F5開啟云計(jì)算之門

一．概述

F5公司作為全球應(yīng)用交付領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，首次提出了以應(yīng)用交付為目標(biāo)的云計(jì)算理念，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化，服務(wù)器虛擬化，存儲(chǔ)虛擬化，數(shù)據(jù)中心虛擬化等先進(jìn)技術(shù)，確保了應(yīng)用能夠在云計(jì)算平臺(tái)上被安全，快速，高可用的成功發(fā)布。

目前全球16大云計(jì)算服務(wù)提供商已經(jīng)有14家都采用了F5的解決方案。F5希望能夠憑借我們?cè)谠朴?jì)算領(lǐng)域里的豐富經(jīng)驗(yàn)幫助中國(guó)企業(yè)搭建出一個(gè)穩(wěn)定可靠，高效，靈活，安全的云計(jì)算平臺(tái)。

二．云計(jì)算架構(gòu)

云計(jì)算根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)模式的不同劃分為IAAS，PAAS，SAAS等三種類型。各種類型所采用的架構(gòu)也有很大不同。對(duì)于一般企業(yè)來說，建議采用分步部署原則，首先從建設(shè)IAAS平臺(tái)開始，在此基礎(chǔ)上再逐步建設(shè)PAAS和SAAS平臺(tái)。本文也將主要討論IAAS平臺(tái)的建設(shè)部署。

云計(jì)算架構(gòu)最終會(huì)部署成為跨廣域網(wǎng)的多數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。但在討論最終整體云計(jì)算架構(gòu)前，需要首先定義單個(gè)數(shù)據(jù)中心下的技術(shù)特點(diǎn)，以便滿足未來多數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的技術(shù)要求，同時(shí)符合分步實(shí)施原則。

2.1 單數(shù)據(jù)中心云計(jì)算架構(gòu)

單數(shù)據(jù)中心云計(jì)算架構(gòu)中包括3個(gè)主要組成部分，分別是資源池，管理系統(tǒng)和表現(xiàn)層。資源池包括了云計(jì)算平臺(tái)中必須包括的各種服務(wù)器，存儲(chǔ)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和應(yīng)用軟件等。管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)資源池內(nèi)的資源進(jìn)行管理，包括負(fù)責(zé)資源管理，用戶管理，任務(wù)管理，安全管理等。表現(xiàn)層負(fù)責(zé)將管理系統(tǒng)分配好的資源集中統(tǒng)一展現(xiàn)給最終用戶。可以根據(jù)業(yè)務(wù)要求和最終用戶訪問壓力的大小,與管理系統(tǒng)交互,動(dòng)態(tài)調(diào)整對(duì)外服務(wù)的資源。 

在這種架構(gòu)下，用戶的訪問流程如下：

1．某業(yè)務(wù)部門需要發(fā)布某個(gè)業(yè)務(wù)到云計(jì)算平臺(tái)里，首先對(duì)管理系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求，通知管理系統(tǒng)發(fā)布業(yè)務(wù)需要多少帶寬資源，硬件資源，軟件資源等。
       2．管理系統(tǒng)將業(yè)務(wù)部門的要求發(fā)送到資源池。
       3．管理系統(tǒng)從資源池獲得相應(yīng)的資源。
       4．管理系統(tǒng)通知表現(xiàn)層將獲得的資源發(fā)布出去。
       5．最終用戶就通過表現(xiàn)層對(duì)資源進(jìn)行訪問。
       6．表現(xiàn)層將用戶請(qǐng)求發(fā)送給資源池中的資源。
       7．資源池根據(jù)客戶請(qǐng)求回應(yīng)應(yīng)用內(nèi)容。
       8．表現(xiàn)層將內(nèi)容回給最終用戶。
       9．表現(xiàn)層將最終用戶的流量，壓力大小，實(shí)時(shí)地通知給管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)用戶的訪問壓力動(dòng)態(tài)地從資源池里面獲取更多或者更少的資源來發(fā)給最終用戶，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的彈性的擴(kuò)展，靈活的伸縮。
      10.業(yè)務(wù)部門可以基于管理系統(tǒng)來獲取到內(nèi)部資源池里資源的使用效果、使用頻率和用戶的訪問量等信息。

通過這種架構(gòu)，云數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)了以下特點(diǎn)：

（1）按需使用

可以按部門需求進(jìn)行資源配置，業(yè)務(wù)部門只需申請(qǐng)滿足要求的CPU、內(nèi)存和存儲(chǔ)等資源，而且可以根據(jù)實(shí)際資源使用情況調(diào)整。

（2）彈性擴(kuò)展

能夠根據(jù)用戶需求的變化對(duì)用戶使用的資源進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展的過程中對(duì)上層應(yīng)用是透明的，用戶無需對(duì)此進(jìn)行軟件和操作系統(tǒng)的復(fù)雜配置。

（3）自動(dòng)化管理

虛擬IT基礎(chǔ)設(shè)施的管理由管理系統(tǒng)自動(dòng)完成，管理系統(tǒng)具有系統(tǒng)監(jiān)控、性能管理、服務(wù)質(zhì)量管理和故障報(bào)警等能力。當(dāng)物理或虛擬資源出現(xiàn)故障時(shí)，管理系統(tǒng)能夠通過遷移等手段將虛擬機(jī)調(diào)度到正常的物理設(shè)備上運(yùn)行，還能通過虛擬機(jī)備份等手段保證虛擬機(jī)服務(wù)的持續(xù)性。所有這些管理可以無需用戶參與，根據(jù)策略自動(dòng)完成。

（4）快速部署

傳統(tǒng)的IT設(shè)施需要經(jīng)過軟硬件的購買、安裝和配置等復(fù)雜的過程，而在此架構(gòu)中建立虛擬IT資源只需簡(jiǎn)單提交資源需求，瞬間即可完成虛擬IT設(shè)施的建立，不但成本低，而且迅速便捷，大大縮短了TTM（Time To Market）。

2.2 多數(shù)據(jù)中心云計(jì)算架構(gòu)

在多數(shù)據(jù)中心架構(gòu)下，云計(jì)算同樣建議包含3個(gè)組成部分，分別是全局表現(xiàn)層，全局管理系統(tǒng)和由多個(gè)云數(shù)據(jù)中心組成的數(shù)據(jù)中心資源池。同樣全局管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)資源池內(nèi)的資源也就是各個(gè)云數(shù)據(jù)中心進(jìn)行調(diào)度管理，包括負(fù)責(zé)資源管理，用戶管理，任務(wù)管理，安全管理等。全局表現(xiàn)層負(fù)責(zé)將全局管理系統(tǒng)分配好的資源集中統(tǒng)一展現(xiàn)給最終用戶。可以根據(jù)業(yè)務(wù)要求和最終用戶訪問壓力的大小,與管理系統(tǒng)交互,動(dòng)態(tài)調(diào)整對(duì)外服務(wù)的資源。

在這種架構(gòu)下，用戶的訪問流程如下：

1．某業(yè)務(wù)部門需要發(fā)布某個(gè)全國(guó)性業(yè)務(wù)到多數(shù)據(jù)中心的云計(jì)算平臺(tái)里，首先對(duì)全局管理系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求，通知全局管理系統(tǒng)發(fā)布業(yè)務(wù)需要多少帶寬資源，硬件資源，軟件資源以及這些資源如何分布在不同的數(shù)據(jù)中心等。
       2．全局管理系統(tǒng)將業(yè)務(wù)部門的要求發(fā)送到各數(shù)據(jù)中心的子管理系統(tǒng)，再進(jìn)一步獲得數(shù)據(jù)中心內(nèi)資源池的資源。
       3．各個(gè)子管理系統(tǒng)將獲得的資源情況反饋給全局管理系統(tǒng)。
       4．全局管理系統(tǒng)通知全局表現(xiàn)層將獲得的多數(shù)據(jù)中心資源以單一域名的方式發(fā)布出去。
       5．最終用戶對(duì)全局表現(xiàn)層上的域名發(fā)起DNS解析請(qǐng)求。
       6．全局表現(xiàn)層與各個(gè)數(shù)據(jù)中心的子表現(xiàn)層設(shè)備通信，獲得各個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的資源使用狀況，同時(shí)要求各個(gè)子表現(xiàn)層設(shè)備對(duì)最終用戶進(jìn)行探測(cè)，來獲得最終用戶到各個(gè)數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)狀況和響應(yīng)時(shí)間等。
       7．全局表現(xiàn)層根據(jù)各個(gè)數(shù)據(jù)中心的資源使用情況和用戶的就近性原則，為用戶解析一個(gè)最優(yōu)的數(shù)據(jù)中心。
       8．最終用戶業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)送給這個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的子表現(xiàn)層設(shè)備，再進(jìn)一步發(fā)送到數(shù)據(jù)中心資源池中的資源。
       9．這個(gè)數(shù)據(jù)中心資源池的資源根據(jù)客戶業(yè)務(wù)請(qǐng)求，回應(yīng)應(yīng)用內(nèi)容給數(shù)據(jù)中心內(nèi)的子表現(xiàn)層設(shè)備，再進(jìn)一步回應(yīng)給最終用戶。
      10.全局表現(xiàn)層將獲取到的最終用戶信息，包括地理位置，行為特征，響應(yīng)速度等，實(shí)時(shí)地通知給管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這些信息動(dòng)態(tài)對(duì)資源池中的資源進(jìn)行調(diào)整，例如為北方用戶分配更多的北方中心資源。為響應(yīng)速度慢的窄帶用戶提供加速服務(wù)等，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的彈性的擴(kuò)展，靈活的伸縮。
      11.業(yè)務(wù)部門可以基于全局管理系統(tǒng)來獲取到各個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部資源池里資源的使用效果、使用頻率和用戶的訪問量等信息。

通過這種架構(gòu)，云計(jì)算進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了更多特點(diǎn)：

(1)業(yè)務(wù)連續(xù)性

業(yè)務(wù)連續(xù)性可以解決數(shù)據(jù)中心的安全性和高可用性，保證在數(shù)據(jù)中心遭受災(zāi)難時(shí)可以有災(zāi)備中心繼續(xù)提供數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)，使各種業(yè)務(wù)應(yīng)用保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

(2) 用戶智能調(diào)度

多數(shù)據(jù)中心為全國(guó)乃至全球用戶提供服務(wù)，用戶訪問可以被智能的，基于就近性原則定位到性能最優(yōu)，速度最快的數(shù)據(jù)中心，從而提高客戶體驗(yàn)，提高整體云計(jì)算平臺(tái)的使用效率。

(3) 彈性擴(kuò)展

全局表現(xiàn)層和子表現(xiàn)層設(shè)備會(huì)將用戶發(fā)送流量的多少等信息通知全局管理系統(tǒng)。如果發(fā)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)中心已無法滿足要求時(shí)，會(huì)由全局管理系統(tǒng)自動(dòng)在其他數(shù)據(jù)中心分配相應(yīng)的資源，然后通過全局表現(xiàn)層發(fā)布出去，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的自動(dòng)彈性擴(kuò)展。

全局表現(xiàn)層將獲取到的用戶信息，包括地理位置，行為特征，響應(yīng)速度等，實(shí)時(shí)地通知給管理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這些信息，動(dòng)態(tài)的對(duì)資源池中的資源進(jìn)行調(diào)整，例如將南中心的虛機(jī)遷移到北中心，以滿足北方用戶的訪問需要，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的資源的自動(dòng)遷移和集中調(diào)度。

(4) 資源集中調(diào)度

物理（虛擬）服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)都被組織成資源池的形式，資源池根據(jù)上層應(yīng)用的需求集中調(diào)度，統(tǒng)一管理，保證資源在全局范圍內(nèi)高效使用。

三．云計(jì)算演變步驟

3.1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向云數(shù)據(jù)中心

現(xiàn)在很多企業(yè)已經(jīng)在部署了數(shù)據(jù)中心，未來還有可能建設(shè)更多，更大的數(shù)據(jù)中心。如何能夠把傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)成為動(dòng)態(tài)的云數(shù)據(jù)中心呢？根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，一般需要解決3個(gè)問題：1.資源的虛擬化。2.服務(wù)的高可用。3.自動(dòng)化彈性擴(kuò)展。 

資源虛擬化

虛擬化是云計(jì)算中不可或缺的一部分。采用了虛擬化技術(shù)后，云內(nèi)的資源才能靈活，動(dòng)態(tài)的根據(jù)業(yè)務(wù)需要進(jìn)行調(diào)整。虛擬化技術(shù)主要分為兩大類，分別是可以將一臺(tái)物理設(shè)備虛擬成多個(gè)虛擬設(shè)備的“一分多”技術(shù)；或者是將多個(gè)物理或虛擬設(shè)備整合到一起成為一個(gè)大的虛擬設(shè)備的“多合一”技術(shù)。那么如何將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的資源虛擬化呢?我們從傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心都會(huì)包含的存儲(chǔ)資源，計(jì)算資源，網(wǎng)絡(luò)資源分別闡述。

對(duì)于文件存儲(chǔ)虛擬化，我們可以采用F5的ARX文件存儲(chǔ)虛擬化解決方案。ARX可以部署在多個(gè)的文件存儲(chǔ)前端，它會(huì)把后臺(tái)的多個(gè)文件存儲(chǔ)設(shè)備整合到一起，對(duì)外發(fā)布一個(gè)虛擬文件路徑。前端的服務(wù)器的所有讀寫操作都發(fā)送到ARX設(shè)備，由ARX發(fā)送到后端具體的某臺(tái)文件存儲(chǔ)上。這樣通過ARX就實(shí)現(xiàn)了對(duì)文件存儲(chǔ)的虛擬化整合。可以在不中斷業(yè)務(wù)的情況下，靈活的在ARX后端添加或減少文件存儲(chǔ)設(shè)備。

對(duì)于服務(wù)器虛擬化，現(xiàn)在有很多成熟的解決方案可以實(shí)現(xiàn)“一分多”虛擬化，包括VMWARE，HYPERV，XEN等。這些技術(shù)通過細(xì)分物理服務(wù)器資源的方式，保證物理服務(wù)器資源能夠被高效的利用。但當(dāng)業(yè)務(wù)的壓力大到整臺(tái)物理服務(wù)器都無法滿足要求時(shí)，就需要將這些物理服務(wù)器或“一分多”后的虛擬服務(wù)器整合到一起，實(shí)現(xiàn)“多合一”的虛擬化，以提供更強(qiáng)大的業(yè)務(wù)服務(wù)能力。這恰恰是F5可以幫助用戶解決的問題。F5可以通過在這些服務(wù)器的前端部署負(fù)載均衡設(shè)備，將服務(wù)器所發(fā)布的業(yè)務(wù)整合到一起，形成一臺(tái)大的虛擬服務(wù)器，對(duì)外發(fā)布一個(gè)IP地址，然后根據(jù)服務(wù)器的負(fù)載狀況智能的將流量分配給這些服務(wù)器，保證這些服務(wù)器資源可以被靈活的調(diào)度和擴(kuò)展。

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)虛擬化，許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括防火墻，IPS，VPN等都已經(jīng)支持自身的“一分多”虛擬化技術(shù)。同樣，要將這些物理或虛擬的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備整合到一起，實(shí)現(xiàn)“多合一”的虛擬化，F(xiàn)5是最好的選擇。通過在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備前端布署F5負(fù)載均衡設(shè)備，就可以把這些設(shè)備整合到一起，形成一臺(tái)大的虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對(duì)外發(fā)布一個(gè)IP地址，而實(shí)際流量是被智能的發(fā)送到后面多臺(tái)物理或虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，從而保證這些網(wǎng)絡(luò)資源可以被靈活的調(diào)度和擴(kuò)展。

同時(shí)F5設(shè)備自身也支持虛擬化，可以更靈活的與相應(yīng)的資源配合。

服務(wù)的可用性

F5負(fù)載均衡的基本功能就是可以保證后臺(tái)節(jié)點(diǎn)的高可用性。無論是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也好，服務(wù)器設(shè)備也好，存儲(chǔ)設(shè)備也好，如果任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了故障，F(xiàn)5都會(huì)發(fā)現(xiàn)，并不再把用戶請(qǐng)求發(fā)送到故障的節(jié)點(diǎn)，從而保證節(jié)點(diǎn)的高可用性。

資源的自動(dòng)化彈性擴(kuò)展

所謂資源的自動(dòng)化彈性擴(kuò)展是指將IT資源可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求或用戶訪問行為，自動(dòng)化的擴(kuò)展服務(wù)能力。自動(dòng)化彈性擴(kuò)展服務(wù)能夠根據(jù)用戶需求的變化對(duì)用戶使用的資源進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展的過程中對(duì)上層應(yīng)用是透明的，用戶無需對(duì)此進(jìn)行軟件和操作系統(tǒng)的復(fù)雜配置。

我們通過F5與VMWARE共同配合實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化擴(kuò)展方案來了解方案細(xì)節(jié)。

在這個(gè)架構(gòu)里，F(xiàn)5的負(fù)載均衡設(shè)備和VMWARE共同構(gòu)建了一個(gè)前端服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，文件存儲(chǔ)組成的三層架構(gòu)系統(tǒng)。前端服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器都使用VMWARE實(shí)現(xiàn)了虛擬化，F(xiàn)5分別部署在服務(wù)器和文件存儲(chǔ)的前端對(duì)外發(fā)布資源。平時(shí)只有3臺(tái)前端服務(wù)器和3臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器對(duì)外提供服務(wù)。

當(dāng)用戶訪問量增大時(shí)，6臺(tái)虛擬機(jī)已經(jīng)沒有辦法滿足用戶需求。此時(shí)F5作為表現(xiàn)層的設(shè)備，會(huì)把用戶訪問壓力狀況通知給管理軟件VCENTER，VCENTER會(huì)根據(jù)F5反映的壓力狀況對(duì)虛擬服務(wù)器資源作調(diào)整，再開啟6臺(tái)虛擬機(jī)，并把新增的6臺(tái)虛擬機(jī)的ip，端口等信息反饋給F5。F5再把這些新添加的虛擬機(jī)部署到對(duì)外發(fā)布的服務(wù)器組里去，此時(shí)就有12臺(tái)虛擬機(jī)對(duì)外提供服務(wù)，整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)能力就增加了。系統(tǒng)由原來的6臺(tái)虛擬機(jī)變成現(xiàn)在的12臺(tái)虛擬機(jī)，整個(gè)的過程是完全自動(dòng)化的。

同樣，當(dāng)用戶訪問量減少的時(shí)候，F(xiàn)5會(huì)把壓力狀況通知VCENTRE，VCENTER就會(huì)關(guān)閉一定數(shù)量的虛擬機(jī)，并通知F5在對(duì)外發(fā)布的服務(wù)器組中去掉這些關(guān)閉的虛擬機(jī)。系統(tǒng)就由12臺(tái)虛擬機(jī)又變成了6臺(tái)虛擬機(jī)對(duì)外服務(wù)，整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)能力就降低了。

通過這個(gè)案例可以看出，整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)能力可以自動(dòng)化的隨著用戶訪問壓力的大小而調(diào)整，無需任何人工干預(yù)，真正實(shí)現(xiàn)了資源的自動(dòng)化彈性擴(kuò)展。

通過解決以上3個(gè)問題，傳統(tǒng)的，固化的數(shù)據(jù)中心也就轉(zhuǎn)變成了靈活，動(dòng)態(tài)的云數(shù)據(jù)中心。

3.2 云數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)向云計(jì)算

在企業(yè)建設(shè)或轉(zhuǎn)換了各個(gè)云數(shù)據(jù)中心后，接下來就需要將多個(gè)云數(shù)據(jù)中心聚合到一起，形成多數(shù)據(jù)中心的云計(jì)算平臺(tái)。在這里一般需要解決4個(gè)問題：1.用戶的調(diào)度。2.數(shù)據(jù)中心間的帶寬瓶頸。3.數(shù)據(jù)中心的高可用性。4.數(shù)據(jù)中心的自動(dòng)化彈性擴(kuò)展和資源的自動(dòng)遷移。

用戶的調(diào)度

在多數(shù)據(jù)中心的情況下，某個(gè)用戶應(yīng)該訪問哪個(gè)數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)才是最優(yōu)的呢？ 只有用戶訪問了最優(yōu)的數(shù)據(jù)中心資源，才能提升用戶體驗(yàn)，并提升整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的資源利用率。

從下圖我們以某個(gè)業(yè)務(wù)為例，來看F5如何幫助企業(yè)解決用戶調(diào)度問題。

在每個(gè)數(shù)據(jù)中心里部署F5的GTM和LTM設(shè)備。LTM對(duì)服務(wù)器提供負(fù)載均衡并對(duì)外發(fā)布服務(wù)ip地址。GTM提供對(duì)業(yè)務(wù)域名www.abc.com的解析服務(wù)，定義域名對(duì)應(yīng)每個(gè)數(shù)據(jù)中心里的LTM上的業(yè)務(wù)ip地址。

1．最終用戶要訪問業(yè)務(wù)，發(fā)起對(duì)www.abc.com的dns解析請(qǐng)求。經(jīng)過一系列dns重定向，client將dns請(qǐng)求發(fā)送到GTM1，查詢www.abc.com對(duì)應(yīng)的ip地址。
       2．GTM1要求IDC1，2，3里的LTM設(shè)備對(duì)client的ldns該發(fā)起探測(cè)，來判斷用戶到哪個(gè)IDC時(shí)間最短，路由跳數(shù)最少等。
       3．各IDC里的LTM對(duì)client ldns發(fā)起探測(cè)，并把探測(cè)結(jié)果返回給GTM1。GTM1根據(jù)各LTM返回的數(shù)據(jù)判斷IDC2距離用戶訪問速度最快。GTM1將LTM2上的業(yè)務(wù)ip地址解析給用戶。
       4．用戶將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送到LTM2上的業(yè)務(wù)ip地址來，開始業(yè)務(wù)訪問。

通過這種方式，用戶的數(shù)據(jù)請(qǐng)求被定位到了速度最快的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理，從而提升了用戶體驗(yàn)，并充分利用了云平臺(tái)里的多中心資源。

數(shù)據(jù)中心間的帶寬瓶頸

眾所周知，在云計(jì)算的環(huán)境下，各數(shù)據(jù)中心間的數(shù)據(jù)傳輸量極為龐大。其中包括數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)復(fù)制，虛機(jī)的遷移，應(yīng)用系統(tǒng)的image備份等。這些龐大的數(shù)據(jù)傳輸都會(huì)對(duì)固網(wǎng)資源產(chǎn)生很大的壓力，帶寬成本也會(huì)激增。

F5可以通過在每個(gè)數(shù)據(jù)中心里部署WOM設(shè)備來加速數(shù)據(jù)中心間廣域網(wǎng)的傳輸速度。在每對(duì)WOM設(shè)備間都會(huì)建立起廣域網(wǎng)加速通道，在通道內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以通過重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，壓縮，TCP協(xié)議優(yōu)化，7層QOS等技術(shù)來得到3-5倍的速度提升。

數(shù)據(jù)中心的高可用性

容災(zāi)是多數(shù)據(jù)中心環(huán)境下必須考慮的問題，穩(wěn)定可靠的容災(zāi)技術(shù)可以解決數(shù)據(jù)中心的安全性和高可用性，保證在數(shù)據(jù)中心遭受災(zāi)難時(shí)可以有災(zāi)備中心繼續(xù)提供數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)，使各種業(yè)務(wù)應(yīng)用保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)。但容災(zāi)方案需要解決多方面問題，包括數(shù)據(jù)庫復(fù)制，應(yīng)用復(fù)制等一系列準(zhǔn)備工作，而上文提到的廣域網(wǎng)加速也為這些數(shù)據(jù)中心間的數(shù)據(jù)傳輸提供了方便之門，在企業(yè)準(zhǔn)備好了數(shù)據(jù)級(jí)容災(zāi)后，F(xiàn)5可以為企業(yè)提供成熟可靠的業(yè)務(wù)級(jí)容災(zāi)方案。而且該方案與用戶調(diào)度完美的結(jié)合到一起。

業(yè)務(wù)對(duì)外發(fā)布的域名為www.abc.com。業(yè)務(wù)主要部署在兩個(gè)數(shù)據(jù)中心，分別是IDC1和 IDC2。

訪問流程如下：

1.用戶向全局表現(xiàn)層的F5 GTM設(shè)備發(fā)送dns解析請(qǐng)求，查詢www.abc.com的ip地址。
       2.GTM實(shí)時(shí)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)中心的可用性作健康檢查。
       3.如果IDC2故障，F(xiàn)5 GTM可以自動(dòng)或手動(dòng)的修改GTM中的ip地址優(yōu)先級(jí)，將IDC1的ip地址解析給用戶。
       4.用戶的數(shù)據(jù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)而訪問IDC1的LTM1 ip地址。

通過這種方式，F(xiàn)5保證了數(shù)據(jù)中心的高可用性。

數(shù)據(jù)中心的自動(dòng)化彈性擴(kuò)展包括兩個(gè)方面。1.在某個(gè)數(shù)據(jù)中心自身的資源無法滿足用戶訪問的情況下，全局表現(xiàn)層可以通知全局管理系統(tǒng)，將其它數(shù)據(jù)中心的資源加入進(jìn)來，以滿足用戶訪問需求。2.當(dāng)某個(gè)數(shù)據(jù)中心的資源不適合為用戶提供服務(wù)時(shí)，例如南中心資源不適合為大量的北方用戶提供流媒體服務(wù)。這時(shí)，全局表現(xiàn)層可以通知全局管理系統(tǒng)，自動(dòng)將南中心的虛擬資源遷移到北中心來為用戶提供服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)化遷移。

其具體流程如下：

1.數(shù)據(jù)中心自動(dòng)擴(kuò)展

在這個(gè)架構(gòu)里，F(xiàn)5的GTM與LTM設(shè)備和VMWARE共同構(gòu)建了多數(shù)據(jù)中心的環(huán)境。

當(dāng)用戶訪問量增大時(shí)，一個(gè)數(shù)據(jù)中心已經(jīng)沒有辦法滿足用戶需求。此時(shí)F5 GTM作為全局表現(xiàn)層的設(shè)備，會(huì)把用戶訪問壓力狀況通知給管理軟件VCENTER，VCENTER會(huì)根據(jù)F5反映的壓力狀況對(duì)虛擬服務(wù)器資源作調(diào)整，將其它數(shù)據(jù)中心的更多的虛擬機(jī)ip地址和端口等信息反饋給F5。F5 GTM再把這些虛擬機(jī)部署到對(duì)外發(fā)布的域名里去，這樣整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)能力就增加了，而且整個(gè)的過程是完全自動(dòng)化的。

通過這個(gè)案例可以看出，整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)能力可以自動(dòng)化的隨著用戶訪問壓力的大小而調(diào)整，無需任何人工干預(yù)，真正實(shí)現(xiàn)了資源的自動(dòng)化彈性擴(kuò)展。

2.數(shù)據(jù)中心間資源自動(dòng)遷移

在這個(gè)案例里，企業(yè)有兩個(gè)數(shù)據(jù)中心，原來的業(yè)務(wù)都通過vmware部署在site A，虛擬機(jī)通過F5 LTM提供應(yīng)用交付，通過GTM對(duì)外發(fā)布域名�，F(xiàn)在企業(yè)希望將業(yè)務(wù)自動(dòng)遷移到site B，F(xiàn)5與vmware共同配合完成了這個(gè)壯舉。

1.site A和site B內(nèi)的LTM/WOM建立起廣域網(wǎng)加速通道iSession。
       2.site A里的DB數(shù)據(jù)通過iSession復(fù)制到site B。
       3.site A里的虛擬機(jī)通過iSession進(jìn)行vmotion復(fù)制到site B。
       4.虛擬機(jī)和DB資源遷移完畢，GTM向新用戶解析site B的LTM的ip地址，將新用戶轉(zhuǎn)到site B訪問。當(dāng)前存在的用戶會(huì)暫時(shí)通過site A的LTM轉(zhuǎn)發(fā)到site B的LTM繼續(xù)處理。

通過這種方式，F(xiàn)5與vmware共同配合實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心間的虛擬資源自動(dòng)化遷移。

通過解決以上4個(gè)問題，企業(yè)逐步將多個(gè)云數(shù)據(jù)中心聯(lián)系到一起，最終部署成為多數(shù)據(jù)中心的整體云平臺(tái)。

總結(jié)

如果把云計(jì)算比作一間房子，F(xiàn)5就恰如房子的大門，可以智能，靈活，安全的把用戶引導(dǎo)進(jìn)云計(jì)算的廣闊空間里。F5憑借靈活開放的系統(tǒng)架構(gòu)和在應(yīng)用交付領(lǐng)域里的多年成功經(jīng)驗(yàn)，與眾多云領(lǐng)域的友商配合，共同幫助企業(yè)建立起云計(jì)算的高樓大廈。

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