集中式or分布式的“莎士比亚之问”

著名的莎士比亚之问,出自他的话剧名著《哈姆雷特》第三幕,那句经典的“To be,or not to be: that is the question。”

这个疑问句,被翻译成了好多个不同的版本,“勇敢或怯懦“,”承担或逃避”,“生存或毁灭”,被广泛传颂,它经常被用来形容在犹豫在思考时候的两难情况。

事实上,这种两难的选择又何尝没有困扰过今天的企业用户,在集中式架构和分布式架构之间,也存在着这样的一个“莎士比亚之问”。究竟是要非此即彼,还是可以和谐共存?

如今,在一场针对企业IT架构如何选择的辩论赛中,集中式架构和分布式架构的优势与缺点,都被双方的辩论团队,抽丝剥茧进行了极其深入的博弈。

作为企业,我们到底要如何选择呢?

集中式,稳健的大象亦能华丽转身

相比而言,集中式架构是信息化历程多年发展的一种结晶。在传统商业机构中,集中式架构是从企业真实的IT需求中衍生而来。

集中式架构是指由位于系统中心的服务器统一管理全部共享资源并处理来自所有用户的请求。集中式架构的优势主要体现在:

设备数量少,架构设计简单、通用与应用耦合度低,资源可以灵活调度,部署容易。

数据集中存储和处理,无需多个几点之间分布式协作,所以具有系统响应快,数据可靠性和一致性好。

由于架构简单,设备少,所以在系统运维,容灾设计,空间用电等方面都具有较大优势。

简而言之,就是稳健、可靠、易维护管理。特别像一头巨象,步履沉重,但是胜在踏实稳健。集中式架构多用于传统的银行、电信、交通、医疗等行业,操作系统、中间件、数据库等“基础软件”多为闭源商用系统,“稳定、安全”就是集中式架构的代名词。

有数据显示在2019年,依然有92%的银行购买了集中式架构的服务器,比如采用Power架构的浪潮商用机器K1 Power系列高端服务器,也在行业用户当中保持了非常高的认可度。

正因为这些大行业对高度的稳定性的需求驱动,所以目前主流数据库仍是集中式数据库,由于同种类型迁移简单,也不存在迁移的风险。另外,集中式数据库,从安装部署到应用开发,从运维监控到数据灾备,既适合大数据量业务应用场景,也适配企业内部IT运营环境。事务性是关系型数据库的核心能力。

我们知道,事务性是关系型数据库的核心能力,主要体现在ACID四个方面:原子性,一致性,隔离性和持久性,这四个特性是数据库技术取得巨大成功的根本。

而在安全性方面,集中式的容灾方案也比较成熟,沉淀了数据复制、镜像快照、一体化迁移等一系列容灾相关的技术,几种典型方案包括一主多备、同城双活、两地三中心等,可以从容应对各种场景。

总结起来,与分布式架构相比,集中式架构拥有架构简单,可靠性高,具有强一致性,可维护性好以及总体成本更低等众多优势。以集中式数据库为例,在2011年就可以达到每秒50万事务的处理能力。这样的事务处理能力足以应对99%的业务场景。即使真的面临剩下的1%的场景比如双十一或秒杀,集中式的内存数据库架构同样可以轻松应对。以Timesten内存数据库为例,其可以支撑每秒1.44亿事务和每秒12亿查询,这样的处理能力足以应对任何应用场景。

天下大事乃合久必分,分久必合。今天在IT基础架构的演进发展历程中,出现了同样的趋势。很多客户在经历了数据库拆分后,随着业务的进一步发展,以及对于数据一致性和访问实时性的要求进一步增加,会发现数据库合并和整合的需求越来越强烈。如今,越来越多的客户不再为了拆分而拆分,而是真正站在业务发展的角度去重新审视架构的合理性,最终回到了集中式架构的怀抱。

分布式,勤劳的蜂群灵活中兼具安全

如果说集中式架构像是一头巨象,那么分布式架构就犹如一群辛勤劳作的小蜜蜂,灵活快捷。

不得不承认,众多新的科技创新都与分布式架构有着千丝万缕的关系。Google、Amazon、Facebook、阿里巴巴、腾讯这些互联网神话的背后,就是分布式架构的“云力量”作为支撑的。采用性价比更高的X86服务器、分布式数据库和虚拟化技术,体现了海量数据的响应能力、低成本和高可用性。

以互联网的商业模式为例,分布式架构的弹性伸缩能力在支持面向互联网海量客户相关业务时,可以有效预处理瞬时爆发的海量交易,分布式架构可以及时对系统算力进行调整,最大程度的支持海量用户以及大规模业务场景,淘宝的双11和春节的红包活动很好的证明了这一点。

同时,随着X86服务器可靠性和处理能力提升,分布式架构可以基于廉价的硬件和开源软件构建,不会受到单一厂商的制约,可以引入多家厂商竞争,成本更为低廉。同时,分布式架构通过多节点、多机房等技术手段保障了系统的整体可用性。

而从数据库的角度来看,分布式数据库,在一定程度上牺牲了强一致性,换取了高可用性,这是现在多数分布式数据库产品的选择方向。所以,在一些核心交易系统之外,很多企业的创新型应用更适合采用分布式数据库,可以很好的满足创新型应用对海量数据,复杂数据类型,高可用,人工智能,弹性伸缩,业务灵活调整,成本等多方面的需求。

但高弹性和高可用性并不代表不安全,不可靠,也不意味着运维的复杂化。因为,在容灾方面,分布式架构的多机房策略可以保障服务的高可用性,在容灾方面有着天然的优势。同时,分布式架构采用自动化的运维和监控以及故障处理体系,运维方面也非常方便。

综合来看,分布式架构在安全自主、灵活性、经济性、可伸缩性等方面有明显优势,随着当今社会系统需要处理的数据量越来越大,分布式架构在这方面的优势也会越来越明显。

融合架构:需求导向,和谐共生

当然,这场集中式还是分布式的辩论没有失败者。这个辩题之外,最核心的东西其实仍然是客户的需求。企业如何通过最合理的IT架构,去获取数字化竞争力。

换言之,与其讨论集中式架构与分布式架构哪一个更好,莫不如去研究,如何在集中式与分布式架构之间找到一个更好的融合点。

比如,企业在处理交易数据等核心业务类型时,要选择稳妥、安全的集中式架构。在处理创AI和大数据这些新应用时,则可以选择更多新技术赋能的分布式架构。

而浪潮商用机器(IPS)有限公司总经理胡雷钧将其定义为:“这就是一种集核心式、创新式两种架构优势于一体的融合架构,构建适应外部环境和内部变革双重标准的IT架构战略。”

如胡雷钧所说,“坚持传统并不是反对创新,坚持传统价值并不意味着我们食古不化,我们是在发展中把好的经验和价值传承下去,把价值发挥到更大,找到核心的位置。”因此,IPS的产品战略就源于这种融合架构。

在集中式架构方面,IPS有K1 Power的性能卓越,极致稳定可靠,且拥有业界最安全的虚拟化技术,以及成熟、广泛的产业生态,能够构建大规模核心系统资源池,资源可灵活调整且支持云原生应用,是企业核心业务的最佳承载平台。

在分布式架构方面,IPS的OpenPOWER则凭借高速带宽优势,广泛支持开源数据库、大数据分析、HPC、AI等创新应用和异构加速,满足企业多种计算和存储需求,是企业创新应用的优选平台。

实际上,对企业用户来说,它追求的并非是分布式或是集中式架构本身,而是一种既能更好的保护自己核心资产的稳健,又能够走向数字化创新的敏捷。在这种稳健和敏捷之间的徘徊与犹豫,形成了“莎士比亚之问”。而融合架构恰恰打破了非此即彼的边界,在分布式和集中式之间,抓到了这个微妙的平衡点!

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