随着企业信息化建设的推动,企业信息管理系统和业务系统之间进行数据传输和通信的需求不断加强。与此同时,随着企业发展的壮大,企业内部数据突飞猛进的增长,形成海量数据,企业必须通过强大的计算力来存储、处理和传输这些数据。云计算是近几年出现的一种新型计算模式,它的计算能力和处理数据的能力极大的满足了当今企业的需求,并且能够节约存储和计算数据的成本,为企业在硬件方面节省了大量的投资。
另一方面,由于制造业网络化和全球化进程的加快,现代企业最重要的信息管理平台——企业资源计划(ERP)系统也面临着严重的挑战。传统ERP系统是通过企业的管理模式和业务模型共同驱动下的由多个模块构成的信息管理系统,信息管理系统一旦形成,其结构相对固化、应用比较复杂、柔性差,无法及时有效地跟进企业规模扩大带来的业务以及管理创新的脚步,也无法对企业信息量激增进行有效地处理,具有明显的滞后性。为此,建立一个新型高效的信息系统应用架构将是解决上述问题的关键技术核心。
一、云计算定义
云计算(CloudComputing)是基于互联网实现的超级计算机模式。它能够根据用户的需求,通过互联网提供计算资源环境和实现服务,同时能够平衡负载资源,有效调节资源使用情况。云计算不仅仅带来技术上的革新,同时也带来了企业商业模式上的革新。
云计算从使用范围上划分主要包括狭义云计算和广义云计算。1)广义云计算通过计算机网络以按需使用服务的方式来为用户提供服务。它所提供的服务可以和互联网及软件相关,也可以是无关的,提供其他类型服务。我们通常所说云计算均是广义云计算,它的使用范围是最广的。2)狭义云计算通过计算机网络以按需使用资源的方式来为用户提供所需要的各种资源,主要包括软件、硬件以及平台等资源,它是基础设施的使用和交付。“云”是计算机网络的一种,为用户提供资源。用户只需要根据自己的需要租用“云”中的各种资源即可,一旦资源紧缺,能随时进行扩展,一旦充裕,能随时进行释放,按需使用。
云计算从服务范围上来划分主要包括公有云和私有云。1)公有云主要是指第三方提供给客户使用的云平台,公有云一般是通过互联网来进行访问,以低廉的价格,租给客户进行使用。公有云作为一个支撑平台,能够整合上游的服务提供者和下游的最终用户,打造新的价值链和运营系统。2)私有云是指为客户企业单独使用而构建的云平台,通过部署在企业内部的局域网中,在企业的基础设施上部署企业内部的信息系统,从而实现企业云的安全平台以及对数据的安全性和服务质量达到最有效的控制。
总之,云计算通过对网络中的软硬件资源进行调度,以冗余存储的方式来确保系统的可靠性和可用性,通过虚拟化技术将海量数据或计算处理程序自动拆分成多个较小的相互间耦合性比较低的子数据或子程序,然后将这些子程序或子数据再通过计算机机群组成的云计算平台系统进行分布式计算程序处理,最终把结果以快速、可靠、透明的方式返回给使用者的新型商业计算模式。
二、云计算的分类
云计算主要划分为三种基本类型:
1)IaaS(InfrastructureasaService,基础设施即服务):基础设施即服务,系统供应商向用户提供同标准的颗粒度的可度量的计算、存储、网络等基础硬件资源,使用者可以在这些基础硬件设施之上部署和运行各种软件,包括客户的操作系统和业务信息系统。把硬件资源以虚拟服务的形式提供给用户,主要包括硬件资源和网络资源。用户只需要根据自己使用的需要,租用基础设施平台服务提供商部署好的硬件资源环境,然后在平台上部署企业的业务系统,而不必要购买硬件和网络等资源。
2)SaaS(SoftwareasaService,软件即服务):软件即服务,是指运营商通过互联网向用户提供软件服务的一种软件应用模式。传统的SaaS与云计算下的SaaS,在用户体验上基本完全相同,感觉不到差异。传统的SaaS直接构建在硬件环境之上,无法实现后台资源环境的多租户共享,也不能实现资源环境的动态流转,计算能力无法平衡。云计算下的SaaS,需要这些软件运行在云平台服务层或构建在云基础设施框架之上,其优势主要体现在后台资源的动态伸缩和流转上,资源可扩展性也更强。通过SaaS,用户只需要标准的Web浏览器即可使用云计算平台上的软件,客户只需租用软件,而不必购买软件,可以节省大量的开支。用户能够随时随地的使用云计算提供的软件服务,产生的个人信息和数据直接在云端存储即可,无需存储到本地,因此,云计算提供的软件服务的安全性和升级问题得到了保障。
3)Paas(PlatformasaService,平台即服务):云计算服务提供商搭建软件使用的平台,并作为一种云计算服务,通过互联网提交给用户使用。平台即服务,是构建在基础设施之上的。用户通过在云平台供应商提供的开发平台下创建自己的业务应用,同时直接在云平台的运行环境中运营自己的业务系统。平台提供应用服务引擎,如互联网应用编程接口/运行平台等。用户通过基于该应用服务引擎,构建平台应用。
三、云计算体系结构
“云”是由数以万计的计算机组成的并通过计算机网络对外提供云服务的机群系统,云端使用的计算资源可以随时随地进行扩展和压缩,使所有的计算机硬件资源都能充分发挥各自的效能,最大程度的减少了硬件资源的使用,降低了成本。对于“云”中数据的存储和处理,是通过计算机机群来进行存储和处理的,利用数据处理中心管理大量计算机组成的机群,它按照客户的需求进行计算资源分配,实现和超级计算机一样的访问速度和处理效果,却大大降低了硬件成本。下图是云计算的结构模型。
云计算结构的模型示意图
1)UserInteractionInterface:用来进行交互的界面,使用终端向云平台发送请求,用户申请需要进行的操作,发起服务。
2)ServicesCatalog:服务请求目录,用户通过此目录选择所需要的服务,云平台通过此目录为用户提供相应的计算资源。
3)SystemManagement:用户使用系统管理来管理云服务平台的资源,管理用户资源的使用情况,对资源的最大化使用进行控制。
4)ProvisioningTool:用户使用服务提供工具对用户交互页面发送的请求进行操作和处理,对用户申请的服务资源进行配置和部署。
5)Monitoring&Metering:监控资源的使用情况,收集用户服务使用情况,最终把从用户那采集的数据传送到数据处理中心,数据中心通过系统管理对收集的数据进行分析,最终生成服务使用情况的报告,从而监控资源的使用情况。
6)Servers:通过云计算提供服务,系统进行管理和维护,可能是真实的服务,也可能是虚拟的服务。
四、云计算ERP部署方式与传统ERP部署方式的区别
ERP的部署方式包括传统的部署方式和新型的云部署方式,传统部署方式主要包括集中式部署和分布式部署,云部署包括公有云部署和私有云部署,我们主要实现私有云部署。下面分别介绍两种方式的主要区别:
1)企业规模
传统部署方式中集中式部署只能支持小型企业,企业类型只能是单公司企业,分布式部署只能支持中型企业,企业类型也只能支持集团企业。私有云的部署方式,支持包括小型企业、中型企业以及大型企业,并支持单公司企业以及集团企业,支持的企业规模和企业类型更加全面。
2)数据量和计算量
相较于传统的ERP部署方式,云部署方式可以很好地支持大数据量、海量数据,对大型计算根据计算量来弹性的分配计算资源,既不造成资源的浪费,也能很好扩充资源,对企业的支持范围更广泛。
3)主要技术
集中式部署主要是采用WEB中间件、数据库等技术,当用户并发访问量急剧增加时,系统容易崩溃。分布式部署主要采用WEB中间件集群、数据库集群等技术,能在一定程度上解决高并发的用户访问量,但是对于海量数据的性能问题依然无法解决。云部署方式主要使用虚拟技术、分布式技术、ESB企业服务总线等技术,不仅解决了高并发的用户访问量的问题,也从根本上解决了海量数据访问性能低的问题。
4)硬件要求
集中式部署为了提高性能需要高性能的专用服务器,比如小型机等价格昂贵的设备,给企业部署带来了比较大的硬件投资。分布式部署通过多台服务器搭建集群的方式来提高性能,为了保持性能依然需要专用服务器,通过多台专用服务器部署搭建集群的方式来提高性能,企业在硬件方面的投资依然很大。云部署只需要普通的PC服务器即可完成部署,把大型计算量进行分解,分摊到不同的服务器上进行计算,把最终的结果返回给用户,性能提高的同时减少了企业硬件方面的投资。
总的来看,集中式部署便于系统集中的维护,降低了维护成本和风险,便于规范业务和企业管理模式,集中的数据服务保证了数据的正确性和安全性,初期硬件设备投资及日常维护成本较低,系统的集成、更新升级较为简单。但是随着系统的深入应用和企业的发展,数据量不断增大,易出现性能问题,如查询速度越来越慢。针对这些性能问题,企业常会采取一些优化措施,如不断升级硬件设备、建立数据库索引、数据表结转、表分区以及其他数据库优化措施,而由此又引起系统的复杂度提高,系统的可维护性、稳定性降低,对业务风暴的抵抗能力不足,如月底往往有大量的报表要生成,此时系统的压力较大,容易出现性能问题。
分布式部署将大量计算工作分摊给多台机器完成,可提高系统性能,提高用户体验。系统负责在多台计算机间尽可能平均的分摊计算处理,可由大量服务器搭建出计算能力超强的计算机群,可降低企业的IT投资,当其中某节点发生故障时,系统会主动由其他节点代替处理计算,保证了系统的高可用性和稳定性,抵御业务风暴的能力较强,可充分发挥每个计算节点的计算能力。但系统上线部署较为复杂,需要针对每个计算节点单独部署,初期硬件设备投资及日常维护成本较高,系统实现复杂度较高,需采取一些分布式编程技术,系统的集成、更新升级复杂度提高。
云部署使系统按需使用计算资源,充分利用现有IT资源,降低企业IT资源浪费,有效降低企业投资,保障数据存储安全,用户无需担心服务器遭到病毒攻击,导致数据丢失或者损坏等麻烦,与其他云服务结合,充实整个企业云服务系统,为企业提供顺手拈来的云计算服务,企业数据在私有云环境中共享,降低了系统集成的难度,轻松实现不同设备和应用间的数据共享。
本文主要介绍了云计算的特点、分类、原理以及云计算架构实现的方式,后文我们将重点介绍如何在构建RS10企业私有云平台框架时,进一步实现分布式数据库,最终实现RS10在私有云平台和分布式数据库平台上的应用。