由于新冠疫情，大多數(shù)行業(yè)都受到了不同程度的沖擊。但是，對于以線上為主的業(yè)務(wù)，沖擊也意味著機會，譬如復(fù)工復(fù)產(chǎn)后“居家辦公”的大潮使得阿里釘釘、騰訊會議等瞬間成為了“國民應(yīng)用”，深入到千家萬戶。疫情在客觀上有助于加快國內(nèi)企業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程，而隨著越來越多的應(yīng)用搬到線上，用戶對IT基礎(chǔ)架構(gòu)的健壯性也提出了更高的要求。
阿里釘釘和騰訊會議能成為復(fù)工復(fù)產(chǎn)大潮上的弄潮兒，離不開阿里云、騰訊云迅速擴(kuò)容的支持。公有云通常規(guī)模巨大、跨地域分布，這也提高了系統(tǒng)的可用性。不過，這里的隱含條件是網(wǎng)絡(luò)的互通性，沒有不宕機的云，其中很多服務(wù)中斷事故的發(fā)生就與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。
盡管云服務(wù)已經(jīng)成為主流選擇，但對于很多應(yīng)用場景而言，邊緣計算仍是最佳選擇。Gartner認(rèn)為，云計算與邊緣計算將緊密結(jié)合，并行發(fā)展
使用公有云服務(wù)更要考慮網(wǎng)絡(luò)條件。一方面，某些特殊的行業(yè)或環(huán)境決定了不方便接入互聯(lián)網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)條件不能保證，極端一些的例子譬如遠(yuǎn)洋輪船；另一方面，比較大量的數(shù)據(jù)在本地處理，比上傳到公有云，可以顯著降低延遲和網(wǎng)絡(luò)傳輸成本，譬如5G的“好基友”邊緣計算，2019年火爆一時的高速ETC改造項目則是應(yīng)用的典型。
所以，私有部署及混合云仍然是很多客戶的現(xiàn)實要求。私有部署的一大挑戰(zhàn)是門檻相對較高——一臺多核服務(wù)器的購買價格顯然不能與一兩核云主機的月租價格相比。如果要實現(xiàn)基本的高可用，傳統(tǒng)做法需要兩臺服務(wù)器搭配一臺入門級SAN存儲，以及相應(yīng)的交換機，采購、部署、管理和運維成本都成倍提升。有些廠商提供整體交付的融合系統(tǒng)，相當(dāng)于用更高的采購成本換取了部署和管理的簡化。
那么，有沒有兼具“簡單易上手”與“可靠高可用”的解決方案呢？
針對這一需求，ZStack在2019年推出的“ZStack Mini”邊緣計算一體機，外觀與一臺普通的2U服務(wù)器相當(dāng)，實際上機箱內(nèi)置了兩臺雙路服務(wù)器（即所謂的“雙子星”），互為冗余，搭載輕量化的ZStack云引擎，繼承了ZStack的4S架構(gòu)優(yōu)勢：Simple（簡單）、Strong（健壯）、Scalable（彈性）、Smart（智能）。簡單放在第一位，健壯主要指高可用，巧妙結(jié)合了傳統(tǒng)的RAID技術(shù)和虛機遷移技術(shù)，在極簡場景下實現(xiàn)了高可用，將在下篇詳細(xì)介紹，本文主要圍繞堪與公有云媲美的簡單、彈性和智能體驗展開。
極簡架構(gòu)設(shè)計 降低接受門檻
不管是大量的邊緣站點部署，還是中小企業(yè)IT應(yīng)用，采購和運維成本永遠(yuǎn)是關(guān)注的重點，夠用、易用往往是首要訴求。
ZStack Mini就從用戶的上述訴求出發(fā)，采用最小2U2節(jié)點設(shè)計，即在一臺2U工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機箱內(nèi)置兩個半寬雙路服務(wù)器節(jié)點，并結(jié)合輕量化的ZStack云引擎，在單一2U設(shè)備內(nèi)實現(xiàn)了高可用，保證在任一硬件故障的情況下，不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失和長時間的業(yè)務(wù)中斷（這一點在下篇文章中詳細(xì)分析）。同時，在2節(jié)點最小部署的情況下，無需額外的交換機，兩個節(jié)點間通過兩張雙端口網(wǎng)卡，使用光纖線纜點對點連接，既保證了數(shù)據(jù)同步所需的帶寬，又互為冗余。
圖注：E企實驗室（E7ResearchLab）中的ZStack Mini實物，圖上為Mini正面，不細(xì)看與主流的2U機架服務(wù)器沒有明顯區(qū)別，除了左右兩端各有一個電源按鈕以外；圖下為Mini背部，兩個獨立的服務(wù)器節(jié)點，每個節(jié)點都配備了一張雙端口萬兆網(wǎng)卡，通過光纖線纜點對點直連實現(xiàn)節(jié)點間的數(shù)據(jù)同步，互為備份；兩個節(jié)點間是兩個冗余的電源模塊
換句話說，ZStack Mini不僅看起來像一臺2U服務(wù)器，用起來也像一臺2U服務(wù)器那么簡單，甚至更簡單——因為已經(jīng)預(yù)裝好了輕量化的ZStack云引擎，開箱（接上電源和網(wǎng)線）即用。同時，它又確確實實由2臺服務(wù)器構(gòu)成，具有雙倍（甚至更高）的冗余，保證了系統(tǒng)的高可用。
圖注：將ZStack Mini的兩個節(jié)點及電源模塊抽出，可以看到均是獨立組件設(shè)計。兩個服務(wù)器節(jié)點內(nèi)置在一臺2U機箱內(nèi)，構(gòu)成一套“微型”系統(tǒng)，或曰完整解決方案；通過虛擬化技術(shù)來承載不同的應(yīng)用，實現(xiàn)應(yīng)用整合，2節(jié)點設(shè)計保證高可用
ZStack Mini支持2~20節(jié)點組成集群，當(dāng)使用最小2節(jié)點（即一臺ZStack Mini）部署時，兩個節(jié)點間使用萬兆光纖線纜點對點直連，無需額外的萬兆交換機，最小化初始成本投入。
也就是說，在最簡單的情況下，只需要一個2U機架位即可安放，同時可以像一臺2U服務(wù)器一樣管理。
除了硬件架構(gòu)上的精簡，ZStack Mini在配置選擇上還充分遵循夠用原則，進(jìn)一步降低用戶的接受門檻。比如數(shù)據(jù)存儲方面，ZStack Mini采用大容量的3.5英寸磁盤（HDD）。整個2U機箱配備12塊磁盤，每個節(jié)點各6塊，其中2塊鏡像配置，用于安裝操作系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件；另外4塊RAID 5配置，用作實際的數(shù)據(jù)存儲，兼顧可用性與利用率。其中兩個節(jié)點總計4塊系統(tǒng)盤可以選擇容量較小的磁盤，另外8塊則可視實際需求靈活選擇。
圖注：我們測試的ZStack Mini配備兩種不同容量點的磁盤，其中1TB磁盤用于安裝操作系統(tǒng)，較大容量的4TB磁盤用于用戶數(shù)據(jù)存儲
3.5英寸硬盤容量足夠大，每GB成本更低。對于邊緣站點或者中小企業(yè)而言，除非特殊應(yīng)用，基本能夠滿足其性能需求。相應(yīng)的， ZStack Mini的兩個（服務(wù)器）節(jié)點配備的萬兆網(wǎng)卡用于數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，對外的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)使用服務(wù)器主板上集成的板載千兆以太網(wǎng)網(wǎng)口，可以直接加入到企業(yè)現(xiàn)有環(huán)境。即使是新建站點，千兆以太網(wǎng)交換機的成本也是相對較低的。
同時，業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)與管理網(wǎng)絡(luò)合二為一，卻又能實現(xiàn)帶外管理，這從架構(gòu)設(shè)計上減少了所需的硬件數(shù)量，同時又能保證安全性。
千萬不要忽視網(wǎng)絡(luò)成本！??！即使是公有云，把云主機的網(wǎng)絡(luò)配置和公網(wǎng)帶寬升上去，價格也是很嚇人的。
ZStack Mini通過極簡的硬件架構(gòu)設(shè)計能夠有效降低用戶的采購成本，這屬于看得見的“有形”的成本。除此之外，ZStack Mini還通過軟件設(shè)計，并賦予自動化手段，來幫助用戶降低部署、管理、運維等“無形”的成本。
自動化安裝配置 1小時部署就緒
ZStack Mini中使用輕量化的ZStack云引擎，這里面包含ZStack經(jīng)過定制優(yōu)化的操作系統(tǒng)，不僅具有虛機創(chuàng)建及資源分配等必備的虛擬化管理功能，還能夠監(jiān)控服務(wù)器硬件和資源使用情況。操作系統(tǒng)出廠時已預(yù)裝在ZStack Mini的節(jié)點中，也可以通過U盤或BMC分別安裝或升級，使用前通過Web管理界面對ZStack Mini進(jìn)行預(yù)配置，我們用視頻重現(xiàn)這一過程：
在預(yù)配置時，只需要填入通過BMC設(shè)置的服務(wù)器節(jié)點的管理IP以及網(wǎng)關(guān)等信息，即可自動化配置，整個過程大約5分鐘左右（在等待時間，我們將播放速度加快到30倍，所以整個視頻約48秒左右）
在環(huán)境預(yù)配置之后，接下來就是對ZStack Mini進(jìn)行初始化，依舊用一個短視頻來展示我們的初始化過程：
初始化配置仍然只需要填入一些必要的網(wǎng)絡(luò)信息即可，比如用于創(chuàng)建虛機所使用的IP網(wǎng)段、網(wǎng)關(guān)以及DNS等信息即可。（整個過程6分鐘左右，我們將播放速度加快到30倍，視頻約1分鐘）
通過這兩個視頻可以看出，不管是在預(yù)配置還是初始化配置，其只需要填入網(wǎng)絡(luò)（又是網(wǎng)絡(luò)！這個網(wǎng)絡(luò)的時代）方面的信息，比如管理IP地址、業(yè)務(wù)IP段范圍等信息就可以一鍵自動化安裝，可以說非常容易理解。而其他如存儲的配置等過程，都由后臺靜默安裝。這些自動幫助用戶選擇的方式，既簡化了安裝過程，也降低了用戶理解的復(fù)雜度。畢竟，大多數(shù)中小企業(yè)用戶不需要關(guān)注那些具體的IT配置和運維技術(shù)，而ZStack盡可能在細(xì)節(jié)處幫其化解，這種站在用戶角度考慮的“初心”值得細(xì)細(xì)體會。
在企業(yè)的IT運維過程中，部署與系統(tǒng)初始化所花的時間實際上只占極少部分，畢竟一次性部署就可以支撐數(shù)年，更多的時間是花在管理和運維上，而如何簡化管理與運維，既是產(chǎn)品設(shè)計的重點，也是難點。接下來，E7Research將根據(jù)自身對ZStack Mini產(chǎn)品的體驗來總結(jié)ZStack在這方面的設(shè)計。
全圖形化+自動化極簡管理與運維
ZStack Mini繼承了ZStack優(yōu)良的設(shè)計理念，采用全圖形化的管理界面設(shè)計，同時充分考慮到小微企業(yè)及邊緣站點運維方面的難題，極大地簡化了管理流程，很多中間流程都采用了自動化手段，向?qū)讲僮骱苋菀咨鲜帧?/p>
圖注：通過“添加鏡像”按鈕，即可添加自定義鏡像，用戶可以根據(jù)以往的應(yīng)用環(huán)境或偏好靈活選擇云主機（虛機）所需要的操作系統(tǒng)
圖注：創(chuàng)建云主機，點擊按鈕，然后填入相關(guān)必要的虛機名稱與配置即可創(chuàng)建新的虛機，在單一界面完成虛機創(chuàng)建，其他流程均后臺自動執(zhí)行
圖注：創(chuàng)建數(shù)據(jù)盤，如同創(chuàng)建云主機一樣，只需在單一界面填入相關(guān)必要的信息即可完成創(chuàng)建，減少很多中間的流程環(huán)節(jié)
圖注：在云環(huán)境中，由于應(yīng)用整合，網(wǎng)絡(luò)通常是容易出錯的地方，ZStack Mini提供了一些企業(yè)級的網(wǎng)絡(luò)功能，比如可以創(chuàng)建多個相互隔離的網(wǎng)絡(luò)，這樣可以在一定程度上簡化網(wǎng)絡(luò)管理，降低出錯幾率
圖注：通常情況下，一些不常訪問互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用服務(wù)器通常都部署在私有網(wǎng)絡(luò)中，但由于某些原因需要訪問互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行升級等，ZStack提供了“彈性IP”的方法，創(chuàng)建一個彈性IP，將其映射給需要訪問互聯(lián)網(wǎng)的云主機上，即可連通互聯(lián)網(wǎng)；在不需要時，又可以斷開。這提供了靈活性，同時有提升了云主機的安全性
通過幾個按鈕，鼠標(biāo)點擊即可完成虛機的創(chuàng)建，存儲數(shù)據(jù)盤的創(chuàng)建等等。這不僅簡化了復(fù)雜度，還有效減低了出現(xiàn)誤操作的幾率。簡化的流程也有助于各行各業(yè)的用戶使用和管理。
在管理監(jiān)控方面，ZStack還吸納了時髦的“數(shù)字孿生”理念，即將物理機各個組件所處位置等狀態(tài)信息一一映射到數(shù)字世界中，圖形化展示，以指導(dǎo)運維管理，減少誤操作幾率。
圖注：ZStack Mini的“一體機”中前面板的組件監(jiān)控狀況，不僅用數(shù)字化的方式反映了整臺服務(wù)器各組件所處的位置，以及詳細(xì)的狀態(tài)信息。如在上圖中，第二個節(jié)點的編號為“B-4”的硬盤正處于重建狀態(tài)，在數(shù)字化圖形上形象地展示了各硬盤的插槽位置，并用不同顏色的圓點表示其所處狀態(tài)
圖注：ZStack Mini的“一體機”中背板的組件監(jiān)控狀況，主要顯示了網(wǎng)絡(luò)端口以及電源的信息，綠色表示已經(jīng)連通
圖注：在“物理機”監(jiān)控頁面，則可以看到當(dāng)前物理機節(jié)點的資源使用情況，以方便用戶根據(jù)資源使用情況，手動調(diào)整資源的分布
在需要用戶手動創(chuàng)建的地方，ZStack Mini通過流程設(shè)計和自動化手段簡化流程，以便于用戶更簡單地使用資源，降低操作過程中犯錯的可能性。
在健康監(jiān)控等信息展示方面，則盡可能使用圖形化的方式，便于用戶理解，避免運維過程中出現(xiàn)誤操作。這些設(shè)計都反映出ZStack在產(chǎn)品設(shè)計之初就充分考慮到了用戶的需求，將簡化、便捷以及智能等原則揉入其中，以此更好地幫助用戶使用和管理ZStack Mini。
在上面的介紹中，ZStack Mini的彈性和智能不同程度的通過簡單得以呈現(xiàn)，那么，簡單與高可用又是如何兼得的呢？智能和彈性在其中如何體現(xiàn)？下篇文章中將結(jié)合我們的實際體驗加以解析。
