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架构中的低成本约束 (架构中的低成本是指)

admin4周前 (04-24)数码9
低成本架构:创新与挑战的平衡

引言

在架构设计过程中,成本通常被视为一项重要约束或非功能目标。与高并发、高性能、高可用和安全性等其他非功能目标类似,低成本贯穿整个架构设计流程。本文探讨了实现低成本架构的关键因素,包括创新采用新技术、技术风险的影响以及对人员技能和项目的潜在影响。

低成本实现:创新是关键

与高并发设计相反,低成本架构寻求最大限度地减少服务器数量以节省硬件成本。同时,它还必须提高性能。如何实现这一看似矛盾的目标?答案就在于创新。 低成本架构的实现依赖于采用新技术。新技术通常伴随着一定程度的技术风险,这可能会影响系统的安全性或稳定性。新技术要求开发人员具备更高水平的技能和经验,这反过来可能会影响项目的进度和质量。

大规模系统的成本影响

对于大型系统,即使是小幅度的性能提升也能产生显著的成本节约。例如,一个拥有 1000 台云主机的系统,每台主机每年耗资 1 万元,则年度成本为 1000 万元。如果采用新技术使系统性能提高 20%,则每年可节省 1000 x 20% = 200 万元。 另一个例子是接口协议的变化。假设一个使用 XML 作为接口协议的系统使用 20 Gbps 的固定带宽。如果将 JSON 作为新的接口协议,由于报文大小平均减少 30%,则在相同条件下仅需 14 Gbps 的带宽。随着系统规模的扩大,微小的技术创新带来的性能提升可带来巨大的成本节约。

低成本架构的挑战

1. 技术风险 采用新技术不可避免地伴随着技术风险。在追求低成本的同时,必须仔细权衡风险,确保新技术不会对系统稳定性或安全性产生负面影响。 2. 技能升级 新技术需要开发人员具备新的技能和经验。这可能需要培训、招聘或与外部专家合作。技能升级的成本和时间必须纳入低成本架构的考虑范围。 3. 云计算的成本优化 虽然云计算的按量付费模式可用于应对突发流量,但也可能增加基础设施成本。架构师必须仔细评估云计算的成本效益,以确定是否适合其低成本目标。 4. 软件成本 除了硬件成本,软件成本也不容忽视。例如,商业数据库如 Oracle 具有优异的性能和功能,但其许可费用可能非常昂贵。在追求低成本时,架构师必须考虑替代方案,如开源数据库或分库分表。

低成本架构与企业类型

不同类型的企业面临的低成本压力差异很大。例如,民营企业和大型国有企业可能能够为相同规模的系统支付不同的成本。对于所有企业而言,收入最终必须覆盖成本,才能确保架构的长期可持续性。 架构中的低成本约束

结论

低成本架构的设计和实施是一个复杂的过程,需要仔细权衡创新、成本和风险。通过采用新技术,并应对随之而来的技术挑战和技能升级,组织可以实现低成本、高性能的解决方案,同时最大限度地降低成本。

怎么优化资本结构

问题一:如何优化我国上市公司资本结构【摘要】资本结构与上市公司经营绩效直接相关,它不仅影响上市公司的资本成本和总价值,还影响上市公司的治理结构以及经理行为,进而影响一个国家或地区的总体经济增长和稳定。 优化上市公司资本结构直接影响其素质和投资价值,增强投资者信心以及有效促进资本市场的健康发展。 二、资本结构优化的评价标准 优化上市公司资本结构,需要一个普遍适用的标准来衡量。 现代 资本结构理论认为,企业的最优资本结构就是使其市场价值最大化,这一标准最早是由Modigliani(莫迪)和Miller(米勒)提出,现已被广泛接受。 这一标准是否适合我国的企业实际,理论界及实务界对此进行了深入的研究。 在我国,关于企业的最优资本结构是否标准,有以下几种观点。 1、企业最优资本结构是使股东财富最大化的资本结构 当投资者投资于企业的时候,希望能获得高额的投资收益,能从企业获得最大的利润分红,这就要求企业投资项目的收益率高于资本成本,使企业净资产达到最大。 但两权分离制度的产生(即企业的经营权和所有权分离),在企业的经营过程中,经营人员为了使企业利益达到最大化,总是希望尽可能保留盈余,实现企业的资本保值增值,而不向股东分红或尽量少分红,以增加企业的留存收益。 因此,在股东财富最大化的目标下,股东即使投资于优质公司,也无法享受到丰厚的投资收益,这样必然会打击投资者的信心,长此以往,公司的财富增长 自然 会受到影响。 2、企业最优资本结构是使企业利润最大化的资本结构 财务上的利润是指企业利润表中的利润总额,它反映了企业一年的经营成果。 从使用者及阅读者的角度看,都只能看到企业一年以内的经营状况,除非有意识地进行盈利趋势分析,否则无法注意到以往年度的盈利状况及未来的盈利能力。 但这种赢利趋势分析通常是由专业人士进行的。 因此,在衡量企业最优资本结构时如果只注重企业当年的利润表,就容易忽略风险、资本成本及货币时间价值对企业财务决策的重大影响,忽视企业的长远利益。 在企业资本的所有权和经营权达到完全分离的现代企业里,经营人员为了保有自己的既得利润,而出现拼设备、拼人力的短期行为,使企业发展后劲不足。 3、企业最优资本结构是使得相关利益者利益最大化的资本结构 企业相关利益者是指投资者、债权人、职工、顾客、供应商等。 该模式是企业在权衡相关利益者利益条件下的企业价值最大化。 但由于企业各相关利益者的利益冲突比较大,影响各方利益的因素也非常多,把这几方面关系人的利益最大化,而且要量化,其实是无法做到的。 资本结构完善的标志是:功能强,各种资本都能发挥应有的作用;周转快,在经营中各种形态资本能较快的依次转换其形态;增值多,通过经营能实现较多的资本增值;抗风险,能抵御异常情况而减少损失或带来收益。 上市公司资本结构的非合理性表现,是由多种环境因素共同作用的结果。 三、优化上市公司资本结构的途径 我国上市公司的资本结构不仅包括股权资本和债权资本等财务概念上的物质资本,还应包括人力资本等非物质资本。 只有充分意识经营者人力资本在企业中所起的作用,才能解释为什么同样的企业由不同的经营者经营会产生不同的经济效益。 本文从股权结构、债权结构、人力资本三个方面提出了优化上市公司资本结构的途径。 1、优化上市公司股权结构 (1)完善上市公司股票的发行考核制度。 应增加上市公司发行新股、增发新股和配股资格的难度,从源头上控制上市公司偏重股权融资的倾向。 让上市公司根据自身的实际经营情况和资本市场状况决定是否进行股权融资, 并让其独自承担风险。 用一个指标体系取......>> 问题二:如何优化企业资本结构财务杠杆原理是指用固定成本的债务代替股东权益,使企业利益实现最大化的过程。 随着我国企业股份制改革和证券市场的发展,股权融资的方式具有一定的优势,但如果企业对股票融资方式过度依赖,就会使企业的经济发展受到很大的不利影响。 对上市企业的资本结构进行优化,合理优化公司的融资行为,保持企业在负债和股东权益进行合理分配,使企业资本结构更加合理,最大化的实现企业的价值。 一、企业资本结构的含义及资本结构决策 负债与权益是企业资本的两个重要方面,由于短期资金以及其筹集方式是动态的、变化比较大的,且在整个资金结构中占有的比例也比较低,所以企业基本把其作为运营资金来进行有效管理。 因此,企业的整体资本结构指的是企业的权益资本与长期债务。 企业的抵税收益是通过债务融资而获得的。 但企业资本的风险也随着债务的增加而加大,使得股东不得不承担相应的风险。 由此可见,企业要实现最大化的价值就得在资本结构决策中对风险和收益的比例进行充分权衡考虑。 企业的资本结构决策 二、我国企业资本结构确定过程中存在的主要问题 优化资本结构的意识目前在我国企业中,还没有在资本的筹资决策过程中形成。 负债率高和股权融资问题仍然是对企业资本结构优化造成不利影响的主要问题。 (一)资本结构负债率偏高,企业财务经营风险增加 由于我国国有企业的债权人是国有银行,债务人则是国有资本一股独大,运用债务融资方式对国企的经营行为不起到实质性的约束作用,因此造成了我国国企业负债不断增加的局面。 我国企业一般采用高负债率的融资方式,我国金融市场中目前还没有形成完善的破产机制和完全退市机制,因而企业对现代理财意识也比较模糊,仅能通过负债经营的模式,而不能正确合理的应用财务杠杆功能,使企业的资金不能实现获利,高负债水平只能使企业资金越来越短缺,不利于企业的持续发展,使企业进行举债的恶性循环当中。 (二)偏好股权融资,财务杠杆利益失效 我国证券市场在规模、结构和效率等方面虽然都已经比较完善,但低成本的股权筹资、非偿还特性被弱化等问题还是影响证券市场发展的主要问题。 由于金融机构不有有效的实现对企业经营的约束和监管,使得大部分企业仍采用股权融资的方式,通过配股和增发新股来实现再融资。 对债务融资基本上不感兴趣,使企业的权益资本呈不断增加的势态,企业的资产负债率也相应偏低。 就样就导致了企业投资效率低、股权资金闲置、整体业绩不足、股东收益下降的局面,不能有效发挥财务杠杆的作用。 三、财务杠杆原理 企业因固定债务出现息税前利润变动而导致普通股每股收益更大的变动效应就是企业进行债务融资时出现的财务杠杆效。 由于企业负债经营使得企业的每股利润出现上升和下降的情况可以将财务杠杆分为正财务杠杆和负财务杠杆。 杠杆系数是各股收益的变动率与息税前利润变动率之间的比值,它是衡量财务杠杆效应的指标,系数越小财务杠杆效应和财务风险也相应降低。 四、基于财务杠杆原理的企业资本结构优化策略 通过对各种资本比例进行操作使债务资本和股权资本形成一个合理的比例,可以有效实现对资本结构的优化。 企业通过综合衡量债务和权益可以优化资本结构。 (一)高负债率企业资本结构的优化 通过债转股、股权融资以及资产重组等方式可以有效实现对负债率高、经营业绩较差企业的资本结构进行优化。 1、债转股优化方式是一种独特资本结构优化方式,它适用于资不抵债亏损巨大的国有大型企业。 它通过把商业银行的不良信贷资产转变成为金融资产管理公司对企业的股权实现对资本结构的优化。 债转股的操作方式对企业的财务管理......>> 问题三:怎样分析资本结构的优化和影响因素企业资本结构优化: 是指通过对企业资本结构的调整,使其资本结构趋于合理化,达到即定目标的过程。 对于企业实行资本结构优化战略管理,使企业能够在资本结构优化的过程中。 建立产权清晰、权责分明、管理科学的现代企业制度,优化企业在产权清晰基础上形成的企业治理结构,对企业改革的成败具有重大的意义。 对于股份企业上市公司,在资本结构优化的过程中,建立一种使约束与激励机制均能够有效发挥作用的合理的企业治理结构,促使企业实现企业价值的最大化,对于我国刚刚起步的资本市场的发育与完善而言,也是相当重要的。 影响因素有: (一)外部影响因素 1、国家的发达程度。 不同发达程度的国家存在不同的资本结构。 与其他国家相比,发展中国家在资本形成、资本积累和资本结构的重整过程中存在着制约资本问题的以下障碍:一是经济发展状况落后,人居收入水平低,资本流量形成的源头枯萎。 二是发展中国家储蓄不足,金融机构不健全,金融市场不发达,难以将分散、零星的储蓄有效地转化为投资,进而形成资本。 而在发达国家,健全、良好、完备、健康的金融组织机构、资本市场起着保障组织、汇集储蓄,使其顺利转化为投资的十分重要的中介作用。 2、经济周期。 在市场经济条件下,任何国家的经济都处于复苏、繁荣、衰退和萧条的阶段性周期循环中。 一般而言,在经济衰退、萧条阶段,由于整个经济不景气,很多企业举步维艰,财务状况经常陷入困难,甚至有可能恶化。 因此,在此期间,企业应采取紧缩负债经营的政策。 而经济繁荣、复苏阶段,经济形式向好,市场供求趋旺,多数企业销售顺畅,利润水平不断上升,因此企业应该适度增加负债,充分利用债权人的资金从事投资和经营活动,以抓住发展机遇。 同时,企业应该确保本身的偿债能力,保证有一定的权益资本作后盾,合理确定债务结构,分散与均衡债务到期日,以免因债务到期日集中而加大企业的偿债压力。 3、企业所处行业的竞争程度。 宏观经济环境下,企业因所处行业不同,其负债水平不能一概而论。 一般情况下,如果企业所处行业的竞争度较弱或处于垄断地位,如通讯、自来水、煤气、电力等行业,销售顺畅,利润稳定增长,破产风险很小甚至不存在,因此可适当提高负债水平。 相反,如果企业所处行业竞争程度较高,投资风险较大,如家电、电子、化工等行业,其销售完全是由市场决定的,利润平均化趋势是利润处于被平均甚至降低的趋势,因此,企业的负债水平应低一点,以获得稳定的财务状况。 4、税收机制。 国家对企业筹资方面的税收机制一定程度上影响了企业的筹资行为。 使其对筹资方式做出有利于自身利益的选择,从而调整了企业的资本结构。 根据我国税法规定。 企业债务的利息可以记入成本,从而冲减企业的利润,进而减少企业所得税,财务杠杆提高会因税收挡板效应而提高企业的市场价值。 因此,对有较高边际税率的企业应该更多地使用债务来获得避税收益,从而提高企业的价值。 (二)内部影响因素 1、企业规模。 企业规模制约着公司的资本规模,也制约着企业的资本结构。 一般而言,大企业倾向于多角化、纵向一体化或横向一体化经营。 多角化经营战略能使企业有效分散风险,具有稳定的现金流,不易受财务状况的影响,因而使企业面临较低的破产成本,在一定程度上能够承受较多的负债。 纵向一体化经营战略能够节约企业的交易成本,提高企业整体的经营效益水平,既提高了企业的负债能力,同时也提高了内部融资的能力,因此对于实行纵向一体化战略的企业,无法确定其规模与负债水平的关系。 对于实行横向一体化战略的企业,由于企业规模的扩张会提高产品的市场占有率,因此会带来更高、更稳定的收益,所......>> 问题四:优化企业资本结构从哪些方面分析从以下方面: 一、影响资本结构优化的因素 从理论上讲, 任何企业都存在最佳资本结构, 但是, 在实际中企业很难准确找到这一最佳点。 而各种资本结构优化的理论也只是对企业提供了基本思路和框架, 在实际工作中不能机械地依据理论模型进行分析, 而必须充分考虑企业的实际情况和所处的客观经济环境, 在认真分析研究影响企业资本结构优化的各种因素的基础上, 进行资本结构的优化。 影响企业资本结构优化的因素主要包括: 1.外部因素: (1)国家的发达程度。 不同发达程度的国家存在不同的资本结构。 与其他国家相比,发展中国家在资本形成、资本积累和资本结构的重整过程中存在着制约资本问题的以下障碍:一是经济发展状况落后,人居收入水平低,资本流量形成的源头枯萎。 二是发展中国家储蓄不足,金融机构不健全,金融市场不发达,难以将分散、零星的储蓄有效地转化为投资,进而形成资本。 而在发达国家,健全、良好、完备的金融组织机构、资本市场起着保障组织、汇集储蓄,使其顺利转化为投资的十分重要的中介作用。 (2)经济周期。 在市场经济条件下,任何国家的经济都处于复苏、繁荣、衰退和萧条的阶段性周期循环中。 一般而言,在经济衰退、萧条阶段,由于整个经济不景气,很多企业举步维艰,财务状况经常陷入困难,甚至有可能恶化。 因此,在此期间,企业应采取紧缩负债经营的政策。 而经济繁荣、复苏阶段,经济形式向好,市场供求趋旺,多数企业销售顺畅,利润水平不断上升, 因此企业应该适度增加负债,充分利用债权人的资金从事投资和经营活动,以抓住发展机遇。 同时,企业应该确保本身的偿债能力,保证有一定的权益资本作后盾,合理确定债务结构,分散与均衡债务到期日,以免因债务到期日集中而加大企业的偿债压力。 (3)企业所处行业的竞争程度。 宏观经济环境下,企业因所处行业不同,其负债水平不能一概而论。 一般情况下,如果企业所处行业的竞争度较弱或处于垄断地位,如通讯、自来水、煤气、电力等行业,销售顺畅,利润稳定增长,破产风险很小甚至不存在,因此可适当提高负债水平。 相反, 如果企业所处行业竞争程度较高,投资风险较大,如家电、电子、化工等行业,其销售完全是由市场决定的,利润平均化趋势是利润处于被平均甚至降低的趋势,因此,企业的负债水平应低一点,以获得稳定的财务状况。 (4)税收机制。 国家对企业筹资方面的税收机制一定程度上影响了企业的筹资行为,使其对筹资方式做出有利于自身利益的选择,从而调整了企业的资本结构。 根据我国税法规定,企业债务的利息可以记入成本,从而冲减企业的利润,进而减少企业所得税,财务杠杆提高会因税收挡板效应而提高企业的市场价值。 因此,对有较高边际税率的企业应该更多地使用债务来获得避税收益,从而提高企业的价值。 2.内部因素 (1)行业因素。 由于不同行业以及同一行业的不同企业, 在运用财务杠杆时所采取的策略和政策大不相同, 从而使各行业的资本结构也产生较大的差别。 (2)资本成本因素。 因为资本结构优化决策的根本目的之一就是使企业综合资本最低, 而不同筹资方式的资本成本又是不同的, 资本结构优化决策必须充分考虑资本成本因素。 (3)财务风险因素。 企业在追求财务杠杆利益时, 必须会加大负债资本筹资力度, 使企业财务风险加大, 如何把财务风险控制在企业可承受的范围内, 是资本结构优化决策必须充分考虑的重要问题。 (4)企业经营的长期稳定性。 企业经营的长期稳定性是企业发展的重要保证。 企业财务杠杆的运用, 必须限制在不危及其自身长期稳定经营的范围以内。 (5)经营风险因素。 如果管理部门决定在整个风险不超过某一限度的前提下, 降低经营风险......>> 问题五:如何优化资产结构结构优化 许多企业在经营中无法创造满足资本回报要求的盈利是因为它们有过多的非经营性资产,比如说许多国内的企业有自己的会议中心、食堂、员工宿舍等;又如不少企业帐面上挂着大量的无变现价值的库存、应收帐款。 这些资产显然并未直接为企业产生价值,却占用了大量资金,产生相当的机会成本。 这些企业如果想提高资本使用效率、降低资本成本,一方面可以通过灵活的经营战略变现库存、应收帐款,另一方面可以考虑运用财务手段,剥离非经营性资产。 下面我们着重谈一下企业可以考虑用哪些财务手段优化资产结构,提高资本效率,实现盈利增罚。 1.分拆资产 分拆资产可以用于当上市公司的资产价值对于市场而言拆散时的价值高与其作为整体时的价值。 譬如说,万豪酒店在1993年将资产一分为二,分拆成万豪国际和万豪服务。 万豪服务掌握了集团的不动产和债务;万豪集团转而将万豪服务出售给高税赋的投资者,因为他们愿意溢价购买这些不动产和债务带来的税盾*,帮助其降低所得税赋。 而万豪国际则转型成纯粹的服务性机构,与投资者们签订长期的管理协议对酒店进行经营管理。 这一分拆一方面通过资产出售直接为企业产生现金,另一方面通过长期的管理协议又为企业提供了稳定的收入来源。 2.债权融资和租赁融资 当然,分拆资产并不总是企业提高资本效率的最佳途径。 在很多情况下市场无法提供一个合理的资产价格;而对服务业公司来说,可能并不存在这么多可资利用的有形资产。 在这种情况下,债权融资是促进可持续增长的一种合适方法。 债权融资带来的资金能为企业提供更多的扩张机会。 然而企业财务主管还要考虑企业债务与股本结构,以及现金流和盈利能否弥补债务筹资成本的问题: 资产流动性如何。 企业手头的现金可被视为债务的保障,同时企业也可以通过控制债务数额调整现金头寸; 利息减税收益对现金流的影响; 其他债务融资方案,如一些使现金流流出与流入相匹配的利息递延贷款; 对许多企业特别是中小型企业来说,他们进入资本市场融资的能力往往与其筹资愿望存在一定差距。 他们需要更紧密地联系市场,并满足资金供应者的回报期望。 市场不熟悉的新公司常常需要首先取得财务信用,而在这一过程中良好的资产负债结构无疑可以起到重要作用。 企业可以考虑的资产负债管理方法还有租赁融资:当资金的机会成本低于租赁费用时,直接购买资产是更好的选择;另一方面,如果租赁更为经济,企业就应该将资产出售后返租回来。 三九集团就通过深圳金融租赁公司进行融资,帮助其发展万家连锁药店(当然三九集团在这个例子里其实是将其100%控股的药店业务的金融风险转嫁到其50.29%控股的租赁公司,有利益冲突之嫌)。 3.处理非核心资产,保留收入之源 资产负债率过高的企业可以有多种解决方案优化资产负债表:通过变现非核心资产筹资;或通过外包协议减少管理费用。 在某些情况下,两种方法的结合可能更为适当。 企业资产的账面价值往往大大低于市场的公允价值,因而企业可以通过出售这些资产获得溢价收入,这会把固定费用转为可变费用,进而改善资产负债表并提高财务比率。 另外,企业从购买者处租回资产,又能保持对生产或经营流程的控制。 但在一些情况下,财务主管可能会采取将非核心业务外包给第三方的做法。 如果将业务外包给第三方专业经营者后,能更有效地进行管理,在降低成本的同时保证产品质量,那无疑对企业是有好处的。 资产结构,是指各种资产占企业总资产的比重。 主要是指固定投资和证券投资及流动资金投放的比例。 资产结构,是指各种资产占企业总资产的比重。 按不同......>> 问题六:如何建立健全企业资本结构优化体制可以从以下几个方面入手:组织架构优化;作业与管理流程优化;员工基本素质提升;企业文化建设;企业信息系统建设;企业形象建设等. 问题七:请问阿里巴巴资本结构优化要怎么做?资本结构做点下拉框排名 问题八:什么是优化资本结构和优化负债结构优化资本结构 企业应在权益资本和债务资本之间确定一个合适的比例结构,使负债水平始终保持在一个合理的水平上,不能超过自身的承受能力。 优化负债结构 负债结构性管理的重点是负债的到期结构。 由于预期现金流量很难与债务的到期及数量保持协调一致,这就要求企业在允许现金流量波动的前提下,确定负债到期结构应保持安全边际。 企业也应对长、短期负债的盈利能力与风险进行综合评价,以确定即使风险最小、又能使企业盈利能力最大化的长、短负债比例。 问题九:企业进行资本结构优化的方法有哪几种所谓资本结构,狭义地说,是指企业长期负债和权益资本的比例关系.广义上则指企业各种要素的组合结构.资本结构是企业融资的结果,它决定了企业的产权归属,也规定了不同投资主体的权益以及所承受的风险。 一是保持合理的资本结构有利于提高企业价。 问题十:资本结构优化的必要性是什么?首先,告诉你一件事,资本结构优化,并不是企业管理类别的... 它属于会计、财务类别的. 企业的资本结构是由于企业采取不同的筹资方式形成的,表现为企业长期资本的构成及其比例关系,即企业资产负债表右方的长期负债、优先股、普通股权益的结构。 本文拟从确定财务管理的最优目标出发,分析财务管理最优目标与资本结构的关系,对如何优化企业资本结构问题提出建议。 没有进行资本结构优化的企业,是难以追求企业利润最大化、股东财富最大化、企业价值最大化、企业经济效益最大化。 当然,资本结构优化决定了企业资金的来源及变化,自然在一定程度,决定了企业的发展方向。 呃,资本结构优化应该可以在一定程度上,为企业规避资金风险。 大概如此吧,没学过,只是日常工作中,接触了一些。

云计算基础架构

云计算不仅是技术,更是服务模式的创新。云计算之所以能够为用户带来更高的效率、灵活性和可扩展性,是基于对整个IT领域的变革,其技术和应用涉及硬件系统、软件系统、应用系统、运维管理、服务模式等各个方面。

IaaS(基础架构即服务)作为云计算的三大部分之一,将基础架构进行云化,从而更好的为应用系统的上线、部署和运维提供支撑,提升效率,降低 TCO。同时,由于IaaS包含各种类型的硬件和软件系统,因此在向云迁移过程中也面临前所未有的复杂性和挑战。那么,云基础架构包含哪些组件?主要面临 哪些问题?有哪些主要的解决方法呢?

一、云基础架构

如图1所示,传统的IT部署架构是“烟囱式”的,或者叫做“专机专用”系统。

在这种架构中,新的应用系统上线的时候需要分析该应用系统的资源需求,确定基础架构所需的计算、存储、网络等设备规格和数量,这种部署模式主要存在的问题有以下两点:

硬件高配低用。考虑到应用系统未来3~5年的业务发展,以及业务突发的需求,为满足应用系统的性能、容量承载需求,往往在选择计算、存储和网络 等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后,应用系统在一定时间内的负载并不会太高,使得较高配置的硬件设备利用率不高。

整合困难。用户在实际使用中也注意到了资源利用率不高的情形,当需要上线新的应用系统时,会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用 系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异,更重要的是考虑到可靠性、稳定性、运维管理问题,将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度非常大, 更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。

这种部署模式,造成了每套硬件与所承载应用系统的“专机专用”,多套硬件和应用系统构成了“烟囱式”部署架构,使得整体资源利用率不高,占用过多的机房空间和能源,随着应用系统的增多,IT资源的效率、扩展性、可管理性都面临很大的挑战。

云基础架构的引入有效解决了传统基础架构的问题(如图2所示)。

云基础架构在传统基础架构计算、存储、网络硬件层的基础上,增加了虚拟化层、云层:

虚拟化层:大多数云基础架构都广泛采用虚拟化技术,包括计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。通过虚拟化层,屏蔽了硬件层自身的差异和复杂度,向上呈现为标准化、可灵活扩展和收缩、弹性的虚拟化资源池;

云层:对资源池进行调配、组合,根据应用系统的需要自动生成、扩展所需的硬件资源,将更多的应用系统通过流程化、自动化部署和管理,提升IT效率。

相对于传统基础架构,云基础架构通过虚拟化整合与自动化,应用系统共享基础架构资源池,实现高利用率、高可用性、低成本、低能耗,并且通过云平台层的自动化管理,实现快速部署、易于扩展、智能管理,帮助用户构建IaaS(基础架构即服务)云业务模式。

二、云基础架构融合

云基础架构资源池使得计算、存储、网络以及对应虚拟化单个产品和技术本身不再是核心,重要的是这些资源的整合,形成一个有机的、可灵活调度和扩展的资源池,面向云应用实现自动化的部署、监控、管理和运维。

云基础架构资源的整合,对计算、存储、网络虚拟化提出了新的挑战,并带动了一系列网络、虚拟化技术的变革。传统模式下,服务器、网络和存储是基 于物理设备连接的,因此,针对服务器、存储的访问控制、QoS带宽、流量监控等策略基于物理端口进行部署,管理界面清晰,并且设备及对应的策略是静态、固 定的。云基础架构模式下,服务器、网络、存储、安全采用了虚拟化技术,资源池使得设备及对应的策略是动态变化的(如图3所示)。

由于部署了虚拟化,一台独立的物理服务器变成了多个虚拟机,并且这些虚拟机是动态的,随着应用系统、数据中心环境的变化而迁移、增加、减少。例 如图3中的Server1,由于某种原因(例如Server1负载过高),其中的某个虚拟机VM1迁移到同一集群中的Server2。此时如果要保持 VM1的业务访问不会中断,需要实现VM1的访问策略能够从Port1随着迁移到Port2,这就需要交换机能够感知到虚拟机的状态变化,并自动更新迁移 前后端口上的策略。

这是一种简单的计算虚拟化与网络融合联动的例子。最新的EVB(以太网虚拟桥接)标准VEPA(虚拟以太网端口聚合,802.1Qbg)即是实 现这种融合联动方案的技术标准,其包括了VDP虚拟机发现和关联、CDCP 虚拟机多通道转发等协议,通过标准化的主机与网络之间虚拟化信息的关联控制,实现虚拟化环境向物理环境的映射,使得虚拟机的服务变更可以通过网络的感知来 自动化响应。

事实上,云基础架构融合的关键在于网络。目前计算虚拟化、存储虚拟化的技术已经相对成熟并自成体系,但就整个IT基础架构来说,网络是将计算资 源池、存储资源池、用户连接组一起的纽带,只有网络能够充分感知到计算资源池、存储资源池和用户访问的动态变化,才能进行动态响应,维护网络连通性的同 时,保障网络策略的一致性。否则,通过人工干预和手工配置,会大大降低云基础架构的灵活性、可扩展性和可管理性。

三、云基础架构融合方案

如图4所示,云基础架构分为三个层次的融合。

硬件层的融合

例如上文提到的VEPA技术和方案,则是将计算虚拟化与网络设备和网络虚拟化进行融合,实现虚拟机与虚拟网络之间的关联。此外,还有FCoE技术和方案,将存储与网络进行融合;以及横向虚拟化、纵向虚拟化实现网络设备自身的融合。

业务层的融合

典型的方案是云安全解决方案。通过虚拟防火墙与虚拟机之间的融合,可以实现虚拟防火墙对虚拟机的感知、关联,确保虚拟机迁移、新增或减少时,防 火墙策略也能够自动关联。此外,还有虚拟机与LB负载均衡之间的联动。当业务突发资源不足时,传统方案需要人工发现虚拟机资源不足,再手工创建虚拟机,并 配置访问策略,响应速度很慢,而且非常的费时费力。通过自动探测某个业务虚拟机的用户访问和资源利用率情况,在业务突发时,自动按需增加相应数量的虚拟 机,与LB联动进行业务负载分担;同时,当业务突发减小时,可以自动减少相应数量的虚拟机,节省资源。不仅有效解决虚拟化环境中面临的业务突发问题,而且 大大提升了业务响应的效率和智能化。

管理层的融合

云基础架构通过虚拟化技术与管理层的融合,提升了IT系统的可靠性。例如,虚拟化平台可与网络管理、计算管理、存储管理联动,当设备出现故障影 响虚拟机业务时,可自动迁移虚拟机,保障业务正常访问;此外,对于设备正常、操作系统正常、但某个业务系统无法访问的情况,虚拟化平台还可以与应用管理联 动,探测应用系统的状态,例如Web、APP、DB等响应速度,当某个应用无法正常提供访问时,自动重启虚拟机,恢复业务正常访问。

四、结束语

数据中心由传统基础架构向云基础架构的转变,极大提升了基础架构融合的必要性和可行性。通过资源池的云网融合,构建统一、融合、联动的基础架构系统,不仅提升了应用系统部署的可靠性、灵活性、可扩展性和可管理性,而且也促进了云计算的应用和实践。

目前人民检察院的信息化系统也将从传统的数据中心架构向云基础架构演进,满足检察院信息系统的快速批量部署、系统性能优化、降低管理维护工作量的需求,适应侦查信息化和装备现代化的科技强检需求,实现侦查方式战略转变、推动犯罪侦查工作和检务管理工作科学发展。

云计算系统已经在政府、教育、大企业、运营商等行业得到越来越多的成熟应用,涌现出一批国内外的具有完善解决方案的云基础架构供应商,包括华 三、VMware、微软、亚马逊等公司,尤其是国内的华三公司还可以提供集计算、存储、网络、虚拟化和云管理于一体的整体式交付的UIS统一基础架构系 统,可以显著简化检务云基础架构的部署和运维成本,而且凭借丰富的工程实施经验提供专业快捷的运维保障,将云基础架构系统的部署时间缩短70%以上。

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