什么是云计算中的云爆发？

什么是云爆发？

当本地基础设施达到最大容量时，“云爆发”是一种利用云计算资源的配置技术。当组织内部数据中心计算资源耗尽时，它们会将多余的工作负载转移到外部第三方云服务。对于处理具有不规则需求模式和季节性需求峰值的工作负载，云爆发是一种实用且经济的解决方案。

为什么云爆发很重要？

过去，企业会在托管或私有数据中心购买和维护自己的网络硬件、服务器和存储。但得益于亚马逊网络服务等独立云提供商的出现，企业现在可以利用全球可访问、易于扩展且安全的公共计算基础设施，这些基础设施可以根据需求进行扩展或缩减。使用完全由他人控制的基础设施变得更加方便。为了区分外部第三方云资源和内部基础设施，创建了“公共云”一词。

除了享受公共云计算的好处外，许多组织还希望维护其现有的本地计算基础设施。当其本地计算容量耗尽时，它们可以启用云爆发混合云架构来访问公共云中的资源。通过使用云爆发技术，云用户可以实现以下目标：

• 有效利用本地资源。
• 降低与本地基础设施相关的额外支出。
• 利用公共云的规模和适应性。
• 防止工作负载突然激增，导致关键业务应用程序服务中断。

企业何时可以使用云爆发？

以下是一些典型的云爆发用例：

营销活动

与产品发布或季节性销售一样，营销活动会产生大量的流量激增，并在活动结束后消退。在某些情况下，您的本地资源容量可能足够，但可能无法处理溢出流量。在这些时期，云爆发可以帮助您满足需求，而无需购买额外的计算能力。

大数据分析

大型数据建模作业通常需要更多资源，例如内部内存和处理器能力，用于机器学习和 3D 渲染等任务。由于这些不是典型任务，因此它们非常适合云爆发到公共云。此外，公共云提供商还提供经过专门优化的资源。

云爆发的过程是怎样的？

IT 管理员会配置本地计算资源的容量限制。当应用程序的工作负载过大时，它们会开始使用公共云资源。负载均衡器技术会将传入的应用程序请求重定向到云。

云爆发架构可分为以下几类：

手动爆发

您可以使用一种称为手动爆发的技术，根据需要手动预配和取消预配公共云服务。负载均衡软件会跟踪资源利用率，并提供手动操作的警报。

优点和缺点

组织使用手动爆发来为特定任务创建大规模但瞬态的云部署。手动爆发有助于云爆发的试点项目。但它也更容易导致部署错误和人为错误。

自动爆发

通过自动爆发，可以使用云爆发工具自动预配来自公共云提供商的资源。可以设置指定工具如何响应需求增加的策略。需要时，该工具会自动预配云资源；需求下降时，它会取消预配。

优点和缺点

云资源可以由自动云爆发工具自动创建、增长、缩减和删除。它们可以有效利用您的本地和公共基础设施，同时降低人为错误的风险。

分布式负载均衡

一种云爆发技术，可在您的数据中心和公共云基础设施之间并发运行工作负载，称为分布式负载均衡。需要配置公共云中的最小容量待机部署。此外，还必须在本地基础设施中设置负载阈值，并根据需要进行分发。通过在公共云和本地基础设施之间共享流量，负载均衡操作会自动扩展待机部署以处理更高的负载。

组织可以采取哪些有效的方法来实现云爆发？

为了成功实现云爆发，组织需要以下功能：

可见性

为了微调爆发，云提供商应提供对其服务的精细可见性。通过细致的资源使用监控，企业可以克服挑战并增强其混合云功能。

生产力

公司必须部署能够自动管理云计算资源的工具和软件。只有小型操作和特定用例才能从手动平衡中受益。对于希望成功扩展的企业来说，自动化是必须的。

控制

特别是，在需求高峰期，您需要能够跟踪资源并确保它们被正确预配而不会出现服务中断。随着时间的推移，通过利用包含监控和报告的云爆发工具和服务，成本会降低，效率会提高。

如何实现 AWS 云爆发？

在本地和 AWS 云资源之间，AWS 混合云服务提供了一致的 AWS 体验。您可以从最广泛的服务中进行选择，以创建满足您独特需求和用例的云爆发架构。云包括计算、网络、存储、身份管理、安全和监控等服务。

• 运行在本地的应用程序可以通过 Amazon Storage Gateway 访问几乎无限的云存储。
• Amazon CloudWatch 是一项可观测性服务，有助于更统一地查看 AWS 和本地资源及服务。
• AWS Systems Manager 可作为中央存储库，帮助您监控和解决 AWS 和本地资源的操作问题。

云爆发的挑战

云爆发也有一些缺点：

• 安全性：公共云被黑客攻击时，邻近组织的数据可能面临风险。
• 数据安全：保持从多个源馈送的备份一致性可能具有挑战性。
• 连接：在公共云和私有云之间建立具有高带宽和低延迟的冗余连接可能对组织构成挑战。

围绕云爆发的其他问题源于不同环境之间可能存在的不兼容以及管理工具的可访问性有限。尽管虚拟化和云计算服务提供商已开发出用于管理混合环境和将工作负载迁移到云的工具，但这些解决方案通常要求所有环境都建立在同一平台上。因此，很少有企业能够实现云爆发架构。

云爆发的特点

通过将多余的工作负载平稳地转移到公共云，云爆发提供了一种处理这种情况的方法。其特点包括：

• 监控应用程序当前承受的负载量。
• 当触发器达到限制时，将多余的工作负载转移到公共云。
• 在公共云和私有云之间保持数据和应用程序的一致性。
• 当负载恢复正常水平后，关闭云爆发。
• 根据使用量向公共云服务提供商支付计算和存储费用。

可以在私有云防火墙内运行的系统来跟踪应用程序的工作负载，并在公共云和私有云之间切换它们。

如何安装基于云的解决方案？

公共云和私有云都会同步数据和应用程序。如果应用程序的增加的工作负载需要转移到公共云，则必须先将数据库和应用程序配置转移到公共云，然后与私有云同步。在公共云开始运行之前，需要高速网络，这需要一些时间。

为了避免延迟，可以在云爆发开始之前提前完成以下操作：

• 维护数据库和应用程序配置的在线副本。与计算资源成本相比，公共云的存储成本不会很高。
• 定期（例如每月一次）增量更新应用程序和数据库。
• 在爆发当天，通过将数据库和应用程序更新到自上次更新以来所做的更改，在公共云中平稳启动应用程序。
• 之后，确保公共云和私有云中的所有数据和应用程序都已同步，以确保无缝运行。

云爆发的图示

负载的突然、预期和意外增加可能以多种方式发生。以下列出了一些云爆发场景的示例：

• 在节日期间或促销期间，电子商务网站的用户帐户会增加。
• 在公布成绩的日子，教育网站的用户数量会急剧增加。
• 在月底，金融应用程序和税务网站的访问量会意外增加。

结论

当满足正确条件时，自动化有助于促进这一过程，而云爆发项目可能会带来丰厚的回报。因此，部署企业需要极其谨慎地确保其合规性和数据安全。