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分布式云行業實踐指南(2023)

架構師技術聯盟 ? 來源:騰訊云和中國信息通信研 ? 2023-07-19 15:26 ? 次閱讀

分布式云為一體化算力云服務協同提供有效支撐。算力基礎設施形成縱、橫雙向擴展模式,橫向以“東數西算”為指引,擴展算力地域覆蓋廣度,縱向打通算力縱深,形成云、邊、端多層級下沉的算力云服務能力。

分布式云可以將云服務延展到本地 IDC、生產現場和邊緣區域等下沉場景,降低訪問時延和網絡帶寬傳輸壓力,解決傳統集中式云計算不能覆蓋到的現場邊緣計算場景。

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分布式云解決了集中式云計算無法滿足的時延敏感型業務的挑戰。常見的時延敏感型業務如下:

面向終端消費:以直播、會議為代表的音視頻,以及云游戲、AR 等業務,時延對終端用戶體驗有較大的影響。通過分布式云來部署業務,可以將業務放置到離終端用戶更近的物理位置,從而降低時延,提升體驗。

面向生產現場:在智能制造、自動駕駛等領域,需要實時對生產數據進行監控、計算,并實時反饋到生產控制系統,分布式云提供的就近部署能力,除了實現與生產系統微秒級時延互訪,也減少了數據在復雜網絡傳輸帶來的不確定性。

在分支機構管理場景,分布式云相對于集中式中心云、傳統 IT 有較大優勢。

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常見的分支機構管理場景如下:

集團型企業:大型組織通常在全國乃至世界范圍內會存在多個分支機構,每個機構會有自身 IT 訴求,同時又需要集團層面統籌管理,大型集團企業按國 / 省 / 市 / 地劃分的部門均可以通過分布式云來統一管理 IT 架構。

分散部署型業務:部分業務天然具有分散部署特征, 比如智慧高速、智慧水利、智慧地產,運營方需要部署和管理從數十到數千的分散業務節點。

但在企業實踐過程中,以某大型企業為例,傳統的解決方案不具備統一管理、分布式部署等能力,機構、企業的分支機構往往各自獨立建設資源,導致資源異構、管控困難、數據孤島等問題。通過分布式云的建設,將大型政企單位的不同分支節點的云資源進行統一管理,進而統一管理集團的 IT 資產、軟件服務、中心組織、生產制造系統以及企業管理系統等,實現企業內的數字化資產、業務、人力資源的統一管理運營。

企業在上云過程中由于數據安全隱私、資源利舊、業務容災等原因,在上云時通常無法放棄自建數據中心或本地資源,往往會采用混合云的架構。但混合云架構帶來的額外管理運維成本,以及云上云下資源、應用不能協同等瓶頸限制了業務的進一步擴展。

通過以 Docker、Kubernetes 為代表的云原生技術,使用分布式云方式利用跨云混合部署集群的方式,支持用戶在自有的本地基礎設施運行與中心云上集群一致的 Kubernetes 容器服務,包括虛擬機和物理機。中心云上托管的 K8s 集群的控制平面,集群的創建、升級、監控等生命周期管理由分布式云云廠商統一管理,用戶只需要提供硬件和機房即可。

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這種混合部署集群的方式能夠快速實現多云多地域的分布式云服務,具備以下優勢:

◆資源利舊:充分利用 IDC 資源,在上云的過程中可以對已有的資源進行成本攤銷;

◆降低運維成本:免去在本地搭建、運維 K8s 集群的成本,由云廠商統一運維管控,減少運維投入成本;

◆云能力按需接入:不僅要支撐應用本身運行,還要便捷地與網絡、數據庫、中間件等云服務連接,實現按需擴展;

◆彈性敏捷:支持使用云上資源對 IDC 的資源進行快速擴容,賦予 IDC 資源彈性拓展的能力,有效應對流量突發的場景。

云服務作為算力底座,在能源行業數字化轉型過程中也面臨多個維度的挑戰,第一是數字化基礎支撐能力不足,傳統 IT 方案中多為基礎 IaaS 服務,缺少面向數字化上層應用的全棧支撐,比如 AI、大數據、IoT、云原生等技術,難以支撐 OT 轉型發展。在企業運營領域,隨著專業化 SaaS 軟件和服務不斷增多,以往通過單獨采購的模式,難以形成完整的協同辦公解決方案,效率難以得到最大解放。第二是數字化底座投入大、維護難,傳統企業 IT 團隊和信息化團隊人員規模往往難以和云計算、互聯網類企業相比,專業領域方向也有差別,當需要支撐企業數字化升級,除了原有的垂直領域 IT 支撐,如果采用傳統的 IT 方案,還需要學習和維護大量的 IT 方向基礎知識和模塊,對團隊技術要求挑戰大。

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第三是算力、電力協同調度難,大型能源供給型企業(比如電網)和大型算力資源消耗型企業過往業務交集較少,雙方各自領域專業深度較深,難以單獨完成類似“東數西算”、“峰谷算力調度”等復雜的算力、電力協同方案,同時,大型算力消耗型企業多分布在經濟發達城市,而閑置電力資源充沛的區域則多分布在人口邊緣區域,如何將算力有效進行異地、分散調度對其本身挑戰也較大。

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原文標題:分布式云行業實踐指南(2023)

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