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下一代商用计算机(NGCC)技术架构白皮书(典型部署)

下一代商用计算机(NGCC)技术架构白皮书(典型部署) ★ FEATURED ARTICLE
第五章典型部署NGCC 方案具有灵活的部署模式可根据组织规模和网络架构选择适合的拓扑。以下介绍三种具有代表性的部署方式。5.1 单数据中心部署单数据中心模式如上图所示是NGCC 最基础和直接的部署方式适用于组织内部网络环境相对集中统一的情况。在这种模式中所有NGCC 服务器集中计算域和管理平台都部署在同一个数据中心内用户无论身处总部还是通过远程网络接入均连接到该中心的数据中心获取计算服务。终端通常经过网络交换设备直接接入传输网或者如果在互联网上则通过VPN 接入传输网。单数据中心部署具有架构简单、集中度高的特点计算和存储资源集中易于维护和扩展安全边界明确数据不出中心机房符合很多合规要求管理统筹所有实例和终端由一个平台调度。对于地域上高度集中的组织如在一个城市内办公或已有大型数据中心资源的企业这是首选方案。其网络拓扑往往在总部/机房部署NGCC 服务器集群员工通过千兆/万兆局域网连接终端到数据中心这样延迟低且带宽充裕用户体验最佳。如果有少数远程用户可以通过安全的远程接入VPN/专线连接至数据中心访问。同样数据备份和容灾也在中心层面完成如建设双活数据中心提高可靠性。总体来说单数据中心部署类似云在本地的模式将所有算力汇聚提供给所有用户运维和安全控制都在同一套系统内完成。需要注意的是单数据中心部署时应确保数据中心本身的高可用和灾备能力。因为计算集中于此一旦数据中心整体不可用如重大灾害或网络中断所有用户都会受影响。因此大型组织通常会在单数据中心基础上配套异地灾备中心或租用云上资源作为紧急备用。不过在日常这种模式无疑是效率最高、性能最好的故障点少易于管理。5.2 多安全域并行部署多安全域并行部署如下图所示适用于需要同时支持多个隔离网络环境的组织例如很多单位需要内网和外网并存金融机构需要业务网与办公网分隔等。在这种模式下NGCC 在的集中计算域逻辑上被划分为多个独立子计算域每个域有自己的业务数据网络各域网络物理隔离或通过单向网闸等手段单向隔绝。但在管理上这些计算域仍由同一个NGCC 管理平台进行集中管控通过安全控制通道实现不直接连通业务数据网络。具体实现上通常会在每个子计算域内部署一组独立的集中计算服务器。例如在内网部署一套NGCC 服务器集群供内网应用使用在外网部署另一套NGCC 服务器供上互联网的需求使用。两套环境各有各的网络和存储物理上互不相通。用户如果需要同时访问内网和外网则按原则四/五拥有两个计算实例分别跑在内网集群和外网集群上。用户的终端可以同时连接这两个实例通过终端菜单切换或使用双屏幕来并行操作不同安全域的桌面。这样用户体验上相当于两台隔离PC 同时使用但实际只用一个终端就实现了而且数据仍然各自在其域内保存没有跨网传输。为了解决多域管理的问题中心管理平台通过数据安全网关等隔离装置与各域计算服务器通信经过单向隔离或严格过滤保证不会通过管理链路把各域业务数据串通。当然也可以采用5.3 所示方案在不同域分别部署各自的管理平台设置其中一个为中心管理平台可以纳管其它管理平台。这实现了一中心管多域却又不让多域直接联网。对于用户而言他们只需登录一次管理平台就能获得其对应的多域计算实例列表一键启动需要的实例无需分别登录不同系统使用非常方便。多安全域并行部署使NGCC 成为一种理想的内外网一体化办公解决方案既满足了等保等规定的内外网物理隔离要求又让用户摆脱了以往双机切换的低效。不同行业可以按需扩展更多域例如研发网、生产网、互联网三域并行在NGCC 中都可以通过多实例方式得到支持。同时每个域的扩展互不影响例如外网用户增多只需在外网域增添服务器不会涉及内网域的调整架构扩展性良好。5.3 中心边缘协同部署对于组织机构庞大、分支机构众多或者对网络时延特别敏感的场景可以考虑中心边缘协同部署如上图模式。其思路是在总部数据中心部署中央的NGCC 集群在异地分部或网络条件一般的园区部署若干较小规模的边缘NGCC 节点两者协同为用户提供服务。在中心边缘模式下中心节点承担主要的计算和管理职能运行管理平台并存储核心数据边缘节点则作为中心的延伸部署在靠近用户的地点为当地用户提供就近算力以降低广域网延迟带来的影响。边缘节点一般规模较小可能只部署少量服务器缓存部分用户实例或承担特定部门的计算任务。关键是边缘节点在逻辑上并不独立成一个完整NGCC 系统而是在中心的控制之下统一管理。边缘环境的策略、用户权限、数据同步等均由中心管理平台掌控边缘自身不存储长期数据不能脱离中心独立运行。典型的协同机制是当总部和分部之间网络畅通时边缘节点定期与中心同步用户的数据变化和策略变更保证边缘上运行的实例与中心备份一致。同时用户身份认证、权限审计等仍通过中心完成当网络临时中断时边缘节点可以短时自治维持现有已登录用户继续使用因为所需的数据和认证已在本地缓存但无法接受新用户登录或更改策略。待网络恢复后边缘会立即将期间的操作日志和数据变化同步回中心保证中心数据完整。这样设计的目的是在不牺牲集中管控的前提下提高系统对网络不稳定的鲁棒性以及远程用户体验。中心边缘部署的优势在于两点首先对于地理上距离中心较远的用户边缘节点提供低延迟、高带宽的本地接入体验减少每次操作都跨WAN 调用的迟滞。例如跨国公司的海外办公室可以部署边缘节点服务当地员工以避免长距离网络延迟对桌面流畅度的影响。其次在网络抖动或中断场景下边缘节点的临时自主能力可以保障业务的连续性——哪怕总部分中心断网分部员工也可在短时间内继续使用最近的缓存环境不会立刻工作中断。在恢复后数据再与中心一致化不影响全局数据完整和管理。需要权衡的是边缘节点往往会增加系统复杂度和成本。只有在确有必要时才引入该模式例如分支机构网络质量无法保障实时连接中心或边远地区大量用户通过公网访问中心导致体验不佳等情况。对于多数中小规模组织单中心模式已经足够。但对于大型组织中心边缘模式提供了规模化部署的新思路既保持了中心集权管理又在物理上实现了算力分布式就近服务用户。这种模式在5G 时代和未来算力网络架构下可能会更加普遍应用。
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