云上架构方法

云相关概念

什么是云

• 虚拟化：一台物理机上安装多个操作系统（充分利用资源）
• 云：将海量虚拟化/非虚拟化资源打包到平台统一出售（整合资源，提供服务）
• 云原生：容器化服务（让客户聚焦业务，提供敏捷、快速迭代的业务系统）

部署模式

• 公有云（资源庞大）
• 私有云（可定制化）
• 混合云

服务模式

• 传统IT：全部自己负责
• IaaS：云服务商提供虚拟化及底层
• PaaS：云服务商提供运行环境及底层
• SaaS：云服务商提供全部服务

为什么使用云？

云的优势

• 低风险（1、固资投入少；2、扩容简单，无需提前规划容量）
• 效率高（1、资源规模庞大、多地部署，可以快速获取资源，适应业务的发展；2、运维成本低，用户无需关注底层运维，可以更好聚焦业务）
• 低成本（1、规模采购，价格更低）

上云主要驱动

• 技术驱动：降本增效
• 业务驱动：快速发展新业务、快速迭代更新，提升企业竞争力
• 政策驱动：政策要求企业上云，如《“十三五”国家科技创新计划》

华为云技术设施

华为云架构

• 云核心枢纽（延迟<50ms，国内<30ms）
• 云区域枢纽（延迟<10ms），
• 云边缘枢纽（延迟<5ms），适配工业级别、无人机等对网络要求极高的情况

区域和可用区

• 区域：通过地理划分的资源集合
• 可用区：同一服务区域内，电力和网络互相独立的地理区域

注：可用区内通信往返在0.2ms-0.4ms，跨可用区在1ms-1.2ms

如何选择区域

• 合规
• 客户体验
• 功能
• 价格

如何选择可用区

可用区之间等价
无要求：一个可用区
高可用：两个可用区

注：超过3个可用区，可用性提升有限，复杂度会上升，可用区并非越多越好

架构设计支柱

• 体系安全
• 架构可靠（可用性）
• 性能适用
• 成本合理
• 运维高效

体系安全

• 业务连续不中断
• 系统透明可感知
• 数据保密不扩散

安全设计原则

• 合规
• 木桶效应
• 层次安全性（避免对外防护而对内不设防）
• 风险评估并准备对应预案

架构可靠（可用性）

• 可用性 = (1-故障时间)/服务总时间
• 可用度 = MTBF / (MTBF + MTTR)

MTBF：平均故障间隔时间，是可靠性的体现
MTTR：平均故障修复时间，是可维修性的体现

高可用设计原则

性能适用

• 访问延迟
• 并发能力

要提升性能，需要看具体组件的性能指标，如：计算资源的时延、网络资源的吞吐量、存储资源的IOPS、数据库资源的并发能力等

系统性能设计原则

• 适应业务需求：性能不用极值，超过需求一点点就好
• 了解新技术：新技术一般能带来更好的性能，但相应也会带来风险，需要评估好
• 寻找数据特点、热点，设计合理的缓存
• 为系统实现弹性（满足并发，云上一般采用水平扩展解决）

成本合理

成本优化设计原则

• 持续优化意识：持续关注利用率，随着时间推移进行优化
• 支出意识：明确成本归属，了解业务部门和产品的投入产出比
• 避免浪费：在满足了需求的前提下，选择最经济的方案

运维高效

运维高效设计原则

• 设置监控
• 自动化运维
• 替换大于维修
• 减少底层维护