阿里云基本概念与基础架构 #yyds干货盘点#

Posted 2022-02-19 江晓龙的技术博客

阿里云基本概念与基础架构

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1.云的基本介绍

1.1.什么是云平台

云是一种思想，是按需付费的模式，这种模式提供了计算、存储、网络等资源，这些资源能够被快速提供。

如下图：云需要依托于虚拟化技术才可以实现，由一组高配置的多个机器通过虚拟化技术形成一个逻辑上的资源池，这个资源池所提供的资源是海量的，用户是无法感知到资源池中到底有多少资源，当用户有需求需要使用虚拟机时，就可以从资源池中创建所需配置的虚拟机，虚拟机的具体配置就需要按需付费了，不同的配置有不同的付费标准。

用户可以在资源池中创建所支持的主机类型，根据所需配置进行付费即可。

付费标准有两种：

• 包年包月：不管你用产生多么大的开销，一年或者一个月就是规定的价格，即使用超了或者没有达到目标值，都不做价格的调整。
• 按需付费：好比是手机流量，产生多少就付多少钱，不够使用的时候再自行购买。

简而言之云就是依靠虚拟化技术创建出的虚拟化平台，不过底层虚拟化平台是厂商负责管理，用户只需要根据自己的需求再云平台购买产品并使用的一种思想。

1.2.云平台的分类

1）公有云

公有云也公共的云，公有云相当于某些厂商提供的服务，任何人都可以在公有云中进行使用，常见的公有云有阿里云和腾讯云。

公有云用户只具备按需付费和使用权，不具有整个云平台的管理权，也就是说用户只需要放心使用这个平台即可，产生的一切底层系统问题都由专门的云平台工程师负责处理。

公有云也有一定的劣势，用户是不具备公有云的管理权的，如果我们在公有云中运行的业务是本公司核心业务，云平台的工程师是有权限看到我们购买云主机中运行的业务的，就会造成数据的不安全，虽然在合同中会说明不会去查看主机中的程序，但是linux系统一切皆文件，工程师只要想看运行了什么程序以及文件的内容，都是分分钟的事情，即使他们看到了文件内容，用户也是不知道的，因此数据不安全就是公有云平台的一个劣势。

在之前熊猫TV就使用的是公有云（阿里云），熊猫TV相当于阿里云的用户，但是阿里云投资了斗鱼，这两家是竞争对手，阿里云工程师完全可以看到熊猫TV的数据，转手就可以告诉斗鱼，这对熊猫TV来说是非常不安全的手段，因此熊猫TV迅速就将主机迁移到了腾讯云。

2）私有云

私有云就是个人的云平台，是公司自己的机房、自己搭建、自己为负管理的云平台，所有的服务器、文件只对本公司开放，在一定程度上做到了数据的安全性。

私有云平台也有一定的局限性，相较于公有云，公有云中的资源是海量的，但是私有云中的资源都是固定的，如果某天业务量突飞猛涨，资源不够用了，私有云的环境，还需要工程师将新的服务器上架、装系统、加入到云平台，过程是非常复杂的，很可能需要一天的时间，而公有云的资源都是海量的，当资源不够用时，直接再购买一台云主机即可。

另外维护私有云对于工程师的要求是比较高的，整个机房的网络、服务器各方面都需要管理和维护，如果机房产生故障也会影响我们运行的业务，如果技术手段达不到，还是建议使用公有云。

私有云技术有很多种，包括OpenStack、Docker、Kubernetes，私有云也是将多台性能较高的物理机，通过这些技术手段，逻辑组成一个庞大资源池，根据业务的需要，按需进行创建，使用对应的资源。

私有云平台的好处是数据安全，劣势就是需要自己维护和管理、成本较高、无法快速扩张节点。

私有云与传统物理机房的区别：

• 私有云是将多台机器逻辑捆绑在一起，组成庞当的资源池，在资源池中创建对应的虚拟机提供业务
• 传统机房就是将物理机托管在机房，然后在物理机中部署业务系统。

3）混合云

混合云也是大多数公司最常用的云平台。

所谓混合云就是即使用了公有云也使用了私有云，一般主营业务放在私有云平台，当有临时需求私有云无法支撑时使用公有云平台，按需使用按需付费，待结束后释放资源，保证业务稳定性的同时，也可以节省一定的成本。

混合云常见的应用场景：

1. 公司正常的运行应用系统，临时要上线几十万用户，资源可能不够使用，但是这几十万用户只是在这一个月内使用，下个月将不再使用，这时就可以借助云平台来快速扩展业务，使用完毕后再释放资源。
2. 重要的业务、核心的业务在私有云平台运行，像官方等这些数据不敏感的业务可以托管在公有云平台运行。

1.3.为什么使用云平台

• 海量资源池灵活调配

  • 云平台资源池的容量是我们无法想象的，底层可能会有几十万台物理机在提供服务，无尽头。

• 无处不在的发网络访问

  • 只要在有网络的地区就可以随时随地访问云资源。

• 随需应变的自助服务

  • 包年包月、按需付费，只要钱到位各种资源都可以随取随用。

• 保证服务的高可用性

  • 如果云平台提供的物理机出现了故障，会迅速将该物理机中提供的虚拟机服务迁移到正常的节点上，保证服务高可用，云平台主机出现故障工程师解决后，会发生邮件通知。

• 能实现快速弹性伸缩

  • 快速扩展主机、快速缩减主机、自愈（当有一个云主机故障，可以将其删除，然后根据算法会自动创建一个一模一样的云主机）。

2.阿里云基础架构

2.1.云平台有那些厂商

主流的有阿里云、腾讯云、华为云、Ucloud、青云、AWS、京东云、滴滴云。

其中AWS云的使用方法与其他云平台不同，使用方式比较反，不过功能方面基本一致。

京东云和滴滴云的的诞生主要是因为自己公司服务器太多，而资源使用量并没有那么大，空闲的机器也会造成资源浪费，从而开始搭建云平台，将资源提供成服务给用户使用，当自己公司的流量增高时，比如京东的双十一，这时京东云就会从用户这里收取资源，比如用户购买了京东云128G内存的服务器，如果内存没有使用这么高，京东云会自动回收，对于用户而言是无感知的，回收后的资源充当自家服务器的资源，支撑业务系统。

2.2.阿里云产品对应的技术栈

云产品	技术栈
物理服务器	阿里云平台
服务器	ECS、快照、镜像
负载均衡	SLB
数据库	RDS
存储服务	NAS、OSS
防火墙	安全组、高防IP、WAF
远程访问	VPN、Jumpserver。OpenVPN
消息队列	MQ

2.3.应用程序部署在阿里云环境的架构图

图中黑线表示程序之间的调用，红线表示用户访问程序的流程。

程序层面：

DNS解析域名后，请求首先达到CDN加速器，CDN会提前会将一些程序的静态页面进行缓存，CDN会部署在用户最近的边缘网络，提高网站的访问速度，紧接着，CDN加速器会将请求发送至WEB集群的负载均衡器，也就是SLB，阿里云中的负载均衡器统称为SLB，SLB会将请求随机分发到不同的WEB节点，阿里云中的每一台虚拟机都是ECS，提供应用服务，程序的一些数据都会从redis集群中读取，如果redis缓存数据库中没有该数据，redis会从mysql中读取，MySQL在阿里云中称为RDS，RDS是非常稳定的数据库产品，WEB应用程序产生的数据都会存储在RDS服务中，程序产生的文件会存储在NAS存储也就是我们常见的NFS服务，或者选择存储在OSS中，OSS是对象存储，OSS中的每一个文件都会有单独的域名访问地址，最后还会使用一个ESS服务，ESS是弹性伸缩监控服务，负责监控所有服务的使用状态，判断是否需要扩容。

网站的图片大多数公司都会选择存储在OSS中，OSS中的每一个文件都有域名访问地址，只需要将图片的路径嵌入在前端页面中，阿里云各产品之间都可以通过内网进行互通，不产生额外带宽，也可以提高网站静态资源的加载速度。

用户层面：

用户请求先到达DNS，域名解析后，请求被转发到网站的CDN加速器，由CDN加速器将请求转发到网站的SLB负载均衡器上，或者由CDN从OSS对象存储中获取网站的静态页面，请求到达SLB之后，将请求转发给WEB集群中，要写入数据时，程序就会去连接RDS数据库服务，当浏览数据时，程序就会调用Redis获取数据，如果Redis中没有要查询的数据，就会从RDS中获取，最后将上传的文件存储在NAS或者OSS中。