前言

作為云計算的推崇者，我一直關注關于云計算的問題，從Iaas的技術實現到PaaS的遷移實踐甚至SaaS的運營模式。不過因為個人的技術和見識都很有限，我更關注于作為應用程序提供者，該怎樣設計一個對云計算友好的應用程序，這種應用程序不單可以在云計算平臺上運行，更重要的是可以更好的享受云計算帶來的優勢。趁著微軟主推Azure云計算的TechEd2010落幕不久，我將寫四篇文章和大家分享一下關于云計算中一些問題的看法。這四篇文章分別為

《“云”領天下（一）： 最近的云計算-IaaS》

《“云”領天下（二）： 更遠一點的云計算-PaaS》

《“云”領天下（三）： 云上的數據-反規范化》

《“云”領天下（四）： 云上的事務-BASE原則》

希望這些文章在您考慮向云計算遷移或基于云平臺開發新的應用程序時有所參考。當然，我在這些文章不會用某一指定的開發語言來做完整示例——雖然我很喜歡C#——所以，所有的代碼示例都是不保證運行的，請諒解。

IaaS

我們從一個故事說起，假設有這樣一個軟件公司，他的業務就是運營一個大的網站，因為公司經營這個領域的時間比較久了，網絡管理員很清楚每年的四月份訪問量會比平時大好幾倍，一個月之后又會恢復正常。

幾年前，公司按照當時用戶在四月份的訪問量峰值搭建了一套服務器環境，這是一個比較完整的數據中心，包含一臺硬件負載均衡機器，四臺應用服務器，一臺數據庫服務器和一個備份服務器。起初這看似是一個比較好的解決方案，除了在剛剛上線的時候因為負載均衡動態切換服務器導致會話狀態不正常起效讓開發團隊發了若干個補丁。然而，一年又一年過去了，用戶的需求，網站的范圍越來越大，對計算量的要求也在逐漸加大，直到某一年的四月份用戶訪問峰值到來時，已經運行幾年的數據中心開始力不從心，用戶訪問速度的下降甚至超時報錯；加上隨著服務器硬件的老化，幾次出現的服務器網卡損壞，硬盤損壞等險情，現有數據中心的老邁終于引起了公司的重視。

系統管理員會同開發團隊受命解決這個已經開始影響公司盈利水平的關鍵問題。根據對日志和監控數據的分析，性能的瓶頸出現在了數據庫服務器上——相信多數應用都是這樣的。在開發團隊看來問題似乎并不難解決，更換數據庫服務器的硬件，換更大的內存，更強悍的CPU和更快速硬盤組成的磁盤陣列就可以一舉解決這個問題。不過這個方案在提交后得到的卻是兩個質疑，分別來自系統管理員和管理者。問題1： 如何可以快速，安全的將數據遷移到新的服務器？這次服務器告急執行了升級數據庫服務器硬件的操作，下次再出現性能缺口，是不是還得重復一次遷移？問題2：除了訪問高峰期的四月份，其他時候用戶的請求靠現在的服務器性能完全可以得到滿足，這種情況下升級服務器的硬件是不是一種資源的浪費？對于第一個問題，他們的疑問是無法快速的增加服務器的計算能力；對于第二個問題，他們的希望是能快速的通過減少服務器的計算能力來降低運行成本。

在傳統的數據中心中，公司遇到的兩個問題目前看是無解的，直到有一個概念隨著高性能計算機集群技術和虛擬機技術的發展開始走進我們的視野——基礎設施即服務（IaaS）。在IaaS中，服務提供商把硬件計算資源，網絡，冗余，負載均衡等等設施打包成服務，我們可以直接購買這樣的服務，而不需要自己去組建負載均衡來平衡用戶請求的壓力，不需要自己建立冗余服務器來保證無故障運行時間。更重要的是，這種服務可以按照自己的需要隨時增加購買量，相比于自己更換服務器，簡單到幾乎修改配置后即時起效。更重要的是，在你的應用不需要那么高計算能力的時候，你“竟然”可以減少服務的購買量來節約成本。這個在自己搭建的數據中心方案里是不可能做到的，因為我們都知道如果賣掉一臺服務器收回來的錢可能只有采購費用的一半多一點了。

值得慶幸的是當更新數據庫服務器硬件的方案被無情的否決后，公司的開發團隊和系統管理員發現了IaaS，于是他們展開了相關的評估。他們的評估結果是比較樂觀的，因為在本次升級之前，開發團隊已經為負載均衡機實現了狀態轉移等功能（如將ASP.Net的Session從默認的In-Proc切換為Sql Server，嚴格控制使用靜態變量等），從現有的數據中心遷移到云端的IaaS沒有技術難點，直接遷移時可以運行的。而對于管理層來說，僅僅“可以運行”是不夠的，像所有的企業一樣，最終決策的依據往往來自于商業的收益而不是技術。從云計算提供商（比如IIJ的GIO）獲得的“單價”（購買一段時間的CPU，內存，磁盤空間和網絡帶寬等的費用）還是比較誘人的，剩下的問題就是 “我們需要買多少服務？”。被各種虛假廣告已經產生了強大免疫力的開發團隊選擇不相信云計算提供商的技術參數，而使用實驗的方式去計算每個計算單元的真實承載能力。當然，對于在國外“誠信社會”長大的管理層，這個方案又以浪費資源的理由無情的否決了。在往后就剩下來純商務的談判，這個過程中一系列參數將被確定下來，比如無故障運行時間，擴/減容（增加/減少計算能力）的響應時間等等。與此同時，開發團隊將包含有測試用數據的網站架設在了IaaS平臺開始進行測試。剩下的工作就只剩下找一個合適的時間，暫停網站服務并正式遷移到IaaS云計算平臺了。

到此，故事講完了，我們可以在這里小小總結一下。對于計算量需求隨時間變化的應用系統而言，IaaS可以有效地處理服務器性能的擴展與緊縮，更方便的隨著業務計算量的變化而改變服務器的計算能力，在提供優秀用戶體驗的同時降低運營成本。更關鍵的一點是，對于一個本身支持多點部署的應用系統而言，遷移到IaaS可以說不需要修改任何的代碼，這無疑是開發人員的福音。

軟件界有句名言“沒有銀彈”。誠然IaaS有著這么美妙的樣子，但是不是說IaaS就擁有了“舍我其誰”的氣勢呢？答案當然是否定的，至少在管理層看來。在基礎設施即服務之外，云計算還有一種形式的服務：平臺即服務（PaaS），對于管理層而言，PaaS有著一樣更誘人的特點，那就是價格更加低廉——這足以成為PaaS相對于IaaS的最大優勢，雖然從傳統數據中心遷移到PaaS的過程可能會讓開發團隊經歷一場煉獄，雖然基于PaaS開發一套應用系統需要打掉開發團隊心中“理所當然”的原則。那么，這個對管理者是“靈丹妙藥”對開發者是“第一只螃蟹”的PaaS是什么呢，將傳統的應用網站遷往PaaS需要做哪些事情呢？請期待本系列文章的下期《更遠一點的云計算——PaaS》。

“云”領天下（一）： 最近的云計算IaaS