàng)目，OpenStack運(yùn)維復(fù)雜度更高。但在規(guī)模上，OpenStack優(yōu)勢(shì)明顯，理論上無限擴(kuò)容，而Azure Stack在GA階段只支持4-12個(gè)節(jié)點(diǎn)，可能會(huì)限制用戶應(yīng)用場景的選擇。
- 綜上可以看到，Azure Stack的定位不僅僅是一個(gè)純IaaS的私有云平臺(tái)，更多地是在借助Azure公有云的PaaS服務(wù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)部署在私有云中的Azure實(shí)例。
三、Azure Stack和OpenStack應(yīng)用場景分析
是選擇商用云平臺(tái)Azure Stack還是選擇開源云平臺(tái)OpenStack創(chuàng)建企業(yè)私有云確實(shí)是個(gè)問題。下面我們通過分析性價(jià)比、自主可控、性價(jià)比、穩(wěn)定性、易用性等方面，來探討兩種云的使用場景3.1 價(jià)格: Azure Stack 高 OpenStack低
如果采用OpenStack技術(shù)，有上表中5種方式部署。451 Research的研究表明， DIY相對(duì)成本較高，選擇供應(yīng)商提供的OpenStack分發(fā)版，或者直接通過服務(wù)提供商(它們也可能使用流行的分發(fā)版)，運(yùn)營總成本會(huì)有所降低。根據(jù)451 Research云價(jià)格指數(shù)，運(yùn)用RedHat OpenStack私有云機(jī)小時(shí)成本約為0.10美元，可以測(cè)算出，100%使用率下，每虛擬機(jī)年費(fèi)為1300美元左右。
如果使用Azure Stack, 成本包括，一體機(jī)硬件費(fèi)用，一次性安裝費(fèi)，Azure Stack服務(wù)使用費(fèi)等。
如上圖所示，Azure Stack服務(wù)采用與Azure相同的計(jì)量單位，且微軟官方表示單價(jià)會(huì)更低?？梢圆聹y(cè)購置一體機(jī)硬件費(fèi)用在總花費(fèi)上比重最大。我們預(yù)估每個(gè)節(jié)點(diǎn)(軟件+硬件)年費(fèi)為25萬美金(利用率100%)，假設(shè)每節(jié)點(diǎn)有50臺(tái)Base VM(含Blob存儲(chǔ)), 這樣每虛擬機(jī)年費(fèi)為5000美元左右(數(shù)據(jù)僅供參考)。
可以揣測(cè)，在初期，Azure Stack在價(jià)格方面不會(huì)具備特別大的優(yōu)勢(shì)，甚至比較昂貴。價(jià)格及服務(wù)交付方式體現(xiàn)了Azure Stack在設(shè)計(jì)方面的一種思想，在人工成本日益增加的今天，專注于提供一種產(chǎn)品盡量壓縮公司在安裝、部署、運(yùn)營等方面的顧慮，將注意力更多的聚焦在業(yè)務(wù)層面上。這種模式特別適合歐美的云計(jì)算現(xiàn)狀。當(dāng)然，在OpenStack占主導(dǎo)地位的中國私有云市場，這并不是現(xiàn)狀，但這確實(shí)是未來發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。3.2 自主可控: Azure Stack 低 OpenStack 高
2014 年以來，受“棱鏡門”信息安全事件的影響，我國對(duì)信息安全的重視度逐漸加強(qiáng)，推出了一系列應(yīng)對(duì)措施，各種政策和意見明確了通過自主可控的技術(shù)來建設(shè)國內(nèi)信息化平臺(tái)的方向。OpenStack作為開源項(xiàng)目，意味著云平臺(tái)會(huì)更加自主可控。因此，對(duì)于政務(wù)云等具有政治敏感性或?qū)Π踩煽匦暂^高的場景，OpenStack是比較合適的選項(xiàng) 。3.3 混合云支持能力: Azure Stack 強(qiáng) OpenStack 弱
企業(yè)對(duì)公有云和私有云需求存在很大差異，公有云的優(yōu)勢(shì)是便宜、便捷，企業(yè)基本不需要自己運(yùn)維，私有云的優(yōu)勢(shì)是管理和控制，企業(yè)可以隨時(shí)進(jìn)行修改。最完美的解決方案是業(yè)務(wù)可以在公有云、私有云上自由切換，但實(shí)際上除了青云等少數(shù)廠商，云廠商在公有云和私有云的底層架構(gòu)設(shè)計(jì)是不一樣的，因此公私切換中存在很多問題。
而Azure Stack改變了這個(gè)狀況，Azure Stack天生具有支持混合云的基因，它與Azure共用應(yīng)用模型、自主門戶平臺(tái)和API，并且兩者開發(fā)與DevOps、集成管理和安全、身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)平臺(tái)均一致，Azure Stack真正具有混合云所需的高度一致性。3.4 使用難度: Azure Stack 小 OpenStack 大
OpenStack具有陡峭的學(xué)習(xí)曲線，需要花費(fèi)大量的精力和資源來部署私有云平臺(tái)，這也是讓許多初創(chuàng)公司在考慮部署私有云時(shí)對(duì)OpenStack望而生畏的原因之一。而易用性恰恰是微軟的優(yōu)勢(shì)，為了便于管理，Azure Stack開發(fā)了視覺化管理平臺(tái)和圖形化界面。同時(shí)微軟的設(shè)計(jì)讓部署流程簡單化。因此Azure Stack適合沒有技術(shù)積累，但對(duì)私有/混合云有迫切需求的廠商，如轉(zhuǎn)型中的傳統(tǒng)企業(yè)、一些初創(chuàng)公司等。3.5 最終用戶信任度: Azure Stack 高 OpenStack 一般
Azure Stack是成熟的商業(yè)產(chǎn)品，用戶信任度較高；OpenStack的用戶信任度則一般3.6 交付周期: Azure Stack 短 OpenStack 長
OpenStack項(xiàng)目周期較長，一般需要半年以上；Azure Stack通過一體機(jī)的方式獲得全面的解決方案，交付周期較短。Azure Stack部署迅速，初始狀態(tài)即可交付上百臺(tái)虛機(jī)。3.7 穩(wěn)定性: Azure Stack 高 OpenStack 一般
毋庸置疑，由于微軟在Azure Stack上投入大量的研發(fā)及測(cè)試成本，Azure Stack在穩(wěn)定性上要優(yōu)于開源OpenStack。Azure Stack適合金融云等對(duì)穩(wěn)定性、安全性要求較高的場景，同時(shí)，金融企業(yè)有能力承擔(dān)不菲的資金投入。同時(shí)，用戶可以實(shí)時(shí)地、低風(fēng)險(xiǎn)地使用Azure Stack與Azure資源。
綜上，Azure Stack非常適合混合云使用場景，官方文檔描述的Azure和Azure Stack混合云案例如下：雖然Azure Stack價(jià)格上優(yōu)勢(shì)不大，但穩(wěn)定性和最終用戶信任度高，交付周期短，而銀行等傳統(tǒng)金融對(duì)穩(wěn)定性、安全性和實(shí)時(shí)性要求極高，且要求極強(qiáng)的線下交付能力，非常適合采用Azure Stack私有云；互聯(lián)網(wǎng)金融P2P業(yè)務(wù)，彈性要求高，適合Azure公有云為主的混合云策略。同時(shí)，Azure Stack易用性強(qiáng)，適合沒有技術(shù)積累但有迫切運(yùn)需求的傳統(tǒng)企業(yè)或初創(chuàng)公司。
- 邊緣及離線解決方案：借助本地和云的通用應(yīng)用程序邏輯，在Azure Stack中處理本地?cái)?shù)據(jù)，然后在Azure中整合和進(jìn)一步分析，以解決延遲和連接性問題。
- 跨云和本地的現(xiàn)代應(yīng)用程序：借助Azure Stack,可采用Azure網(wǎng)絡(luò)及移動(dòng)服務(wù)、容器、無服務(wù)器計(jì)算以及微服務(wù)架構(gòu)，來更新和擴(kuò)展現(xiàn)有應(yīng)用程序，并使用本地和云端的一致DevOps流程。
- 滿足任意法律法規(guī)的云應(yīng)用程序：在Azure上開發(fā)和部署的應(yīng)用，可借助Azure Stack在本地環(huán)境下靈活部署，滿足國家、地域及行業(yè)相關(guān)法規(guī)和政策要求，且無需任何代碼修改
OpenStack自主可控，適合政務(wù)云等對(duì)安全和穩(wěn)定性要求較高的場景，是政府、央企、國企的優(yōu)選對(duì)象；且OpenStack相對(duì)價(jià)格低廉，對(duì)于技術(shù)型中小企業(yè)也是不錯(cuò)的選擇。四、Azure Stack技術(shù)啟發(fā)
Azure Stack作為即將推出的新的混合云平臺(tái)，有許多地方值得我們研究和學(xué)習(xí)的地方。我們通過對(duì)比分析體系架構(gòu)、功能特點(diǎn)及市場領(lǐng)域等方面，總結(jié)如下：4.1 云平臺(tái)的全生命周期管理
一方面由于Azure Stack一體機(jī)設(shè)計(jì)的初衷，當(dāng)然更源于Azure Stack采用了Azure原生的云平臺(tái)架構(gòu)及技術(shù)支撐，在設(shè)計(jì)之初Azure Stack就追求對(duì)整個(gè)云平臺(tái)的全方位管控及全生命周期管理。尤其體現(xiàn)在云平臺(tái)的升級(jí)環(huán)節(jié)，一方面可以提供動(dòng)態(tài)的補(bǔ)丁更新，另一方面所有的物理節(jié)點(diǎn)可以在服務(wù)不中斷的前提下一組一組的完成整個(gè)升級(jí)流程。另外整個(gè)固件的升級(jí)過程也被包含在系統(tǒng)升級(jí)流程之中，可以隨軟件包一起推送到生命周期管理節(jié)點(diǎn)完成升級(jí)維護(hù)。
全生命周期管理的另一個(gè)特點(diǎn)是，無論是SaaS、PaaS還是IaaS，Azure Stack和Azure都有配套的監(jiān)控及故障診斷方案，用戶或開發(fā)人員可以根據(jù)自己的需求設(shè)定一定的監(jiān)控規(guī)則或故障診斷方式來一起介入對(duì)服務(wù)的管理，經(jīng)過大量在Azure上的實(shí)踐，相關(guān)功能已經(jīng)日趨完善，給使用者帶來了很友好的用戶體驗(yàn)提升。4.2 基礎(chǔ)設(shè)施即代碼
基礎(chǔ)設(shè)施即代碼（Infrastructure as a code, IaaC）的設(shè)計(jì)理念貫穿于Azure的兩代門戶（經(jīng)典門戶和ARM門口），即使是兩臺(tái)門戶無法相互兼容，微軟也在強(qiáng)力推行基于ARM（Azure Resource Manager）的設(shè)計(jì)。所以，毫不意外Azure Stack中承載了與Azure完全一樣的ARM結(jié)構(gòu)，足以實(shí)現(xiàn)一套代碼可以在兩個(gè)不同平臺(tái)部署完全相同的功能組件及服務(wù)。同樣的，緊接著微軟的步伐，2016年中旬阿里云推出資源編排ROS的預(yù)覽版服務(wù)，使基礎(chǔ)設(shè)施及代碼成為可能。Azure Stack中ARM實(shí)現(xiàn)的不單單是一鍵部署應(yīng)用，同時(shí)將整個(gè)ARM體系與系統(tǒng)更新、系統(tǒng)擴(kuò)展、系統(tǒng)維護(hù)有機(jī)結(jié)合起來。一個(gè)很典型的功能體現(xiàn)是，用戶可以先手動(dòng)部署一份應(yīng)用，Azure Stack自動(dòng)將整個(gè)部署過程抽象為ARM模板文件，然后用戶導(dǎo)出模板文件可以用來在Azure或其它Azure Stack環(huán)境快速部署。4.3 存儲(chǔ)方面
Azure Stack在軟件定義存儲(chǔ)(SDS)技術(shù)上，使用了Windows Server 2016的Storage Space Direct技術(shù)，這是一項(xiàng)跟ceph使用形式很類似的超融合軟件定義的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)?？梢猿浞掷酶咝阅鼙P構(gòu)建的緩存性能來提升整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的IOPS能力，另外基于軟件定義的統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的無限擴(kuò)展、線性性能提升、故障自動(dòng)遷移等特性。基于對(duì)使用資源的諸多規(guī)范，使得在性能上，Storage Space Direct提供了足夠的QoS保障，可以保證不同租戶、不同虛擬機(jī)所使用的存儲(chǔ)性能彼此互相隔離而不會(huì)產(chǎn)生資源競爭導(dǎo)致IOPS下降。另外，通過對(duì)接口及路徑的優(yōu)化可以充分發(fā)揮高性能盤的功能，實(shí)現(xiàn)百萬級(jí)的IOPS并發(fā)性能。除了IaaS層面的優(yōu)化，Azure Stack在PaaS層，根據(jù)不同用戶的業(yè)務(wù)需求提供了Queue、Table、Blob等多種類型的存儲(chǔ)方式，同時(shí)提供了基于SAS(Shared Access Signatures)的共享訪問控制，提供足夠靈活的開發(fā)級(jí)訪問需求的同時(shí)也嚴(yán)格控制了系統(tǒng)的安全性。4.4 混合平臺(tái)的業(yè)務(wù)模式和技術(shù)形態(tài)
Azure Stack作為一款典型的混合云平臺(tái)產(chǎn)品，在混合云技術(shù)架構(gòu)及業(yè)務(wù)支撐方面有很多值得學(xué)習(xí)及借鑒的地方。首先，基于Azure AD的賬號(hào)管理體系(Azure公有云提供了Identity as a Service能力)，打通了私有云和公有云的統(tǒng)一認(rèn)證體系，同時(shí)可以借助AAD所提供的服務(wù)能力，快速的將其它的賬號(hào)體系、自定義域名、自定義應(yīng)用權(quán)限管理、多因子認(rèn)證能力、單點(diǎn)登錄等多種功能有效結(jié)合。在業(yè)務(wù)支撐技術(shù)構(gòu)建方面，Azure Stack不再單純把網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通作為混合云的標(biāo)準(zhǔn)，提供了更深層次的整合，比如前面提到的通過ARM打通了同一套代碼開發(fā)體系在不同云平臺(tái)的部署、從IaaS、PaaS到SaaS、用戶自有應(yīng)用多個(gè)維度的備份能力及業(yè)務(wù)提供。4.5 其它
Azure Stack不是一款純粹的私有云產(chǎn)品，所以它借助了很多Azure的功能特性和技術(shù)專長，并在Azure Stack環(huán)境中得到了充分的體現(xiàn)。比如GA階段提供的App Service服務(wù)、SQL/MySQL數(shù)據(jù)庫即服務(wù)等PaaS業(yè)務(wù)都為Azure公有云原生服務(wù)的裁剪。另外，Azure Stack的另一個(gè)特點(diǎn)，是可以借助Marketplace的同步功能，未來不斷的從Azure同步應(yīng)用及服務(wù)來擴(kuò)展其生態(tài)。
作者：周穎穎參考：
云服務(wù)趨勢(shì)：企業(yè)上云成共識(shí)，公有云將取代私有云
微軟公開預(yù)覽Azure Stack產(chǎn)品發(fā)布目標(biāo)2017年中
OpenStack私有云和VMware私有云誰更貴?
艾瑞咨詢：2016年中國云服務(wù)市場規(guī)模超500億
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