關於雲計算可用性的定性與定量研究（4）

【中雲網 獨家】陳懷臨,  中雲網首席顧問

4 案例研究--亞馬遜AWS

4.1 Amazon AWS系統結構

Amazon AWS上線于2006年, 屬於雲計算服務中的IaaS (Infrastructure as a Service ). 亞馬遜AWS提供的資料中心群分佈在全球各個區域(Region). 分為4大區域.其中包括: 北美區域(North Amerian Region), 亞太區域(Asia and Pacific Region),歐洲(含中東和非洲)(Europe / Middle East / Africa) 和南美區域(Sou th America Region)，如圖5所示。

圖5  亞馬遜資料中心群分布圖

下面是亞馬遜全球4大區域的具體分佈:

北美大區域:

分為5個區域:

US East (Northern Virginia) Region  EC2 Availability Zones: 5    2006年開始服務

US West (Northern California) Region EC2 Availability Zones: 3   2009年開始服務

US West (Oregon) Region EC2 Availability Zones: 3    2011年開始服務

AWS GovCloud (US) Region EC2 Availability Zones: 2    2011年開始服務

(注: GovCloud是亞馬遜為美國政府機構單獨承運的一個雲計算區域.位於美國的西北地方)

亞太區域

Asia Pacific (Singapore) Region EC2 Availability Zones: 2    2010年開始服務

Asia Pacific (Tokyo) Region EC2 Availability Zones: 3    2011年開始服務

Asia Pacific (Sydney) Region EC2 Availability Zones: 2    2012年開始服務

歐洲區域

EU (Ireland) Region EC2 Availability Zones: 3    2007年開始服務

南美區域

São Paulo Region EC2 Availability Zones: 2    2011年開始服務

另外,亞馬遜為了提高業務的可靠性、, 穩定性和使用者性能體驗, 也在全球各地建立了CDN的邊緣加速節點資料中心(Edge Location). 其分佈區域如圖6所示,主要是圍繞著上述分佈在全球的區域和可用區節點來建設的, 從而可以加快使用者存取資料的體驗.

圖6  亞馬遜Edge Location分布圖

為了最大的提高IaaS服務的可靠性, 每個區域含有多個EC2可用區(Availability Zone). 可用區對應的就是專屬於一個區域(Region)的分散的物理資料中心. 其中,

* 一個區域可以含有多個可用區;

* 一個可用區只能屬於一個區域.

在關於AWS的區域和可用區的關係方面,圖7所示為一個比較清晰的拓撲關係.

圖7 AWS區域和可用區

不同的區域是完全獨立的, 不存在資訊交互.  從而去除一個區域失效故障可能帶來對另外一個區域的影響.

同一個區域的可用區是分開的資料中心. 一個可用區的失效不會影響到同一個區域裡面的其他可用區. 在同一個區域內,通過高速, 低延時的網路將多個可用區互聯.

使用者可以根據自己業務的需求選擇裡客戶比較接近的區域,例如美國的東部還是西部.

使用者也可以通過在同一個區域內的不同的可用區裡啟動多個業務,從而避免可用區的單點失效.

在一個可用區裡,一個AWS的服務由多個部件和服務模組實例(Instance)構成. 如圖8所示, AWS主要由EC2(Elastic Compute Cloud),EBS(Elastic Block Store) 和S3(Simple Storage Service)等部件構成. 其中EC2提供虛擬化的伺服器主機資源; EBS為EC2提供塊設備的支援,類似一個大硬碟. 然後通過格式化從而可以為EC2提供各種檔案系統支援; S3提供的是一個通過WEB可以訪問的資料存儲和備份資源, 使用者可以定期為其在AWS EC2產生的或者EBS裡面的資料做即時或週期性備份,並可以通過API和各種WEB介面訪問.

圖8  AWS總體結構圖

ELB(Elastic Load Balancer)是可選的負載均衡的部件. 通過ELB,一個AWS的租戶可以在AWS的一個可用區或多個可用區裡部署多個EC2的實例. 然後通過ELB實現負載均衡和容錯的目的; RDS(Relational Database Service)是一個基於WEB介面的關係資料庫服務, AWS的租戶可以通過RDS的管理介面生成,管理自己的資料庫業務. 資料庫可以是MYSQL,ORACLE或者微軟的SQL Server等. CloudFront是AWS的一個基於WEB的CDN加速服務,租戶可以非常簡單的管理內容並決定對內容進行各種加速選擇, 也可以是和AWS的其他服務模組配合, 例如,S3等做資料存取加速. AWS的VPC(Virtual Private Cloud)服務是一個提供給租戶在AWS的雲中建立自己的私有的網路的一種方案.  類似于Hosted Private Clouds的範疇. 一個租戶可以在AWS裡面創建一個VPC, 然後自己完全控制在這個VPC域裡網路的二層,三層配置, 和各種安全掌控.

大體而言, 一個最基本的AWS雲服務由EC2, EBS, RDS和S3構成. 其他的服務是可選項, 例如,用於負載均衡和容錯的ELB等.

(責任編輯：呂光)