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IaaS、PaaS、SaaS架构设计分析，彻底吃透云平台_saas平台架构设计

作者：煮酒与君饮 | 2024-07-15 23:30:07

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saas平台架构设计

文章目录

一、IaaS基础架构云
二、PaaS平台云
三、SaaS应用云
四、云运维
五、国内主流云平台

一、IaaS基础架构云

1、IaaS云计算的特点

虚拟化：基本上所有的云平台，它的计算资源主要是用虚拟机的方式给大家提供，但是也有例外，可以指定购买物理机。

负载均衡：云服务器不直接暴露在公网上，它们只会有一个内网IP地址，通过VPC进行串联。当外部服务要访问它的时候，必须通过负载均衡器（三层、四层、七层）。在负载均衡器外面，还有WAF防御、DDos防御、CDN加速等。

自动扩展：一组服务通常要架在多个高可用区。通过负载均衡对外统一称为一个组，一个伸缩组或者一个弹性组。当节点的健康检查不通过会从轮询列表拿出，而服务扩展时会放入轮询列表，实现自动扩展。
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2、基础架构自动化

（1）特点

易于使用：一个小白，登录云平台花上一两周时间就可以精通。

终态声明：不用记录以前有多少个节点、资源，只需要告诉云平台，我想要xxx节点，xxx个CPU，它就会自动根据你的最终目标来进行创建。

基础架构即代码：声明以上目标是一小段代码进行描述的，把希望最终得到的基础架构，用描述性语言写清楚即可。

不可变基础架构：基础架构资源不会改动，而是通过不断地删除、创建，最终达到用户的需求。

支持传参：根据环境不同，传入不同参数，以达到不同的效果。

乐高编程：拖拉式，只需要在界面进行拖拉即可。

（2）主流自动化平台

Terraform、CloudFormation、ROS

（3）模板格式

JSON/YAML（CloudFormation、ROS）、TF（Terraform）

（4）CloudFormation

左边是可选择的资源，把左边的资源，拖到右边的管理平台的界面里面，拉几根线就可以自动实现json和yaml文件的仓建。

左下角可以用模板描述出资源、处理器、内存等细节，通过一两条命令，就可以让云平台在几分钟之内完成所有资源的对应的配置。
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（5）Terraform

指定运行平台与版本，定义计算资源、网络。
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3、阿里云云计算实战

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（1）云服务器ECS - 创建

云服务器可以随时启停，停止状态更省钱。
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（2）负载均衡 - 创建

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（3）弹性伸缩 - 创建

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（4）自动化部署-ROS

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可以使用ROS和Terraform：

可以进行资源拖拉即可实现：

4、云网络

（1）多数据中心网络互联 - 大二层直通（不推荐）

在内部网络之上，架一个虚拟的VXLAN，性能较差，扩展性较差。
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（2）多数据中心网络互联 - 三层路由

在网络设计初期，就要求每个子网之间的网段划分的非常清晰，两个数据中心之间不能有网络重叠。
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（3）云平台网络架构图

每一个子网全部叫做VPC。或者每一个子数据中心叫做VPC，里面的内容通常是一个单元或者子数据中心。

VPC里面可以创建一些小交换机（subnet），这些小交换机里面再划分一个更进一步的子网。通过BGP路由协议进行互联。

VPN实现数据中心与云平台的互通。

安全组（security group）的作用就是，每个计算资源之间有黑白名单的限制，实现网络安全。
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5、阿里云VPC实战

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6、云存储

（1）存储分类

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（2）块设备

简单：硬盘，不建议分区，因为云上的磁盘有快照、镜像，有分区的时候，快照镜像重新回滚可能存在问题。
也不建议使用LVM（逻辑卷管理），传统磁盘后台挂三四个盘，用逻辑卷管理，形成多个虚拟磁盘，当一个盘进行快照回退，另外几个盘经常会出现数据不一致的情况，导致整个文件系统崩溃。

独立：要做到，系统盘和数据盘要独立，云盘和计算节点独立。当删除一个计算节点时，数据盘不会受到影响。

统一：挂载统一放在/etc/fstab。

（3）文件系统

第一原则：能不用就不用，尽量用对象存储替换。

管理：同步Rsync、备份NetBackup、云原生服务。

网络访问：VPC、ACL防火墙、VPN、NAT。

（4）对象存储

对象存储可靠性很高，通常能达到10个9（数据存储高可用），而读写高可用能达到5个9。

灵活性：API/SDK、命令行、控制台、文件系统、FTP、网盘等形式都可以。

功能性：访问控制、元数据描述、版本管理、键值存取。

7、阿里云存储实战

（1）块设备

基本上我们购买的每一台云服务器，后面都会挂载着一个盘，默认就是系统盘，也就是一种云盘。
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快照就相当于该时间点的数据的一个备份，后续的内容都不会修改。

（2）对象存储

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二、PaaS平台云

1、云认证

（1）用户管理与分权

人属于组，组可以授权一些角色，这些角色可以授权对资源的访问。
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（2）动态身份管理与授权

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（3）SAML2.0身份联合登录

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（4）OAuth2.0提供云服务器

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2、阿里云认证实战

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人属于组，组可以授权一些角色，这些角色可以授权对资源的访问。
一般没有个人直接赋予一些角色的。

3、云数据库

（1）RDS MySQL版

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（2）NoSQL

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4、阿里云数据库实战

（1）OceanBase

价格很高。
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（2）RDS

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5、云中间件

（1）云端缓存

浏览器缓存、CDN缓存、SLB缓存、反向代理缓存（Nginx）、应用内存缓存（堆内、堆外）、缓存服务器（Redis等）、数据库缓存

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（2）消息队列

主要实现异步、松耦合、延迟通知、数据广播、削峰填谷、可靠投递、流处理。
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（3）大数据平台

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（4）搜索引擎

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（5）阿里云AI平台

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卷积/循环神经网络（CNN/RNN）：
卷积神经网络，主要用于做图片、视频和音频的搜索、比对。
循环神经网络，主要用于做语音和文字的处理。分组+处理+关联。
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RNN：某些方面处理的并不是很好：

LSTM长短期记忆模型：

6、阿里云中间件实战

（1）Redis

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（2）Kafka

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（3）Elasticsearch

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7、容器云

（1）Docker

优势：生态圈强大、环境准备简单、镜像胚胎、业界技术支持广泛。
劣势：业务DIY关联性弱、网络和存储没有完全自动化、非功能需求。
机会：江山一统、第三方PaaS。
威胁：风口变化、公有云PaaS、方兴未艾。

新手建议先接触Docker（市场占有率70%+）。

（2）RunC

优势：多语言发布、网络、安全、高可用、自伸缩、可扩展。
劣势：标准化较差、前期准备、服务定制、中文文档较少。
机会：多公司加入生态圈、混合云环境。
威胁：风口变化、Docker江山一统。

（3）四大容器编排技术

Kubernetes（K8S）（市场占有率60%+）、Mesos+Marathon、Docker Swarm、Cloud Foundry。

Kubernetes（K8S）：
优势：混合云模式都支持、技术普及率高、文档多、存储管理很好、弹性伸缩支持好。
劣势：仅为容器服务、安装相对复杂、大数据场景支持差。
机会：江山一统、业界标准。
威胁：风口变化、Serverless崛起。

Mesos+Marathon：
其实不能说是容器编排引擎，应该说是数据中心编排引擎，它可以把整个数据中心当成一个linux操作系统，统一管理里面的进程、文件，系统管理里面的数据流、计算流。
优势：资源统一管理、多框架并存、快速上手、部署简单。
劣势：不适合混合云、文档相对较少、功能覆盖不全。
机会：云大数据融合、新的调度框架。
威胁：风口变化、K8S江山一统。

Docker Swarm：
优势：混合云、兼容Docker、起步简单、业界知名。
劣势：管理粒度、网络和存储管理差、非功能需求。
机会：江山一统、Docker与K8S决裂。
威胁：风口变化、K8S江山一统。

Cloud Foundry：
优势：多语言发布、网络、安全、高可用、自伸缩、可扩展、金融领域用的多。
劣势：开放性较小、前期准备、服务定制化高、中文文档少。
机会：多公司加入生态圈、混合云环境。
威胁：风口变化、K8S江山一统。