私有云是为一个客户单独使用而构建的,因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。企业自己拥有基础设施,并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式。私有云可部署在企业数据中心的防火墙内,也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所。私有云极大的保障了数据安全问题,提供了更高的安全性,因为单个公司是唯一可以访问它的指定实体。这也使组织更容易定制其资源以满足特定的IT要求。

以下是私有云常见的部署方式:

1. 本地存储:计算节点上运行的云主机的硬盘存储在该计算节点的磁盘上。这种场景云主机的磁盘读写都是在同一个计算节点完成,不需要通过网络访问其他计算节点。这种场景是最轻量级的云平台搭建方式。我们熟悉的Vmware ESXi 、Xen、KVM、HyperV都支持这种模式,也是传统虚拟化场景中最常用的存储模式。

2. 分布式存储:分布式存储是指将数据分散到多个物理设备上进行存储。这种方案可以提高数据可靠性和可用性,并且可以降低成本。例如Ceph就是一个分布式存储系统。

3. 混合云:混合云是指将公有云和私有云结合起来使用。这种方案可以将公有云和私有云的优势结合起来,同时也可以降低成本。

云主机架构的优势包括:节省设备安装和维护费用,高可靠性,更优价格,高效灵活 。云主机的硬件升级也是十分方便的,相对于独立服务器用户来说云主机的系统安装也是很迅捷的。

云主机架构的限制包括:数据安全保护等级不够,不能热迁移。如果需要漂移云主机到新的物理机,需要将云主机停机后,再进行迁移(也称为冷迁移)。当单个物理机宕机,其上的云主机会暂时无法访问,需恢复物理机后,云主机才能正常访问。

架构三:分布式存储

分布式存储是近几年新出现的网络共享存储。它通过在通用的x86服务器之上安装分布式存储的管理软件,把存储服务器上的硬盘组成一个统一的存储池。它的存储方式和传统的RAID5技术有相似之处,是将一个完整的数据分成很多小块,并把这些小块分散存储到不同机器的不同硬盘之中。但与RAID5技术不同的是,分布式存储软件并不直接通过校验位来确保数据安全(RAID5),而是通过设置副本数量,直接将数据以多副本的形式存储。

该方案中,管理网络、存储网络、业务网络三网分离,保证了业务高峰期系统的稳定性。物理机只承载计算需求,因此可以利旧常见的刀片机NAS或SAN存储也常见于传统的数据中心,因此用户也可以通过该方案利旧传统存储通过商业的NAS或SAN存储来承载云主机的IO,能够提供商业级别的稳定性。由于集中式NAS或SAN存储的IO和存储容量存在上限,因此单集群规模有上限。

总结:采用商业集中NAS或SAN存储的解决方案在数据安全、云主机高可用方面具有很好的优势,特别适合部署企业生产型应用,支持传统企业上云方案也相对简单,在欧美IT企业中也是被广泛采用。由于需要建设万兆网络并采购商业存储,企业需要安排额外预算。

架构四:超融合

超融合架构的存储是基于分布式存储的,分布式存储的存储节点是通用的x86服务器,那么可以和计算节点的x86服务器合并,相当于直接在计算节点上部署分布式存储软件以达到计算和存储融合输出的能力,这就是超融合的基本形态。超融合一体机具有分布式存储相似的特点,云主机具有在线迁移和高可用保护。EdgeRay针对超融合场景专门开发了超融一体机解决方案,在该方案中管理节点不需要独立部署在物理机之上,只需要部署在一台云主机上。管理节点在发生宕机或者所在计算节点发生宕机的情况下,EdgeRay超融合解决方案会将管理节点云主机在其他计算节点上快速恢复。

总结:总体来说,该方案能够很大程度上保证数据的安全性,并且,扩容灵活。分布式存储目前也是业界发展迅速的一种存储架构,但是,用户在使用分布式存储的过程中,需要有一定的运维能力,否则,需要采购商业级的分布式存储。

该方案中,EdgeRay管理节点作为一个云主机漂在分布式存储内,管理网络存储网络通过万兆交换机连接,保证云主机的存储性能不受网络传输速度的影响。数据网络是云主机相互通信和与外部通信的网络,可以使用千兆交换机。EdgeRay超融合架构完全依赖于底层分布式存储的天然容灾能力。

架构优势:

- 数据三副本存放,最大程度上保证了数据的安全。

- 管理节点作为云主机,通过分布式存储天然的容灾能力,保证管理节点高可用。

- 分布式存储具有良好的横向扩展能力,可以向现有的存储节点增加硬盘,也可以增加新的存储节点,在带宽和容量方面相比集中存储具有优势。

- 两网分离的方案能够保证云平台的网络流量相互不干扰。

架构限制:

- 存储网络需要使用万兆网络,保证分布式存储的网络传输性能不受影响,因此,需要用户采购万兆交换机。

- 分布式存储三副本情况下,虽然保证了数据的安全性,但冗余相对增加,客户在存储设备的硬件容量投入需要增加。

- 分布式存储的管控软件对机器性能有一定的消耗,资源的消耗通常会和节点上的硬盘数量成正比,也就是分布式存储中管理的硬盘越多,系统开销越大。如果用户应用对计算性能有较高的要求时,需要考虑提高融合计算节点的硬件配置,或者考虑采用分离部署的分布式存储方案。

总结:

总体来说,该方案能够很大程度上保证数据的安全性,并且扩容灵活。超融合比较适合中小型企业的数据中心升级,可以满足中等性能计算需求和中等规模的数据安全存储。超融合解决方案具有较好的横向扩展能力,能够扩展到上百台以上大集群规模。当然在数量较大的场景下建议采用分离部署的实现方式以减小数据量跨机柜跨机房传输。

该方案支持用户在公有云、私有云和混合云之间进行无缝切换,以满足不同业务场景的需求。具体来说:

1. **承载内部业务到公有云**: 用户可以通过私有云平台将业务迁移到公有云中,从而节约公有云带宽费用和减少资源消耗。

2. **实现一键无缝升级**: EdgeRay的升级策略允许用户在不中断业务的情况下,实现私有云平台与EdgeRay版本的无缝升级。这意味着用户能够及时体验更好的混合云功能,提高系统的灵活性和扩展性。

3. **利用公有云进行数据中心迁移和容灾备份**: 在多个数据中心之间,用户可以利用公有云的弹性扩展能力,实现数据的快速迁移和容灾备份,提高数据安全性和业务可靠性。

4. **利用公有云提升系统高峰期能力**: 在业务高峰期间,用户可以利用公有云的弹性资源,扩大系统的处理能力,应对突发流量压力。

然而,这个方案也存在一些架构限制:

1. **初期只支持私有云向公有云的迁移**: 在第一阶段的方案中,仅支持云主机从私有云向公有云的迁移,无法直接实现私有云向公有云的反向迁移。

综上所述,这个方案在很大程度上保证了关键性数据的安全,并具备高度的架构灵活性,使用户可以根据自身业务特点,有效地部署和使用公有云、私有云和混合云。同时,通过EdgeRay提供的无缝升级功能,用户还可以持续享受更多混合云带来的便利和优势。