從訂票網站塞爆現象,談雲端擴充服務的好處與做法

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雲端服務在哪裡?

目前較有名的雲端服務供應商莫過於亞馬遜(Amazon)的EC2、微軟(Microsoft)的Azure以及VMware。而亞馬遜的AWS(Amazon Web Service),是一種透過網頁讓使用者租用虛擬機器的公有雲。所謂的公有雲即使用者可以透過承租的方式來使用虛擬機器,而虛擬機器的計費方式多以租用資源規格的量來計價,如CPU核心數、記憶體大小等。

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▲進入亞馬遜官網(http://aws.amazon.com)就能看到EC2相關介紹,上網就能承租公有雲。

相對公有雲,另一種雲為私有雲,即公司為了內部營運及其他考量而自行建置的雲端環境,並不開放對外申請及租借虛擬機器等服務,但企業可使用內部的雲端作業系統建置對外的服務系統,如本文所述的購票系統便是其應用之一。

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▲虛擬機器租用費用如圖所示,依照效能高低價位也有差異。

目前能媲美亞馬遜的就是VMware,它和亞馬遜最大的不同是公司發展方向。VMware以軟體開發為主,並致力於虛擬化,公司成立於1998年,和亞馬遜相差無幾。

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▲免費版本VMware Player下載流程很簡單,安裝後可讓玩家管理私有雲。

而VMware 的產品線很多,這邊介紹一套讀者可以免費下載的軟體:VMware Player,它是一套免費的「虛擬機器(virtual machine)」軟體,是VMware Workstation(付費版本)的精簡版。
由於是免付費版本,所以提供的服務並沒有EC2這麼完整。且該軟體的應用偏向私有雲,亦即所有的資源管理及虛擬機器服務,將會跑在玩家的主機端,自行管理一朵私有雲。

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▲VMware Player目前最新版本為4.0.2,於官網就能下載。

國內的雲端服務CAKE

除了國外的雲端服務外,從經濟部科技專案得知,其實台灣也有自行研發的雲端管理系統,如資策會開發的雲端作業管理系統「CAKE」(Cloud Appliance Kernel Environment)。CAKE是實現基礎設施服務(IasS: Infrastructure as a Service)的雲端作業管理系統,負責實體機器的資源分配、管理及虛擬機器的維護運作。

吃CAKE很簡單

CAKE將用戶分成管理者及使用者,這2種身份的用戶只要透過web介面,輸入帳號及密碼,即可進入該系統進行相關的操作。若無帳號密碼,可透過網頁申請後直接至信箱點選認證連結即可完成申請。鑒於市面上管理系統操作介面繁雜,難以上手,CAKE操作介面很簡單,讓使用者不必上課也能夠輕鬆駕馭。但CAKE目前僅為私有雲的解決方案,市面上無公有雲可以體驗,但該服務已導入學校及廠商,未來可望於公有雲上提供服務。

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▲這是CAKE的安裝過程畫面,把實體儲存裝置加入後,就可以向本機硬碟一樣來安裝作業系統,完成後就是透或他來中介、調配眾多硬體資源與虛擬系統。

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▲操作介面

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▲監控訊息

自動擴增解除負載瓶頸

在我們了解什麼是虛擬化及相關管理實體資源的雲端作業系統後,接著探討如何透過虛擬化的方式,解決前述的購票問題。或是網站架設業者常面臨硬體資源,隨使用者操作大幅度變動,使得系統無法承載或過度閒置的狀況。
雲端服務供應商提供的解決方案為,虛擬機器自動擴增機制(auto-scaling mechanism)」。當現有伺服器的負載過重,它會自動新增伺服器數,來分擔工作量。反之亦然,當伺服器大部分都在閒置時,則將工作集中,減少伺服器,以避免資源浪費,降低營運成本。

這類的服務在亞馬遜的EC2、微軟的Azure以及其它第三方以VMware發展的解決方案都可以見到。若讀者想試用該服務,建議至亞馬遜提供的公有雲EC2申請。該服務適用的範圍很廣,像是建置一個購物網站、交友網站等需要大量連線或運算等應用都可以搭配。

看到這,你一定會想說,難到非得透過雲端才能達到這樣的效果嗎?不能自行建立類似的環境來節省成本嗎?接著我們來研究看看,傳統上以實體機器為伺服器的架構,和改用虛擬化之後的架構差異,最後再比較資源擴充的實行辦法(虛擬機器自動擴充)及難易度。

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▲實體伺服器架構分為3層,分別是負載平衡器(load balancer or DNS server)、實體伺服器(physical server)及其他如資料中心(data center)等元件,各層之間皆以網路的型態連結。

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▲雲端虛擬化是透過實體機器虛擬化(Physical-to-Virtual,P2V)的技術,將實體伺服器轉為虛擬機器,使得多台虛擬機器能在單一台實體伺服器上運作。而架構方面變化不大,仍分為3層,分別是負載平衡器、中間實體伺服器則由虛擬機器取代,最後一層為資料中心,其資料仍放置於存儲設備中。

(後面還有:模擬運作大考驗)

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Fantasi
3.  Fantasi (發表於 2012年3月12日 14:57)
不太能夠理解的是,虛擬化吃的還是實體主機的資源,當一台實體主機無法負荷的操作,如何能夠期待一台實體主機虛擬成兩台主機之後能夠負擔?
更何況虛擬之後多少會有點效能落差?
Zack
4.  Zack (發表於 2012年3月12日 18:37)
原文講的應該是短期租借虛擬主機比起自行建構實體主機的成本更低?

※ 引述《Fantasi》的留言:
> 不太能夠理解的是,虛擬化吃的還是實體主機的資源,當一台實體主機無法負荷的操作,如何能夠期待一台實體主機虛擬成兩台主機之後能夠負擔?
> 更何況虛擬之後多少會有點效能落差?
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5.  我本善良 (發表於 2012年3月14日 09:53)
AP 可這樣玩

db 可不是說加就加的。

且 訂票網站塞爆 通常不是 ap 的問題而是db 的問題。

希望作者能有更詳細的說明

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