在AWS上的架构部署与设计
发布时间：2024-08-08 点击：80
abc是企业信息化发展的三驾马车。ab很容易理解：a是人工智能;b就是大数据;c就是cloud云。cio经常会问三个云计算问题，比如：云是什么?云能解决什么问题?为什么要使用云?云计算是大数据和人工智能的基础，它是统一、整体的一个技术平台。云有一个非常重要的特性，它更具弹性，能按需分配。也就是说，如果你用了云之后，就能杜绝重复投资、独立建设，能最大化节省成本。
业务需求驱动下的it架构发展趋势
首先，我们来看一下业务需求驱动下的it架构发展趋势。如果你现有的技术架构已经无法满足业务快速的增长，无法快速响应新增业务系统和现有一系统平滑过度，基础设施无法顺利扩容，我们就要考虑基础架构的完善。最早，传统架构是以服务器为中心，比如业务系统要上线，我可能就要买一套服务器来部署，满足业务需求。
▲it架构发展趋势
在2000年左右的时候，基本上用传统架构。但是，有个很大的问题，当我的业务量大了之后，要扩容的话，只能通过增加机器来实现水平、垂直扩容，比如说要加cpu、加内存。如果再大的话，我机器水平垂直扩展的话，可能就会有问题，扩不上去了。如果应用量比较小，我上线一个系统，就买一台服务器，价格比较昂贵，造成了资源浪费。
在云的1.0版本里，主要用虚拟化，这种服务模式是在2005年、2006年左右兴起的,比较有代表的厂商当属vmware。虚拟化的服务形式是，资源可以复用，什么意思呢?就是我买一台服务器，如果业务量不大，可以同时部署两个、三个业务，让资源实现复用，这样能降低成本，同时也能提升运维能力，因为用户可以统一在vmware上面去操作。
再往后，大概是2012、2013年的时候，兴起了openstack这种私有云以及公有云。cloud2.0的时候，是以管理为中心，基于iaas云平台，好处是多租户、自服务、审批工单、统一管理、自动化等等，大大提高了我们的管理和运维效率。
现在，已经发展到cloud3.0时代，这个时代主要以业务为中心，在云的iaas层要发展pass。所以，现在云做得比较好的平台，他的pass平台能力也比较好，能够融合pass层。pass又分ipaas和apaas，和大数据平台、数据库平台、devops比较靠近的就是ipaas;和业务中台、数据中台比较靠近的叫做apaas。创新业务、快速开发、全自动化，这是大家为什么都在做pass的根本原因。从实际业务场景来看，比如制造业，对于云平台的能力有很多特定要求。
▲制造业对于云的能力要求
制造业分三个阶段，研发、制造、营销。我们以用户为中心，围绕着需求把三个阶段推到用户的价值最大化。上层的业务打通，要实现底层数据的互联互通，底层需要一个强大的平台支撑，云天生就有这么好的能力。制造业的研发、制造、营销，这三个环节，每个环节都不一样，对整个it架构的需求也不一样。
以研发为例，制造业发展最快的一块就是研发，如果把研发搬到云的环境上面去，云平台要很好的支撑业务的话，需要用到高性能计算hpc，要按需提供不同的规模、不同类型的计算资源、计算量，而云能快速交付出来，所以把业务搬到云上是一件可能的事情。在整个研发领域，不同的项目按不同用户需求、资源这种逻辑隔离，甚至是物理隔离，实际上就用到了多租户概念。
还有制造，最核心的内容是什么?要做好数据采集，要把人、设备、机器、产品、流程串起来，做好数据采集，做好数据分析，做好数据决策，最后通过一个平台执行下去，还能不断的去修正它。比如说制造行业要做数据采集、数据分析、要做边缘计算、雾计算，就是iot的数据，采集端处理，计算的需求不同，时间的要求不同，可以按地域分成边缘计算，向区域的雾计算，再往后是云计算的数据中心平台。
制造业还有什么要求呢?我们知道制造业的工厂遍布全球各地，云平台要实现分布式的部署，集中式的管理，要分发下去，就需要云平台。要具备这种跨地区的、跨地域的部署能力，跨资源调度能力，这是云平台的一个共性需求。
另外，还有一个混合云需求，比如一家全球工厂，它的混合云不但做好管控，还要通过混合云打通私有云和公有云，把网络打通。借助容器的技术，k8s的调度技术,容器对环境的无感知，通用了这种pass类的服务能力，工业类这种 pass的快速交付能力，这是制造。
营销，很多tob、toc的业务,像互联网时代的电商类，用户请求放在公有云，然后把电商所获取的数据加工处理后，放到私有云，做好这种管控资源的打通。因为公有云有比较好的带宽，更卓越的sdn设备，有很好的加速促销环节。我有互联网的电商应用，移动端的业务要部署到我的云端上去，所以云平台天生就有这么好的能力。营销环节也有边缘计算、雾计算，比如说我买一个智能设备，智能设备到底在运行一个什么状态?智能设备的生命周期是什么?用户的体验是什么?最终要返回到我们的研发环节，最终我们能制造出更好的产品设备。大数据分析服务，通过终端或者大量的数据做算法、做分析，然后再去做售后服务，不断提高用户体验。
那么，如何打通工业云全链路?我们很难有一个平台把工业云所有层面全部打通。所以，工业云和传统云还是不太一样。如果一个技术，满足我80%%u7684需求，另外20%%u8981通过合作伙伴生态很好的维护起来，对用户来说才是有帮助的。那么，什么技术是最好的技术呢?很简单，能帮我解决问题的技术。实际上，智能制造的核心内涵是：感知和收集，决策和控制，执行和修正，形成智能化的产品、装备、车间、工厂，类似于it服务管理领域的接、管、控。
云以及aws发展历程
在了解什么是云之前，我们先想下什么是操作系统?操作系统能做什么?操作系统是不是驱动底层的cpu、内存、磁盘等硬件?给你上面部署的应用提供硬件资源?aws云服务有点像操作系统，你要做什么?就去驱动它，底层各种应用资源为你所用。所以，亚马逊说自己的云服务就是一套 internet云操作系统。
那么，amazon架构需求的是怎样的?2000年的时候，amazon的新购物网站的服务力求变得高可用、安全、稳定、可靠并能无限扩展架构。amazon云为什么叫aws?其实a、w、s这三个字母代表不同的字义：a是amazon;w是web;s是service。aws代表所有服务都通过api调用，通过网络，用户就能获得所有资源。amazon以前是电商，现在也是电商，只是我们今天讨论的是它的云服务。
amazon之所以推出云，是因为自己遇到了一些问题。电商网站的业务发展非常快，所以电子商务工具也是混乱不堪。比如：应用程序和架构构建没有正确的规划，服务不得不彼此分离等。
其实，aws一开始也没有技术特别强的人，只是把所有的需求和服务都搭起来。现在，因为踩了很多的坑，终于找到了比较行之有效的方法，才有了云计算。之前也是不断买服务器，不断搭建系统，然后各种系统之前没办法相互调用。尤其规模大了以后，问题越来越多，怎么解决呢?那就是把所有的服务变成一套技术相连的api，然后服务之间可以相互调用。aws上面现在有很多服务，每个服务只干一件事情，比如ec2是做计算的，lambda也是做计算的，然后rds是数据库, 这些服务之间还可以轻松地调用。做软件的人都知道，一定要遵循一个核心设计理念，叫做松耦合，aws的各种服务之间也是松耦合状态。
另外，很多人对soa应该也非常了解，叫做面向服务的架构，其实和云的理念也相同。所以，云并不是什么新事物，十几年前就提出来了。比如：ibm构建一个系统一定要有中间件，遵循soa的设计架构。只不过，亚马逊把soa理念贯穿得非常彻底，推出了云。
有句话说：it领域每15年就有一次变革，回过头来看，确实如此。从小型机到虚拟化，再到云计算，企业信息化的底层架构在不断演化。aws从2006年开始就在卖云服务， 第一个服务是s3 (simple storage service)，简单的存储服务。s3是对象存储，区别于块存储。我们每个人都有笔记本电脑，上面会有一块硬盘，叫“块存储”。与块存储不同的是，对象存储就是网盘，比如说百度云盘，你放在网盘上的每一个文件就是对象，并且可以通过全球唯一的url能反应到，就是用http就能反应到它。
s3是如何诞生的呢?是因为电商要扩展，比如从欧洲要扩展到非洲，但非洲基础设施环境非常不好，总是停电、丢数据，急需要一个数据不丢的应用来存储，s3顺势而生。s3持久性很高，放进去的数据有11个9的持久性。
云的设计准则
那么，什么是云?不同厂商有不同定义!
▲云计算的主要特征
大体来看，云有三个特性：
第一个，可编程的资源。它是一种可编程的云资源的管理机制，由网络资源、计算资源、存储资源和可编程的管理单元构成。通过采用这种可编程的云资源的管理模型，和和可编程的这种资源管理规则，实现云资源的这种高效管理。
第二，这种动态能力。这些资源是动态获取的，我需要云资源的时候就拿，不需要的时候就扔掉。所以，计算无处不在，很方便，只要有网络的地方，就随时可以获取到资源。就像家里的水跟电一样，水龙头一开水就来了。
第三，按使用量付费。是一种先使用后付费的这种计算方式，通过按量付费，你可以按需开通和释放资源，无需提前购买大量资源，成本比传统服务模式便宜很多。
另外，云计算有六大优势：
第一，将资本支出变成可变支出。什么是资本支出?其实很简单，就是你借一个数据中心叫资本支出;可变支出，其实有点难理解，我们叫运营支出。比如： 公司每个月要交水电费，就是运营支出，交给aws的费用同样是运营支出，不要一下子把钱全部砸到数据中心。尤其
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首先，我们来看一下业务需求驱动下的it架构发展趋势。如果你现有的技术架构已经无法满足业务快速的增长，无法快速响应新增业务系统和现有一系统平滑过度，基础设施无法顺利扩容，我们就要考虑基础架构的完善。最早，传统架构是以服务器为中心，比如业务系统要上线，我可能就要买一套服务器来部署，满足业务需求。
▲it架构发展趋势
在2000年左右的时候，基本上用传统架构。但是，有个很大的问题，当我的业务量大了之后，要扩容的话，只能通过增加机器来实现水平、垂直扩容，比如说要加cpu、加内存。如果再大的话，我机器水平垂直扩展的话，可能就会有问题，扩不上去了。如果应用量比较小，我上线一个系统，就买一台服务器，价格比较昂贵，造成了资源浪费。
在云的1.0版本里，主要用虚拟化，这种服务模式是在2005年、2006年左右兴起的,比较有代表的厂商当属vmware。虚拟化的服务形式是，资源可以复用，什么意思呢?就是我买一台服务器，如果业务量不大，可以同时部署两个、三个业务，让资源实现复用，这样能降低成本，同时也能提升运维能力，因为用户可以统一在vmware上面去操作。
再往后，大概是2012、2013年的时候，兴起了openstack这种私有云以及公有云。cloud2.0的时候，是以管理为中心，基于iaas云平台，好处是多租户、自服务、审批工单、统一管理、自动化等等，大大提高了我们的管理和运维效率。
现在，已经发展到cloud3.0时代，这个时代主要以业务为中心，在云的iaas层要发展pass。所以，现在云做得比较好的平台，他的pass平台能力也比较好，能够融合pass层。pass又分ipaas和apaas，和大数据平台、数据库平台、devops比较靠近的就是ipaas;和业务中台、数据中台比较靠近的叫做apaas。创新业务、快速开发、全自动化，这是大家为什么都在做pass的根本原因。从实际业务场景来看，比如制造业，对于云平台的能力有很多特定要求。
▲制造业对于云的能力要求
制造业分三个阶段，研发、制造、营销。我们以用户为中心，围绕着需求把三个阶段推到用户的价值最大化。上层的业务打通，要实现底层数据的互联互通，底层需要一个强大的平台支撑，云天生就有这么好的能力。制造业的研发、制造、营销，这三个环节，每个环节都不一样，对整个it架构的需求也不一样。
以研发为例，制造业发展最快的一块就是研发，如果把研发搬到云的环境上面去，云平台要很好的支撑业务的话，需要用到高性能计算hpc，要按需提供不同的规模、不同类型的计算资源、计算量，而云能快速交付出来，所以把业务搬到云上是一件可能的事情。在整个研发领域，不同的项目按不同用户需求、资源这种逻辑隔离，甚至是物理隔离，实际上就用到了多租户概念。
还有制造，最核心的内容是什么?要做好数据采集，要把人、设备、机器、产品、流程串起来，做好数据采集，做好数据分析，做好数据决策，最后通过一个平台执行下去，还能不断的去修正它。比如说制造行业要做数据采集、数据分析、要做边缘计算、雾计算，就是iot的数据，采集端处理，计算的需求不同，时间的要求不同，可以按地域分成边缘计算，向区域的雾计算，再往后是云计算的数据中心平台。
制造业还有什么要求呢?我们知道制造业的工厂遍布全球各地，云平台要实现分布式的部署，集中式的管理，要分发下去，就需要云平台。要具备这种跨地区的、跨地域的部署能力，跨资源调度能力，这是云平台的一个共性需求。
另外，还有一个混合云需求，比如一家全球工厂，它的混合云不但做好管控，还要通过混合云打通私有云和公有云，把网络打通。借助容器的技术，k8s的调度技术,容器对环境的无感知，通用了这种pass类的服务能力，工业类这种 pass的快速交付能力，这是制造。
营销，很多tob、toc的业务,像互联网时代的电商类，用户请求放在公有云，然后把电商所获取的数据加工处理后，放到私有云，做好这种管控资源的打通。因为公有云有比较好的带宽，更卓越的sdn设备，有很好的加速促销环节。我有互联网的电商应用，移动端的业务要部署到我的云端上去，所以云平台天生就有这么好的能力。营销环节也有边缘计算、雾计算，比如说我买一个智能设备，智能设备到底在运行一个什么状态?智能设备的生命周期是什么?用户的体验是什么?最终要返回到我们的研发环节，最终我们能制造出更好的产品设备。大数据分析服务，通过终端或者大量的数据做算法、做分析，然后再去做售后服务，不断提高用户体验。
那么，如何打通工业云全链路?我们很难有一个平台把工业云所有层面全部打通。所以，工业云和传统云还是不太一样。如果一个技术，满足我80%%u7684需求，另外20%%u8981通过合作伙伴生态很好的维护起来，对用户来说才是有帮助的。那么，什么技术是最好的技术呢?很简单，能帮我解决问题的技术。实际上，智能制造的核心内涵是：感知和收集，决策和控制，执行和修正，形成智能化的产品、装备、车间、工厂，类似于it服务管理领域的接、管、控。
云以及aws发展历程
在了解什么是云之前，我们先想下什么是操作系统?操作系统能做什么?操作系统是不是驱动底层的cpu、内存、磁盘等硬件?给你上面部署的应用提供硬件资源?aws云服务有点像操作系统，你要做什么?就去驱动它，底层各种应用资源为你所用。所以，亚马逊说自己的云服务就是一套 internet云操作系统。
那么，amazon架构需求的是怎样的?2000年的时候，amazon的新购物网站的服务力求变得高可用、安全、稳定、可靠并能无限扩展架构。amazon云为什么叫aws?其实a、w、s这三个字母代表不同的字义：a是amazon;w是web;s是service。aws代表所有服务都通过api调用，通过网络，用户就能获得所有资源。amazon以前是电商，现在也是电商，只是我们今天讨论的是它的云服务。
amazon之所以推出云，是因为自己遇到了一些问题。电商网站的业务发展非常快，所以电子商务工具也是混乱不堪。比如：应用程序和架构构建没有正确的规划，服务不得不彼此分离等。
其实，aws一开始也没有技术特别强的人，只是把所有的需求和服务都搭起来。现在，因为踩了很多的坑，终于找到了比较行之有效的方法，才有了云计算。之前也是不断买服务器，不断搭建系统，然后各种系统之前没办法相互调用。尤其规模大了以后，问题越来越多，怎么解决呢?那就是把所有的服务变成一套技术相连的api，然后服务之间可以相互调用。aws上面现在有很多服务，每个服务只干一件事情，比如ec2是做计算的，lambda也是做计算的，然后rds是数据库, 这些服务之间还可以轻松地调用。做软件的人都知道，一定要遵循一个核心设计理念，叫做松耦合，aws的各种服务之间也是松耦合状态。
另外，很多人对soa应该也非常了解，叫做面向服务的架构，其实和云的理念也相同。所以，云并不是什么新事物，十几年前就提出来了。比如：ibm构建一个系统一定要有中间件，遵循soa的设计架构。只不过，亚马逊把soa理念贯穿得非常彻底，推出了云。
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那么，什么是云?不同厂商有不同定义!
▲云计算的主要特征
大体来看，云有三个特性：
第一个，可编程的资源。它是一种可编程的云资源的管理机制，由网络资源、计算资源、存储资源和可编程的管理单元构成。通过采用这种可编程的云资源的管理模型，和和可编程的这种资源管理规则，实现云资源的这种高效管理。
第二，这种动态能力。这些资源是动态获取的，我需要云资源的时候就拿，不需要的时候就扔掉。所以，计算无处不在，很方便，只要有网络的地方，就随时可以获取到资源。就像家里的水跟电一样，水龙头一开水就来了。
第三，按使用量付费。是一种先使用后付费的这种计算方式，通过按量付费，你可以按需开通和释放资源，无需提前购买大量资源，成本比传统服务模式便宜很多。
另外，云计算有六大优势：
第一，将资本支出变成可变支出。什么是资本支出?其实很简单，就是你借一个数据中心叫资本支出;可变支出，其实有点难理解，我们叫运营支出。比如： 公司每个月要交水电费，就是运营支出，交给aws的费用同样是运营支出，不要一下子把钱全部砸到数据中心。尤其
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