香港虛擬主機商帶您看服務(wù)器技術(shù)大趨勢

        在過(guò)去10年中，服務(wù)器技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了很長(cháng)的一段發(fā)展歷程。為什么要說(shuō)10年?其實(shí)并沒(méi)有什么特別的原因，真的。我幾乎只是隨意選擇了這一個(gè)比較好算的時(shí)間段。因為無(wú)論我們所選取的20年還是兩年，在整個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，不斷的發(fā)展變化是唯一的不變的。只需要簡(jiǎn)單的想想在今天的IT業(yè)界被我們稱(chēng)為“服務(wù)器”的東西，與10年前被稱(chēng)之為“服務(wù)器”的東西已經(jīng)有了很大的不同這一事實(shí)，就已然很容易理解了。的確，今天的“服務(wù)器”甚至不一定是實(shí)際的物理設備?？紤]到這一點(diǎn)，不妨就讓我們來(lái)看看當前在服務(wù)器技術(shù)領(lǐng)域中的六大趨勢吧。

　　從單處理器系統轉移到多處理器系統

　　在最高級別，服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展趨勢是由應用程序和市場(chǎng)需求所推動(dòng)的。還記得幾十年前，企業(yè)應用程序(如數據庫、ERP和CAD程序)的性能要求開(kāi)始為單處理器服務(wù)器系統的功能所帶來(lái)的壓力嗎?作為對這些需求壓力的響應，業(yè)界開(kāi)發(fā)了多處理器服務(wù)器以及與它們一起使用的編程模型。不足為奇的是，隨著(zhù)大型企業(yè)的需求的不斷增長(cháng)，服務(wù)器供應廠(chǎng)商也頻頻推出越來(lái)越大型的多處理器系統以響應企業(yè)客戶(hù)的需求。

　　大數據和計算的橫向擴展模型

　　我們今天的技術(shù)發(fā)展現狀是怎樣的?絕大多數是處在大數據和計算的橫向擴展模型的環(huán)境中?；赪eb經(jīng)濟的新的應用程序 - 許多人將其稱(chēng)之為大數據應用程序和最新一代的NoSQL數據庫應用程序——類(lèi)似于我們曾經(jīng)構建最大的多處理器服務(wù)器能力時(shí)所面臨的壓力。而這也導致編程模型的開(kāi)發(fā)，使應用程序得以能夠使用數百甚至數千的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器作為計算集群平臺。這就是谷歌所謂的“倉庫規模計算(Warehouse Scale Computer)”。其也被稱(chēng)為橫向擴展計算模型，不是使用更大的多處理器系統的縱向擴展模型。在這種橫向擴展的大背景下，一臺單一物理服務(wù)器是一個(gè)計算集群的組件，而該計算集群反過(guò)來(lái)又是新的服務(wù)器。

　　高性能網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展

　　由于高性能網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的進(jìn)步，可擴展性，故障彈性，在線(xiàn)故障修復和升級的概念也已經(jīng)從服務(wù)器硬件轉移到集群軟件層。10Gb以太網(wǎng)使得過(guò)去由于性能原因而不得不直接與服務(wù)器集成的I/O設備，現在可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )提供服務(wù)。因此，一臺單一物理服務(wù)器組件的架構已經(jīng)被大大簡(jiǎn)化。在硬件層面，其是具有一個(gè)或兩個(gè)處理器、內存和網(wǎng)絡(luò )接口的最具成本效益的計算平臺。同時(shí)，Linux已成為這些服務(wù)器最廣泛接受的基本軟件平臺。一個(gè)服務(wù)器的“設計”現在由一臺網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)化的物理服務(wù)器和I/O設備的軟件組成。這樣的服務(wù)器可以根據需要，以及通常是根據企業(yè)工作流的需求在軟件中進(jìn)行規?；s放——而這一功能在之前則是不切實(shí)際的。這個(gè)模型的缺點(diǎn)是有太多硬件和軟件組件必須正確配置在一起工作。這個(gè)模型需要直到最近才出現的新的管理系統和硬件架構元素。

　　虛擬機和容器技術(shù)

　　虛擬機(VM)和容器技術(shù)的出現實(shí)現了服務(wù)器計算環(huán)境的抽象和封裝，可以作為服務(wù)器平臺上的應用程序運行的軟件實(shí)體。這兩種技術(shù)正在成為公共云服務(wù)提供商的規范。多臺虛擬機和容器可以被部署在一臺物理服務(wù)器上，從而得以能夠將多臺服務(wù)器整合到較少數量的物理服務(wù)器上。這有效地提高了硬件的效率，并減少了數據中心的空間占用面積。在這種情況下，一臺“服務(wù)器”是虛擬機或容器軟件鏡像(container image)，而不再是硬件實(shí)體了!這樣的“服務(wù)器”可以被創(chuàng )建、保存(或暫停)、或被傳送到不同的硬件服務(wù)器——這些概念完全與服務(wù)器的傳統概念相異，但是卻創(chuàng )建了物理服務(wù)器所不可用的部署功能。此外，一個(gè)完全配置和測試的軟件堆棧的一臺虛擬機或容器鏡像可以被保存和分配，封裝學(xué)習和專(zhuān)業(yè)知識。這有助于快速部署應用程序，從而節省人力成本和時(shí)間成本。這是虛擬機和容器模型的主要價(jià)值主張之一。

　　與一個(gè)完全配置和測試的軟件堆棧虛擬機/容器很類(lèi)似的是，其可以作為軟件鏡像進(jìn)行管理，可以保存和重新部署，橫向擴展環(huán)境的軟件堆棧(包括底層的邏輯服務(wù)器的配置) 可以被抽象、保存和重新部署。這使得可以快速部署橫向擴展的應用程序，幫助企業(yè)最終用戶(hù)處理橫向擴展系統的復雜性。鑒于底層計算平臺可以基于工作流的需求進(jìn)行修改，這是特別有價(jià)值的。

　　內存技術(shù)的發(fā)展

　　但我們不要忘記了硬件。諸如相變化內存(Phase Change Memory，PCM)和可變電阻式存儲器(ReRAM)之類(lèi)的存儲器技術(shù)的進(jìn)步正在使得具有類(lèi)似于當今服務(wù)器中的DRAM的訪(fǎng)問(wèn)時(shí)間的新型的存儲器提供了2到10倍的容量，且具有成本優(yōu)勢和持久性。這種即將到來(lái)的新型存儲器類(lèi)將在DRAM和磁盤(pán)存儲之間創(chuàng )建新的存儲器層級，稱(chēng)為存儲類(lèi)存儲器和永久存儲器。高容量，加上新的內存技術(shù)所提供的低延遲性能，將推動(dòng)實(shí)現全新的應用程序性能，其將比現在的服務(wù)器高出幾個(gè)數量級。但與此同時(shí)，其也帶來(lái)了一些需要克服的架構方面的挑戰，才得以能夠發(fā)揮其全部的潛力并實(shí)現廣泛的使用。這些挑戰包括(1)系統中的存儲器區域的持久性的應用程序意識，該存儲器空間的一部分要么在處理器上的易失性高速緩存中;要么在DRAM中，以及(2)處理故障失敗服務(wù)器上的具有持久性的、且潛在具有價(jià)值的數據。Linux社區正在積極處理這些問(wèn)題，我們應該有望能夠在未來(lái)的12到18個(gè)月內看到解決方案開(kāi)始出現，如果不是更快的話(huà)。

　　鏈接到企業(yè)數據庫的機器學(xué)習和移動(dòng)應用程序

　　到目前為止，諸如x86的通用處理器架構已經(jīng)專(zhuān)門(mén)用于服務(wù)器的設計中，并且這些通用的微處理器將被編程以滿(mǎn)足每款應用程序的需要。然而，更新的、更強大和更苛刻的應用程序，如機器學(xué)習，安全功能和高帶寬壓縮在通用處理器上執行效率非常低。因此，當今正在部署的較新的服務(wù)器都是基于GP和GPU處理器、機器學(xué)習處理器和密碼處理器的一個(gè)混合。這些較新的服務(wù)器提供了比標準通用處理器架構大大提高的性能級別(數量級)。因此，企業(yè)數據中心將遷移到日益異構的計算環(huán)境中，具備特定應用程序的專(zhuān)用服務(wù)器。

　　此外，與實(shí)時(shí)響應的企業(yè)數據庫關(guān)聯(lián)的移動(dòng)應用程序推動(dòng)了這種新型服務(wù)器的市場(chǎng)需求。雖然傳統企業(yè)應用程序的最終用戶(hù)通常僅限于企業(yè)員工和潛在的一些合作伙伴，但這些新的應用程序現在正使得數以百萬(wàn)計的在線(xiàn)客戶(hù)能夠訪(fǎng)問(wèn)企業(yè)應用程序，如醫療保健、金融、旅游和社交媒體。他們需要相當數量級的事務(wù)吞吐量和毫秒級的響應時(shí)間。正在部署的新的橫向擴展應用程序(如NoSQL數據庫)以及基于閃存的存儲，能夠滿(mǎn)足這一需求。

　　有望看到的更多的變化

　　因此，從上述對于當前服務(wù)器技術(shù)趨勢的粗略總結中我們可以看出，變化和創(chuàng )新沒(méi)有缺點(diǎn)，而這些進(jìn)步的本身，就是一個(gè)發(fā)現新問(wèn)題，并不斷尋找新的解決方案的過(guò)程。在過(guò)去幾年中，大數據、橫向擴展的計算、高性能網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、虛擬機和容器技術(shù)、內存技術(shù)、機器學(xué)習和其他與企業(yè)數據庫相關(guān)的高級應用程序的進(jìn)步都推動(dòng)了服務(wù)器技術(shù)的發(fā)展?，F在的一臺服務(wù)器甚至早已不是我們十年前所知道的服務(wù)器的樣子了，那么誰(shuí)又知道10年后的服務(wù)器看起來(lái)會(huì )像什么樣呢?