使用智能云计算解决现实问题

使用智能云计算解决现实问题Joyent白皮书

综合摘要

很多公司已经开始考虑使用云计算来降低资本投入和运营费用，然而他们也应该考虑使用在战略层面使用该技术，以提升工作效率、加速创新，并保持自己在市场中的竞争优势。本白皮书讨论如何将云计算作为推进业务发展工具，并举出多方面案例。比如，云计算对于开发崭新的产品、应用和服务来说，是一种投入不高而且响应速度很快的平台。相对于扩展数据中心而言，采取周期性按需增长的数据中心是一种负担得起的变通方案。使用云计算作为应用开发平台，能够节省时间，提高可靠性。本白皮书讲述了Joyent的客户在现实世界中对云计算的战略性使用方法，并详细叙述了Joyent的Smart Technology基础架构的独特之处，该基础架构能够为世界各地各行各业的公司提供高性能、高灵活性的环境。这种演化而来的、创新性的云计算被称之为“智能云计算——Smart Computing”。

目录

不仅能省钱：把云作为创新平台 5 云应用开发环境 6 暴增与周期7 电子商务与云整合8 地理分布业务应用9 数据中心的按需部署和海量扩展10 实践中的智能云计算：客户实例10 Joyent的Smart Technologies和云计算11 在Joyent云上创新12 Joyent编程环境12 应对流量暴增和峰值13 Joyent云部署的多种选择13 结论13

介绍 云计算的发展，背后的一个主要理念就是降低传统数据中心的成本。公司操控数据中心里面的虚拟服务器，能够大幅提升他们的物理资源利用率。举个例子，他们可以在少于30台的物理服务器上运行60个虚拟服务器和应用，而不必运维60台服务器，每台只用到20%的资源容量。物理服务器使用虚拟机可以得到更好利用，要执行同样的任务，需要的物理服务器也就更少。这不仅节省了购买服务器硬件的资本投入，同时降低了能耗和系统管理投入。服务器更少，需要的能源更少，维护也就更少。公司使用存储虚拟化技术，将多个服务器和存储阵列没有使用的磁盘空间放在一个大的存储资源池中，就可以得到类似的节省。通过WAN 和互联网连接访问这些资源，能够提供更多节省，客户和雇员能够从任何地方访问数据和应用，同时不必使用专用的网络连接。 因为需要管理的物理资源更少，云计算也就降低了管理和维护的成本。此外，数据和应用集中到云中，也降低了应用的随意部署以及未授权的用户应用安装，当需要增加网络安全性和稳定性，需要做的故障排查工作也就更少。所有资源的集中化管理和标准化同样降低了维护成本，因为每个人需要管理和维护的系统和组件变得更少了。 听起来有点矛盾的是，尽管集中控制和管理资源，相对于传统数据中心架构，云计算能够为IT 组织提供更大的灵活性。因为应用运行在

虚拟机之上，不必为了容纳新应用而向物理服务器中再次安装内存、磁盘和其他组件，管理员可以使用hypervisor 软件配置存储、CPU 和内存。一台物理服务器可以容纳多种虚拟机和存储阵列配置。当应用需求发生变化，IT 管理员只需重新配置某个虚拟机，而不是让某些昂贵的硬件强制退役。与之类似，将一台虚拟机分布在多台物理服务器上，也可以让有价值的计算资产的寿命得以延长。随着时间推移，云计算的这种平台灵活性已经为业务人员、软件开发人员和IT 组织带来更多好处。

智能云计算

Joyent 的智能云计算

架构结合了网络、虚拟

化、应用开发和操作系统

核心等多方面的创新技

术。整个智能云计算系统

在性能、可扩展性和互联

网资源可靠性方面都有提

升，是云计算核心理念的

一次进化。

不仅能省钱：把云作为创新平台

云计算能提高物理资源的利用率，快速重新配置资产，并提供灵活的开发环境。出于上述原因，很多企业和软件开发人员发现它是开发下一代应用和创新的业务计算策略的绝佳平台。实际上，云计算是尝试新鲜事物的最佳选择。

当公司开发新产品时，他们必须为市场活动和新产品的推广构建并开发新的资源，还要为产品支持和销售加入新资源，而且他们希望能够扩展计算资源容量以满足需求增长。很多时候，新产品的推广会让计算资源面对需求高峰：新的网页和在线应用，以进行推广和订单处理；新的带宽以应对增加的流量，还要更多存储资源以放置所有的新数据。传统方式下，公司需要加入更多硬件资源到数据中心中，为了满足潜在的需求增加。然而，企业很难规划出到底需要多少服务器、磁盘阵列或是额外的带宽，因为他们也不能准确预期自己的产品能有多么成功。很多时候，企业会多部署一些新的资源，保证能够满足新的需求。随着市场对新产品的兴趣慢慢平息，相关活动就会减少，因此需要的计算资源也就会降低到相对稳定的水平。传统数据中心在活动活跃期过后，多余购置的资源就会闲置下来。

使用云计算，企业可以签合同预定更多计算资源，以辅助他们现有的数据中心，覆盖预期发生的峰值流量和计算需求。当最初的需求减少后，他们可以很容易地取消没有使用的云计算资源。此外，使用云计算资源辅助数据中心，还能简化容量规划的过程。虽然人们仍然希望能够准备初始化并准备好正确数量的资源以满足需求，一旦出现需求远远高于或者低于预期的状况，比起向传统数据中心环境中添加或减少物理资源，要再次分配或是取消云中的虚拟资源相对更为容易。

Joyent智能云计算所提供的CPU bursting功能让这些变得更容易。这种创新性的技术让应用能够实时动态扩展，应用能够使用的CPU 资源，比为自己预留的份额更多。这让应用能够更快响应需求峰值，还能减少应用需要具备的水平扩展能力。

云计算也能给公司带来机会，更快部署新的在线应用或功能。如果基于开放系统标准，并且放在稳定的底层架构之上，云计算平台就可以加速开发过程，并提升新应用的可靠性。因为他们只需为自己使用的资源付费，使用基于云的资源，公司可以担负起更多的应用开发和创新能力。已经有数千个基于云的应用可以直接使用，开源社区每天都在发布新的工具组合、应用和模块。虽然传统的服务器和桌面PC 应用开发仍然有其立足之地，技术创新的的动力已经站在了云计算应用一边。在过去几年中，环境已经显著成熟，能够支撑多种计算能力。举例而言，云计算的应用从简单的共享日历，直到大规模的金融交易应用。 虽然传统的服务器和桌面PC 应用开发仍然有其立足之地，技术创新的的动力已经站在了云计算应用一边。 做为云计算开发灵活性的实证，很多企业使用云计算平台为客户或是雇员部署公共或是半公共的应用试用版本。应用测试可以实时进行，开发团队可以收集有价值的数据以供修正，并进行下一步测试。除了应用的稳定性，企业也可以为可用性和内容在云平台上快速测试应用，邀请成千上万的客户参与并提出意见，这在传统的应用开发环境中几乎是

不可能实现的。更广泛的测试和评价能够大大提升最终产品的成功几率。随着试用版本迈向最终产品，开发人员能够逐步增加应用需要的计算资源，以满足用户数目的增加。这就让产品可以无缝完成向最终完全公共的、完整版本的切换。因为增量式的广泛测试，应用能够更加稳定，更加便于使用。

云应用开发环境

云计算提供商已经看到开发基于云的应用的无限潜力，他们已经开辟出一条道路，可以为企业提供完整的交钥匙型的、企业级的应用开发和测试环境。在这些特定的环境中，工程师可以迅速创建出实验室环境，供多种类型企业应用的创建、测试和质量保证工作使用。最强大的能力是能够让得到授权的工程师在这些环境中迅速配置他们自己的定制化环境，并从预定义好的虚拟机和虚拟资源模板中选择，不再需要系统管理员的协助。经过配置的环境可以保存下来，并很易于在不同开发团智能化的改进

智能云计算对于云各

方面的提升将运营和结构

方面的障碍一扫而空，让

公司可以重点关注业务创

新，而不是他们的云计算

架构。这样一来，Joyent

的客户可以用智能云计算

提升自己 在市场中的竞

争优势，同时生产力也得

以提升。

队之间共享，加速开发和测试流程。在开发过程的最后阶段或是推广完成之后，虚拟开发环境可以用来托管与最终测试或打补丁过程完全相同的部署环境。Joyent 的做法更进一步，让开发人员可以创建虚拟数据中心。 基于云的开发环境还可以用作产品修正测试、产品演示和技术支持培训和故障排查。基于云的开发环境与传统的软件开发环境差异很大，传统环境需要经常重新配置硬件和软件，需要大量维护和多得多的物理资源。估算数据显示：典型的虚拟环境能够为开发环境最多减少10倍的物理资源需求。Joyent 最新的应用开发技术——SmartPlatform 超越了这个容量数字，相对其他开发环境，能够提供超出3倍的开发、测试和QA 的资源容量。这样一来，客户使用Joyent 的SmartPlatform ，从初期开发开始直到产品推广阶段，可以托管3倍以上的项目。 Joyent 最新的应用开发技术——SmartPlatform 超越了这个容量数字，相对其他开发环境，能够提供超出3倍的开发、测试和QA 的资源容量。这样一来，客户使用Joyent 的SmartPlatform ，从初期开发开始直到产品推广阶段，可以托管3倍以上的项目。 暴增与周期 很多在市场中蓬勃发展的公司，他们的网站表现出了非常典型的高峰和低谷的访问情况，比如在线新闻站点或视频服务器等。要想在这些环境中做好容量规划和资源分配异常困难。使用高可扩展、高动态的云计算资源辅助提升传统数据中心的能力，这算是一种解决方案。首先，

云基础架构必须能够在几乎没有延时的情况下应对突然的流量暴增。要是以纯手工方式，等到发现流量高峰时再去手工分配更多CPU 或内存，如果管理不及时，就会导致应用崩溃，乃至丢失客户。因此，云资源应该可以响应起伏不定的流量需求。

其他某些行业的数据流量有易于预测的增加或减少，比如季节性零售商或是体育运动队相关业务。在这种情况下，企业可以在大流量阶段租借云资源，用之以处理预期增长的需求。此外，很多流量增长可能来LinkedIn 的创新

LinkedIn 开发的

BumperSticker 应用来

自于一个小实验。该

应用最开始部署在单

个SmartMachine 之

上，并迅速成长为世

界上最流行的Rails 应

用。LinkedIn 继续使

用Joyent 的公共云不

断开发更多创新应

用。

成长中的Gilt Groupe

美国东部时间每天中

午12点开始，Gilt 会新发

布一系列深度折扣的设计

师产品，覆盖他们的

iPad 、iPhone 和移动用

户，当然还有Web 应用

的用户。此时，网站的流

量相当于平时流量的10

倍到100倍，如果使用通

常的托管服务，他们的业

务模式将无法继续。

Joyent 可以处理瞬时的流

量暴涨，以很高的成本有

效性管理负载，保证Gilt

的成本低于网站的业界平

均标准，同时还能维持业

务收入不断增长。

自外部资源，使用云资源将外部流量与内部企业数据站点分开，这会带来额外的好处——安全性提升。

Joyent的智能云计算能够解决上述多种流量需求问题。Joyent的SmartMachine和SmartDataCenter架构能分配数据中心中未使用的内存，用以缓存磁盘访问，提升突然出现磁盘活动暴增的应用的性能。Joyent还能将所有可用的CPU处理资源放在资源池中，在它们最被需要的时候分配出去。如果一个Joyent的客户出现应用流量暴增的情况，SmartMachine可以动态分配更多CPU给该应用，这个过程不需要系统管理员干预。

为了解决临时性的和计划好的活动增加状况，Joyent分布在多地的数据中心都能在线按需提供资源。客户可以根据自己需要添加或移除资源，确保它们的应用有足够的资源。例如，美国职棒大联盟就使用Joyent的数据中心，他们在每个赛季的开始，将多个服务器和磁盘空间连接起来提供服务，包括球队排名、虚拟联赛，还为网站订阅者提供比赛的实时视频。当赛季结束时，多余的云资源就会被收回。ABC电视公司与之类似，他们使用Joyent的服务器托管系列剧和电影刚对公众公开时的站点，使用更多云资源来增加这些剧目的面世机会，当电视剧目有推广活动时，还能容纳很多人因兴趣来访问而增加的流量，包括放置视频片段和聊天室。

为了解决临时性的和计划好的活动增加状况，Joyent分布在

多地的数据中心都能在线按需提供资源。客户可以根据自己需

要添加或移除资源，确保它们的应用有足够的资源。

电子商务与云整合

现有的工具组合、架构，以及长久以来的成功实施案例，让云平台自然成为托管在线电子商务应用的最佳环境。很多电子商务网站的流量暴增都是可以预期的，因此正确的容量规划和资源分配就可以解决相关问题，同时几乎没有任何副作用。最重要的电子商务网站需要严密的安全性，能够与行业伙伴和客户无缝集成的能力，还有出色的应用性能。

电子商务的领导者们也是创新专家，而且能够利用在线计算的最新工具和去似乎，让自己领先其他竞争者。

Joyent提供动态处理流量暴增的能力，电子商务客户可以藉此根据自己稳定状态或中等水平的流量规划、分配资源。Joyent的SmartDataCenter能够按需分配磁盘、缓存和CPU资源，同时以免费方式解决容量暴增问题。如果需求随时间逐步增加，电子商务网站可以从Joyent的SmartDataCenter中逐步增加资源。

此外，如果基于云计算的公司互相之间能够适当集成，这种协同效应能够产生巨大的机会。在同样的云架构中运作，这些公司可以方便地共享数据，改进客户应用的性能，而且合作开发新应用更方便。

地理分布业务应用

云计算基础架构的另一种方式，是将数据和应用分散在地理分布式业务业务应用中。企业不必再复制数据，并通过WAN连接在各个本地站点之间存取，也不必多次登录到多个地点以访问应用，只要将数据和应用放在集中的云中即可，从而简化安全、访问和数据的保护。只有云所在的站点需要保证安全和集中访问多个应用，这样可以提升工作效率。将数据集中放置在云设施中，企业可以采取更多可靠的备份和灾难恢复方式。企业还有另一种选择：使用分布在有战略意义的、多个地理区域中的多个云，这可以保证数据和应用更接近客户和雇员，提升性能和工作效率。

分布在多个地点的企业使用具备时间平移功能的数据中心，可以节省资金成本，同时不会影响计算性能。将企业应用托管在一个集中的云中，不同地点就可以以24×7的方式登入和登出。比如，美国地区的员工可以登出企业在云中的系统，而远东的员工可以登录，这样可以完全利用企业的资源，同时避免硬件和软件系统不必要的复制，也不用在全球不同地点间使用专用WAN网络。

数据中心的按需部署和海量扩展 对于特别的项目或是活动，云计算设施能够按需提供完整的数据中心。举个例子，展示会的运营商可以使用云设施托管整个活动的在线资源，包括网络视频、博客和推广活动。当展示会结束后，计算设施可关闭或是尽量少使用。出现灾难或紧急情况时，政府和救援组织可以按照要求迅速部署在线应急资源、提供新闻、后勤支持和通信保障，公司也可以为项目合作伙伴在协作过程中提供临时性的计算设施。 此外，这种按需供应的能力可以快速扩展到非常大的容量。比如，电子商务、社会化媒体和娱乐站点可能面对流量快速增长到峰值，以按需的方式，从仅仅响应几百个请求，在几天或几周内迅速增长到数百万请求，而且这种情况非常常见。性能和容量需要适应这种情况。Joyent 的数据中心能够让公司迅速海量扩展资源，以满足客户需求。 实践中的智能云计算：客户实例

很多Joyent 的客户以创新和成本有效的方式使用云计算，以此提升他们的业务发展。虽然这里引用的很多案例来自大规模企业，小规模公司仍可以负担得起并且享受Joyent 智能云计算带来的好处，在很多时候，他们可以部署复杂系统并得到高度安全性，这是他们使用其他方式无法负担得起的。

在线拍卖：一家全球知名的在线拍卖公司使用Joyent 的数据中心按需扩展自己的在线资源容量。利用Joyent 高度灵活的基础架构，公司可以根据需要联合使用大量数据中心资源，当流量需求跌落之后可以拿掉这些资源。这种资源扩展很多时候跟季节联系在一起。比如，公司知道恶劣的季节能够促使人们上网，很多就会访问他们的拍卖网站。因此，当天气预报美国东海岸将出现恶劣天气时，公司就会通知Joyent 的数据中心分配更多资源，以应对预计将会出现的资源需求暴涨。 歌手“王子”。歌手“王子”是在线音乐分销的支持者，他把自己最新的三CD 专辑首次发布放在网上，并使用Joyent 的数据中心。虽然容量规划可以预测音乐下载活动的流量水平，当“王子”在著名的Facebook 的海量扩展

2010年初，Family

Feud 游戏的每日活跃用

户在60天内从零增长到

150万多。Joyent 与

Backstage Technologies

的开发人员一起扩展应

用，持续提升应用性能，

保证这款排名Facebook

前10名的应用持续满足

无情的客户访问需求。

“让·雷诺脱口秀”节目中正式宣布在线发布活动时，流量迅速攀升到70000个请求同时访问发布站点。Joyent的负载均衡、CPU资源分配和初始化部署合适地处理了流量的攀升。

NASA。美国宇航局使用Joyent的数据中心存储实施卫星图像，并提供在线服务，供灾难和拯救团队预测火灾和其他自然灾害。高解析度的图像能够帮助拯救人员和救援工人，Joyent可以提供丰富的带宽和存储空间，提供包含大量数据的文件存储和服务。

Facebook上的游戏——Family Feud。Facebook游戏Family Feud 在2010年2月前还没有上线，到了5月，日均访问人数已经超过100万人。Joyent的数据中心能够响应游戏的流行程度，不断监控流量，并在需要时初始化部署新的资源。这样一来，应用就可以无缝扩展，以容纳更多用户。

Joyent的Smart Technologies和云计算

数千家客户已经在Joyent分布式的高性能云基础架构中部署了自己的应用、数据中心和业务过程。Joyent的Smart Technologies套件是完全整合的云计算架构，专为部署基于云的应用所开发，提供灵活性、按需调节的容量、安全性、高性能和可扩展性。这些技术已经超越了简单的虚拟机实现，其中包括多种高度集成的先进功能，涵盖范围从操作系统核心到应用开发环境。这些技术是：

?SmartOS：Joyent基于Unix的操作系统，供应用虚拟化使用。?SmartMachine：Joyent的高性能虚拟机，供开发人员使用，用来托管高可靠性、高可扩展性的应用。

?SmartDataCenter：提供可扩展的、基于软件的虚拟数据中心基础架构控制和管理。

?SmartPlatform：集成的应用开发化境，让数据中心能够像一台计算机那样工作。

使用Smart Technologies架构，客户能够受益于整合的解决方案，充分云计算资源的全部能力。这样一来，应用在Joyent云上的性能表现更好，客户可以按照需求更方便地加入或移除资源，应用开发更

快、更稳定，而且更便于移植；同时Joyent的平台能够动态处理绝大多数流量暴增状况。【如果希望更多了解Joyent的Smart Technologies，请查看白皮书《Joyent的Smart Technology技术架构》。】

在Joyent云上创新

因为Joyent的云资源易于部署，而且价格合理，公司可以快速部署产品Web站点、信息门户，或是以最低投入部署新应用。公司为新产品的计算支持付出的时间和成本更少，因此可以把更多时间和精力投入更重要的事情——产品创新，以取得更多竞争优势。小公司可以使用Joyent作为集中的数据中心，享有他们以其他方式无法负担得起的功能和服务。全球化公司和企业可以将高性能的公共云、私有云或是虚拟私有云应用放在Joyent云中，以安全、方便的方式扩展，以满足需求。

Joyent编程环境

Joyent的SmartPlatform应用开发环境是一个灵活而且强大的编程环境。软件工程师只需要在单独统一的SmartPlatform环境中编写代码，就可以支持无限扩展。Joyent平台本身将跨越多个机器实例的硬件和软件抽象，提供透明的水平扩展能力、无限的编程容器和池化的机器资源。使用SmartPlatform，工程师不再需要面对硬件接口或操作系统细节，得以将注意力完全放在应用开发之上。

此外，Joyent鼓励公司将自己的应用和数据与同处于Joyent云上的合作伙伴集成。使用简单的应用集成机制、更好的性能、和近乎无限的容量，企业不必再考虑整合和兼容性问题，将注意力完全放在应用开发之上。

SmartPlatform是开源的，因此开发人员可以按期自己选择部署，不必锁定在某种操作系统或是硬件环境中。相对目前市场中其他开发平台，SmartPlatform能够提供三倍于他们的容量和扩展能力。

应对流量暴增和峰值

因为Joyent的SmartMachine有能力利用Joyent SmartOS，使用扩展资源池中的CPU、内存和网络带宽，就可以在网络活动暴增时提供需要的资源容量。相对其他虚拟化操作系统，Joyent SmartOS也支持更多CPU核心和更大应用内存分配，因此资源池的能力将会随着底层硬件的增加而提升。当应用发现网络活动暴增时，SmartDataCenter可以从共享资源池中分配未使用的CPU资源，以临时处理暴涨的需求。最终，因为Joyent增加在线资源的流程非常简单，客户可以快速初始化部署新的CPU、磁盘和I/O处理能力，应对流量长期增长和站点的海量扩展。在需要更多资源的公司看来，这种大量扩展新资源的能力，让Joyent迅速脱颖而出，成为出色的云基础架构提供者。

Joyent云部署的多种选择

Joyent云计算平台以同样高效和高性能的多个数据中心，支持小型企业和跨国公司。客户可以采取增量方式购买数据中心资源改善业务流程，而不是一次性购买大量虚拟机和机架空间。

以订阅方式使用Joyent云也很灵活。客户可以选择不同的时间和资源组合，确保他们只为自己需要的资源买单。资源可以在任何时候方便地加入。可以采取按月订阅的方式，也可以以高折扣价格长期租赁资源。

对于需要大量云开发资源和内部管理的大型公司，Joyent能够初始化部署私有云平台和工具，以满足企业开发要求。

其他云计算平台的部署速度无法超过我们。客户可以方便地在线完成所有云计算应用的购买、安装和配置，或者与Joyent高度专业的技术服务人员一起合作，接受安装和配置方面的帮助。

结论

云计算发展最初的市场推动力来自于资本投入和运营成本的节省，根源在于使用虚拟机完成集中化管理的数据中心。虽然这仍然是公司实施云计算在主要推动力，更具战略性的云应用市场正在不断成熟，这表

明公司正在不断挖掘基于云的架构的独特优势，以大幅提升工作效率，将注意力放在创新之上，并获得市场上的竞争优势。特别地，公司可以采取如下方式利用云计算：

?更易于发布新产品、新服务

?向市场中快速发布新应用

?更易于发布推广站点，并按周期添加资源容量

?让应用离客户更近

?将应用更方便地与合作伙伴公司集成

?按照需求添加或移除数据中心资源，或是完成海量扩展

Joyent的高度灵活、按需计算设施，由其一体化的Smart Technologies支撑。企业如果希望开发、部署增加基于云的应用和基础架构，Joyent能够提供更多、更好的选择。Joyent以应用为核心，我们的云计算客户可以通过创新将精力完全放在提升业务能力之上，而不必考虑系统支持方面的能力和技术。