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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模擬運作大考驗

假設以訂購阿妹演唱會門票為例(以下舉例非大市集官網實際運作方式),使用者輸入購票網站的網址後,會連線至服務供應商的網頁。接著會先經過負載分流器,將流量導至合適的實體機器上,實體機器再透過網路的方式至存放資料的儲存設備讀取資料。

當儲存設備收到來自實體機器的要求,並確實將所需資料回傳至實體伺服器後,實體伺服器再對取回的資料做適當的運算處理,最後送回使用者端,使用者就可以看到該購票系統的網頁及目前的訂位情形。

從訂票網站塞爆現象,談雲端擴充服務的好處與做法

▲點選活動選擇的流程

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▲點選票區座位的流程

即使是上網買張演唱會門票這麼簡單的動作,背後還是需要經過層層關卡。受限於第二層負責運算的實體伺服器數量,當購票流量過大就可能造成效能低落、無法運算等問題,相信經常去端點購票的玩家都能了解這種情況。

前述系統無法承載過大的流量,即是第二層負責運算處理的實體伺服器數量不足造成。因此若能在熱門活動期間,擴充第二層伺服器以分擔工作量,而在平時需求量低的時候用少量的伺服器,將會是企業比較能接受的解決方案。以下我們就以三個步驟來比對實體和虛擬方案的不同。

步驟一:建制伺服器

在第一步驟的機器採購,我們將傳統做法、公有雲、私有雲3種方案的做法一併列出來,至於後續步驟由於公有雲、私有雲的優缺點大致相同,就合併為一項說明。

未採用雲端管理系統:

首先需要先添購伺服器,並架設伺服器(包含供電、冷卻等系統)。在營運前需作完整的設備評估,若低估營運績效,則需重復進行此步驟,再添購新的伺服器。若高估營運績效而添購過多的伺服器,則需承擔龐大的維護成本,如前文提及的企業為了負擔活動期間的服務,則需多負擔100萬至400萬。

採用公有雲的解決模式:

添購伺服器的營運負擔已由雲端服務供應商解決,而廠商只需評估租用金額即可。若採用雲端服務供應商的租借服務,即使低估營運績效,使虛擬機器無法負載,也可以立即申請新的虛擬機器並架上服務即可營運。若高估營運績效而申請過多的虛擬機器,也可立即停用適當數量的虛擬機器,以減少營運成本。但現有的服務供應商所訂定的租用價格並不便宜,此方案較適合個人架設服務網站,或服務處於試營運的階段。

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▲擴充彈性高、建構成本低,是虛擬化擴充最大的好處,且不少營運成本都已經由雲端服務商吸收,只需要付出租金就能使用。

自行建立私有雲:

中小企業只需採購包含管理雲端的作業系統即可,如:VMware的vSphere或資策會的CAKE等。下表可看出硬體的節省成本高達四百萬之多,維運成本更只有未虛擬化前的四分之一。

從訂票網站塞爆現象,談雲端擴充服務的好處與做法

▲資料來源:中華電信數據通信分公司。

步驟二:負載設定

伺服器搞定後,接著建構服務網站,進行負載平衡設定。

未採用雲端管理系統:

以購票系統為例,當採購了新的實體伺服器,並千辛萬苦的組裝、拉線及確認實體機器是否能運行後,第二個面臨的問題則是將舊有的網頁服務等設定裝至新的實體機器,雖然實體機器的解決方案可透過Ghost的方式達成,但實體機器在安裝完所需的套件及服務模組後,仍需將該台實體機器的相關資訊以手動的方式加至負載平衡器中,換句話說,裝機人員還得懂如何使用負載分流器。

採用雲端管理系統:

而雲端服務只需要將相同功能的虛擬機器設定成群組的樣版機器後,即可快速複製多份功能相同的虛擬機器。並自動將複製好的虛擬機器加入負載平衡器中,達到分擔負載的效果。

以資策會的自動增減虛擬機器為例,使用者只需在申請自動增減虛擬叢集時,點選現有的虛擬機器(若以購票網站為例,即為提供服務的伺服器),並設定服務時最大、最小的虛擬機器數量,亦即選擇分擔工作的伺服器數量,申請通過後所有的相關設定一步到位,使用者無需擔心設定問題。

從訂票網站塞爆現象,談雲端擴充服務的好處與做法

▲同樣是租借虛擬機器,設定auto-scaling(自動增減)可讓尖離峰資源分配更有效率,當然就能夠節省更多成本。

步驟三:設定監控機制

上述步驟都完成後,最後需要設定監控條件,當負載過重時能夠自動啟用新的機器,或負載較低時能夠自動停用使用中的機器。

未採用雲端管理系統:

若自行建置實體環境,最直接的辦法就是把所有實體主機開機,但是這種方式耗費的資源過大,若要達到有效的資源管理,必需自行開發管理實體主機的軟體,亦即需要透過此中介軟體收集各實體主機的負載情形,並依照實體主機的狀態做開關機的動作。

採用雲端管理系統:

而雲端服務供應商通常會提供他們研發的管理軟體幫你配置資源,使用者只需套用其開發好的模組,即可進行監控條件的設定。當監控條件達到負載過高或過低的警示時,便自動增減虛擬機器,並重設負載分流器設定。過程中皆自動運行,使用者無需擔心負載過重無法負荷,當然這是在虛擬機器數量及資源能夠負荷的前提下才能達成。

虛擬與實體優劣比較
  實體方案 虛擬方案
伺服器採購 風險高 風險低
服務網站建構 複雜性高 複雜性低
負載平衡設定 手動設定 自動設定
監控伺服器負載 自行開發 現成套件
自動擴增伺服器 額外開發 直接設定

雲端虛擬化彈性高

顯而易見地,未採取虛擬化且欲達成虛擬化所帶來的好處,所耗費的時間、人力及資金將難以評估,且開發完後至採用此解決方案仍需做嚴格的壓力測試,日後還得面臨維修等工作。而採用已開發完善的雲端管理系統,已提供優良的資源利用管理及監控模組,使用者只需使用其模組即可達成內部的需求,不需對實體機器做維修,且人力可以集中於虛擬機器的管理及服務開發即可。

對中小企業來說,透過雲端的方式來試探市場對「新服務」的評價是不錯的選擇,而自動增減虛擬機器的雲端服務,無疑是新產品過度期的最佳因應策略。當人氣高系統負載重,則自動擴充虛擬機器以分擔工作。當人氣低迷時,則減少虛擬機器以減少支出。

變動量大就靠雲端擴充

若市場對新服務的評價不錯,即可依成本考慮自行採購實體機器、建置私有雲端環境或投入更多的經費於公有雲。相反的,當新服務的評價不如預期熱烈,並達到停損點設定時,即可立即終止該服務,不用承擔實體機器買回而無用的窘境,減少內部政策及計畫統籌失敗使公司倒閉的風險。

另外,如前述的購票網站等系統,其系統負擔變動量較大,且於特定時間點負載會大量激增的服務,也適合採用「虛擬機器自動增減」的服務,透過雲的加值來穩定服務品質。由此可知,雲端擴充不但在硬體資源的管理表現出色,應用更是廣泛,若利用得當,雲端技術所創造價值將會非常可觀。

文章來源:電腦王91期/作者:劉坤星

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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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