集中式OR分佈式,難道是零和博弈?

集中式OR分佈式,難道是零和博弈?

集中式架構,分佈式架構,爭論多年,但卻不是零和博弈。

IT架構,集中式OR分佈式?曾經是個問題。

平心而論,兩邊都有大批忠實的支持者,一方要說服另一方絕非易事,畢竟,集中式和分佈式各有千秋。而且實際上,絕大多數企業並不是單純的集中式或分佈式,就如企業同時擁有穩態和敏態業務是件稀鬆平常之事。因此對於企業來說,選擇一個適合自身業務的平衡點,才能順利推動企業的數字化轉型。那麼,如何選擇呢?在一場針對企業IT架構如何選擇的辯論賽中,雙方就此進行了激烈而精彩的辯論。

其實,集中式架構和分佈式架構最近還有另一種描述——核心式和創新式,已經將兩種架構的應用選擇進行了清晰的映射。


01 集中式經久不衰

集中式IT架構是企業架構最初的選擇。在CIO的帶領下,IT團隊利用位於系統中心的服務器統一管理所有的共享資源,並處理來自所有用戶的請求。

多年來,集中式IT架構經受住了各種應用場景的重重考驗,其優勢也日益明朗——集中式IT架構主要出於成本控制、IT團隊成員之間溝通更為通暢高效、從運維和安全角度對企業IT架構有更好的把控。

不妨把這幾點深究一下,我們來講講集中式IT架構為什麼能經久不衰。

首先,在降低開支和提高購買力方面帶來的較大提升。集中式環境通過將企業的所有需求組合到一個集中式的購買池中,保證始終以較低的成本為企業提供更多的購買力。

其次,提高IT員工的工作效率。對內,與其他團隊一樣,IT團隊通過協作、相互理解和尊重彼此的技能進而茁壯成長。對外,集中式IT架構因為處理集中式資源而使IT團隊進行監控和提供安裝和更新和打補丁等技術解決方案更容易。

此外,在企業範圍內的信息傳播更加高效。採用集中式IT架構的企業往往從中心向外構建其網絡,業務線通常共享相同的網絡資源(如ERP或CRM),這避免了因為訪問權限導致的信息孤島。要知道很多時候一個信息的缺失很有可能對某條業務線造成巨大的損失。

集中式IT架構提供了更好的IT和數據安全性。這種結構允許用戶更好地控制和監督本組織服務器、計算機和網絡上的數據。合規性是集中式IT架構近來顯現的另一個優點。特定於行業的法規(如針對醫療保健提供商的HIPAA和針對金融服務的薩班斯-奧克斯利法案)要求不同程度的IT和數據庫集中化(通常出於數據安全考慮)。出於這些原因,醫療和金融服務領域的組織和機構通常使用集中式IT架構。

有數據顯示,2019年92%的銀行購買了集中式架構的服務器。以中國小型機佔有率超過60%的浪潮商用機器K1 Power來看,就有超過100家金融行業用戶放心地將核心應用遷移過來,數十家銀行利用K1 Power的雲架構方案來整合x86大規模集群,同樣,在稅務、醫保、鐵路等行業客戶利用K1 Power升級現有核心數據庫平臺。由此可見,集中式架構仍然是關鍵行業關鍵應用的剛需。

但是,集中式IT架構有著公平有餘而效率不足的問題,最大的挑戰是在整個企業範圍內,如何最好地對來自每個業務線的項目請求進行優先級排序,滿足以速度為衡量標準的敏捷性。

以數據庫為例,集中式數據庫在事務強一致性、穩定性、遷移成本和運維管理方面更勝一籌。以大量最佳實踐為積累的集中式數據庫,從安裝部署到應用開發,從運維監控到數據災備,既適合大數據量業務應用場景,也適配企業內部IT運營環境。而隨著私有云的發展和容器化技術的普及,集中式數據庫資源可以通過池化部署快速供給,而且各資源獨立,應用隔離性好,數據安全性高。

02 分佈式後起直追

相比之下,分佈式IT架構最有吸引力的一點是靈活性——當公司的不同部門有不同的IT需求和策略時,分佈式是實用之選,給予了每個部門根據其應用程序的特定需求選擇軟硬件的自由,選擇和配置所需的IT資源,而不必因為共享IT架構而做出妥協。

分佈式IT架構天生自帶可擴展屬性,能夠根據業務規模彈性擴展,從單臺到多臺再到成千上萬臺,都可以輕鬆實現。特別是在支持面向互聯網海量客戶相關業務時,分佈式IT架構可以有效預處理瞬時爆發的海量交易,通過及時對系統算力進行調整,最大程度的支持海量用戶以及大規模業務場景。

冗餘和隨之而來的多重保障使得整體IT架構更具彈性和魯棒性,運用多節點、多機房等技術手段保障了系統的整體可用性。而一旦部門擁有獨立決策權,它們就能更容易地採用新技術,更快地響應新趨勢。

至於一直被詬病的安全性,分佈式IT架構一直在補足短板。一些頭部用戶就借鑑了BASE理論(Basically Available, Soft State, Eventual Consistency 基本可用、軟狀態、最終一致性),設計了基於TCC(Try Confirm Cancel)模型的兩階段的柔性事務框架,在保證單機事務的ACID原則的前提下,確保全局分佈式事務的最終一致性。

但自由度往往與難管理如影相隨。分佈式IT架構常常導致信息孤島,即數據和信息不容易跨部門共享。

落腳到數據庫,分佈式數據庫同樣優缺點突出:它以最終一致性替代強一致性,以基本可用性和最終一致性作為目標,保證了互聯網web系統(如12306、淘寶等)的高可用和業務連續性。在對創新型應用的支持力度上,分佈式數據庫有很多契合點,如海量數據、複雜數據類型、高可用、人工智能、彈性伸縮、業務靈活調整和成本。但有一道檻兒是分佈式數據庫跨不過去的——CAP理論,即任何分佈式系統不可能同時兼得數據一致性(C)、可用性(A)和分區容錯性(P),勢必要放棄其中之一。

除了我們熟知的x86架構服務器在互聯網環境的應用,OpenPOWER系列更是幫助互聯網大型用戶創下了大數據分析的新世界紀錄,基於MongoDB的全新電子檔案平臺實現了對某省醫保用戶信息的統一管理,2倍性能的分佈式存儲架構遊刃有餘地滿足了監控領域視頻實時分析的加速。目前,隨著互聯網+行業的推進,Power架構服務器通過OpenPOWER系列也已經深入分佈式環境,可見分佈式架構的飛速發展。

03 非黑即白?

因此,在技術的選擇上,兩種架構並非零和博弈,應將兩者巧妙地融合,以實現對業務需求的最大滿足。

企業不應糾結於是要選擇核心式架構還是創新式架構,而應該根據自身業務發展、應用負載特徵構建集核心式、創新式兩種架構優勢於一體的融合架構。浪潮商用機器有限公司總經理胡雷鈞這樣建議,企業IT架構的選擇是一個多重命題,需要綜合考慮IT技術發展趨勢、自身固有的架構以及業務創新與演進的實際需求,並基於原有IT架構的規劃與建設,選擇穩妥、安全的架構轉型之路,結合未來IT能力擴展和融合的角度出發進行思考和籌劃,才能真正構建同時適應外部環境和內部變革的IT架構戰略,順應數字化轉型的需求。

出於這樣的思路,浪潮商用機器的Power服務器提供了集中式(核心式)和分佈式(創新式)不同系列的產品——K1 Power作為企業核心數據庫平臺,首先符合核心式架構所要求的單機性能強大,並擁有業界最安全的虛擬化技術,以及成熟、廣泛的生態系統,其構建的大規模核心系統資源池,聚焦的就是企業核心業務;OpenPOWER所代表的創新式架構支持開源數據庫、大數據分析、HPC、AI等多種場景,其在擴展性、購置成本、可用性、敏捷性等方面優勢突出,高效支撐創新型應用。尤其值得一提的是,OpenPOWER運行開源數據庫可以實現通用平臺的2倍性能,強大的性能與高速寬帶優勢使其廣泛應用於政府、金融、互聯網、醫療等垂直行業。

企業有了清晰的業務框架、架構邊界以及落地產品,集中式還是分佈式?不再是個問題。


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