1.2 流量激增的云计算内部

云计算的服务模式,架构上从低至高一般分为IaaS/PaaS/SaaS三种(通称I-P-S模式),如图2所示。云计算的着眼点在于"计算",以不同的计算形式来支撑云的服务,通常情况下,我们将云计算的计算技术分成两种:虚拟化技术和集群技术。

I-P-S模式云计算

 

图2 I-P-S模式云计算

虚拟化技术

虚拟化本质在于对物理服务器的计算能力(当然还包括IO、内存、存储空间等)进行逻辑的颗粒化分割,每个分割单元都可以作为独立的计算单元运行,这样使得一台物理服务器上虚拟出多个逻辑服务器,也就是虚拟机,这种方式也称为1:N的虚拟化如图3所示)。

由于大多数物理服务器CPU利用率低下,大量可用计算资源处于闲置,为了提高服务器的利用率,采用虚拟化技术将多个应用集中到单台服务器上(当前的集中比例可达到15:1,将来的集中比可达到40:1~60:1),大幅有效提升计算资源利用率。但这样带来的另一个效果是,多个应用的IO叠加使得服务器的吞吐量密集提升如图3所示),单位网络内数据流量十几甚至数十倍的增长,开始挑战网络转发、传送性能上限,密集计算的吞吐导致现有的千兆网络接入开始形成瓶颈。

虚拟化的密集流量

 

图3 虚拟化的密集流量

在云计算特别是IaaS的服务模式下,广泛采用虚拟化技术来进行计算资源的调度服务,同时服务器多核技术迅速发展,而且服务器的网卡进一步向高速万兆接口演进,这使得云计算在服务器接入的IO处理层面不仅带宽扩大,而且流量激增,这直接对骨干网络层面提出了超万兆或面向40G/100G的基本要求。


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