云计算中的快速弹性

弹性是对可扩展性的重命名，可扩展性已经是IT架构中众所周知的非功能需求多年了。可扩展性是将能力添加或删除到一个IT环境中，主要是处理能力、内存或两者的能力。

根据客户对空间和其他服务需求的实时调整服务提供的能力。这是云计算的五个基本要素之一。

通常使用两种方式实现：

• 水平扩展： 向群集或农场等资源池中添加或删除节点、服务器或实例。
• 垂直扩展： 向现有节点、服务器或实例添加或删除资源，以增加节点、服务器或实例的能力。

大多数可扩展性的实现都使用水平方法，因为它是最容易实现的，特别是在我们目前所处的基于Web的世界。垂直扩展的动态性较差，因为这需要重新启动系统，有时需要向服务器添加物理组件。

一个众所周知的例子是在一组Web服务器前添加一个负载均衡器，以分发请求。

为什么将其称为弹性？

传统的IT环境在其架构中具备可扩展性，但很少进行扩大或缩小。这与扩展性、时间、精力和成本有关。

服务器必须购买，操作必须安装在服务器机架上，并进行配置，然后测试团队需要验证功能，在此之后才能启动它们。而且你不会为了几个月而只购买一台服务器 – 通常是三到五年。因此，这是您进行的长期投资。

弹性是在做着相同的事情，但更像是橡皮筋。当您需要时，您可以”拉伸”它的能力，而当您没有需要时，可以”释放”它。这是由于云计算的其他一些功能，如”资源池化”和”按需自助服务”。将这些特性与先进的镜像管理功能结合使用可以更高效地进行扩展。

三种可扩展性形式

以下是我认为它们之间有何不同的三种可扩展性形式的描述。

• 手动扩展

手动可扩展性从预测群集或资源池的预期工作负载开始，然后手动添加资源以增加能力。订购、安装和配置物理资源需要很长时间，因此预测需要提前几周甚至几个月进行。它主要使用手动安装和配置的物理服务器进行。

手动扩展的另一个缺点是删除资源并不会节省成本，因为物理服务器已经支付过了。

• 半自动扩展

半自动扩展利用虚拟服务器，根据预定义的映像进行配置（安装）。手动预测或自动警报系统监控工具将触发扩展或缩小资源群集或资源农场的操作。

使用预定义的、经过测试和批准的映像，每个新的虚拟服务器都与其他服务器相同（除了一些较小的配置），这给出了重复的结果。这也大大减少了系统上的手动工作量，众所周知，系统上的手动操作导致70%到80%的所有错误。使用虚拟服务器也有巨大的好处；在虚拟服务器被释放后，这节约了成本。释放的资源可以直接用于其他目的。

• 弹性扩展（完全自动扩展）

弹性，或完全自动的可扩展性，利用半自动可扩展性所使用的相同概念，但消除了增加或减少容量所需的任何手动工作。一切都由系统监控工具的触发器控制，这给出了这种”橡皮筋”效果。如果现在需要更多的容量，则立即添加在几分钟内完成。根据系统监控工具，容量会立即减少。

云计算中的可扩展性与弹性

想象一家位于优越位置的餐厅。它最多可以容纳30位顾客，包括室外座位。顾客全天进进出出。因此，餐厅很少超出座位容量。

餐厅在其座位范围内增加和减少座位容量。

但员工会在午餐和晚餐时增加一两张桌子，当更多人带着胃口涌入时。然后他们会移走桌子和椅子，以整理空间。

附近的一个中心每两年举办一次吸引数百名参与者的长达一周的大会。

在大会周期间，餐厅经常出现交通繁忙。需求通常非常高，以至于不得不拒绝顾客。它经常将业务和顾客流失给附近的竞争对手。这家餐厅连续两年让潜在客户失望。

弹性使云服务提供商的客户能够实现成本节省，这通常是采用云服务的主要原因。

根据云服务类型，有时提供长期合同的云提供商会提供折扣。如果您愿意支付更高的价格而不受限制，您就能获得灵活性。

让我们看看有些可以使用它的例子。

云快速弹性示例1

我们可以将这与云计算之前的情况进行比较。假设一位客户找到我们有同样的机会，我们必须采取行动来实现这个机会。我们必须购买10台服务器，作为一项巨大的资本成本。

当项目在三个月结束时完成时，我们将不再需要这些服务器。这并不划算，这可能意味着我们不得不放弃这个机会。

因为云服务更具成本效益，我们更有可能抓住这个机会，使我们比竞争对手占据优势。

云计算的快速弹性示例 2

假设我们是一家电子商务店铺。我们可能在圣诞节期间的销量会有所增长。我们可以使用云计算来自动启动新服务器以应对需求增长。

它工作原理是监视服务器的CPU、内存、带宽等负载。当它达到一定阈值时，我们可以自动添加新服务器到群集以满足需求。当需求再次下降时，我们可能又有一个较低的阈值，在这个阈值以下我们自动关闭服务器。我们可以使用它来自动调整资源以满足当前需求。

基于云的软件服务示例

如果我们需要在短期内使用基于云的软件，我们可以付费使用，而不是购买一次性永久许可证。大多数软件服务公司提供多种定价选项，支持不同的功能和持续时间长度以选择最具成本效益的选项。

通常会有按月计费选项，所以如果需要偶尔访问，可以根据需要付费使用。

云弹性的目的是什么？

云弹性帮助用户避免过度配置或配置不足的系统资源。过度配置是指购买比实际需求更多的容量的情况。

低配指的是分配的资源比你习惯的少。

过度提供会导致云成本的浪费，而过度规划可能会导致服务器故障以及服务器过度工作。服务器关机会造成收入损失和客户不满意，这对于业务来说是不好的。

弹性扩展提供了一个折中的方法。

弹性云适合短期需求，比如处理网站流量突增和数据库备份。

但是，与扩展性结合使用时，弹性云还可以帮助简化服务交付流程。例如，通过在同一服务器上启动额外的虚拟机，您可以在该服务器上创建更多的容量来处理动态工作负载激增。

那么，云弹性在商业环境中如何工作呢？

迅捷弹性使用案例和示例

在工作中，云弹性的三个优秀示例包括电子商务、保险和流媒体服务。

用例一：保险。

假设您从事汽车保险业务。也许您的客户每年大约在相同的时间续订汽车保单。保单持有人会赶在续订截止日期之前急于超过续订。您可以预期到达那个时间时会有流量激增。

如果仅依靠可扩展性，流量激增可能会迅速压垮您提供的虚拟机，导致服务中断。这将导致收入和客户流失。

但是，如果你“租用”了一些额外的虚拟机，你就可以处理整个保单续订期间的流量。因此，您将拥有多个可扩展的虚拟机来实时管理需求。

保单持有人不会注意到任何性能上的变化，无论您今年为多少客户提供服务与去年相比。为了减少云开支，您可以在不再需要它们的时候释放其中的一些虚拟机，比如在淡季月份。

弹性云平台将让您做到这一点。它只会按使用资源计费，而不是按使用的虚拟机数量计费。

用例二：电子商务。

您运行广告宣传活动的效果越好，预计会有更多潜在买家的兴趣高涨。假设您为纪念您的周年纪念日、黑色星期五或技术庆祝活动而提供笔记本电脑的限时优惠。您可以预计在此期间会有更多的流量和服务器请求。

新的买家将注册新的账户。这将在整个活动期间对您的服务器产生很大的负载，而相对于每年的大部分时间来说，这些时间都会比较繁忙。

现有客户也将重新访问以前的心愿单中的未完成订单，或者尝试兑换累积的积分。

您可以通过使用弹性平台为高峰季节的需求提供更多资源。之后，您可以将多余的容量退还给您的云服务提供商，并保留在日常运营中可行的部分。

用例三：流媒体服务。

Netflix可能是这里最好的例子。当这个流媒体服务推出《纸牌屋》第二季的全部13集时，观众人数达到Netflix的订阅者数量的16%，而第一季首播周末的观众人数仅为2%。

那些订阅者在那个星期五内的7至10小时内观看了其中一集。现在，Netflix已经拥有超过5000万的订阅者（截至2014年2月）。因此，观众人数的16%意味着超过800万的订阅者在一个工作日内观看了这部剧集的一部分。

Netflix的工程师们多次表示，他们利用AWS的弹性云服务来在较短的时间内为多个这样的服务器请求提供服务，并且没有任何停机时间。

底线： 如果您的云服务提供商默认提供云弹性，并且您已经在您的账户中激活了这个功能，该平台将在任何时候为您分配无限的资源。这意味着您可以处理突然和预期的工作量激增。

云弹性的优势和限制

云弹性在云中有许多强大的优势。

• 弹性在性能和成本效益之间保持平衡

弹性云服务提供商提供系统监控工具，跟踪资源使用情况。然后，他们会自动分析资源分配与使用情况。目标始终是确保这两个指标匹配，以确保系统在峰值时以成本效益的方式运行。

云服务提供商还按使用付费的模式定价，让您只为您使用的资源付费，没有多余的费用。按需扩展模型可以让您添加新的基础设施组件，以准备增长。

• 它有助于提供平滑的服务。

云弹性结合云扩展性，确保在需求出现时，顾客和云平台都能满足不断变化的计算需求。

对于一个云平台来说，弹性有助于保持客户满意。

尽管扩展性帮助它处理长期增长，但弹性目前确保了无故障的服务可用性。它还有助于防止因过度提供而导致的系统超载或超支。

然而，云弹性的局限或缺点有哪些？

云弹性可能并非适合所有人。如果您的产品或在线服务需求相对稳定，仅云可扩展性可能已足够。

例如。 一些AWS服务将弹性作为其服务的一部分，例如亚马逊简单存储服务（S3），亚马逊简单队列服务（SQS）和亚马逊Aurora。亚马逊Aurora被归类为无服务器弹性，而其他服务（例如亚马逊弹性计算云EC2）与亚马逊自动伸缩（Auto Scaling）集成，并支持弹性。

无论您是否使用弹性服务来动态降低云成本，您都希望以亚马逊云监控（CloudWatch）无法提供的方式增加云成本的可见性。

CloudZero允许工程团队跟踪和监督驱动其产品、设施等的具体成本和服务。您可以按功能、产品、服务或帐户分组成本，以发现有关云成本的独特见解，这将帮助您回答有关成本变化的原因以及为什么要更多了解它的问题。

您还可以测量和监控单位成本，例如每位客户的成本。下面是Cloud Xero的每位客户报告，您可以在其中获得有关客户的重要成本信息，这可以帮助指导您的工程和定价决策。