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淺談移動接入資料中心的技術難點

移動網際網路是将移動通信和網際網路二者結合起來,成為一體。據工信部統計,到2016年10月末,我國移動網際網路使用者總數已達10.77億,使用手機上網的使用者數達到10.2億,數量龐大的移動網際網路使用者帶來了巨大的商業機會,改變了人們的生活方式。資料中心作為移動網際網路重要的組成部分,是其中最為關鍵的一環。資料中心是網際網路海量處理的集中場所,絕大多數的資料中心資料都是為網際網路使用者服務的。現在,網際網路使用者裡有十億都是來自移動端。通過手機通路網際網路,進而進入資料中心,享受資料中心提供的各種應用服務,這種生活模式已經滲入普羅大衆并深入人心。不過,誰也沒有想到移動網際網路發展如此之快,幾年之間接入數量從幾千萬增加到十億以上,并仍在不斷高速增長(中國雖然隻有14億人口,但很多人已開始擁有兩部甚至更多手機),海量移動資料湧入給資料中心帶來了諸多技術挑戰。

淺談移動接入資料中心的技術難點

移動接入使用者突增,并發通路量大

移動接入使用者數量增長速度遠遠超過我們預計的發展速度,而網絡技術受制于晶片性能增長的速度,即摩爾定律,一時間無法滿足這麼多使用者的通路。這樣在大量移動使用者同時通路時,網絡瓶頸凸顯,造成使用者體驗差。這也是營運商要大力發展4g網絡的原因,就是要提升移動網絡通路速度,不僅是營運商網絡,資料中心的入口也需要提升,從10g到40g甚至100g,入口帶寬不斷提升,目的都是為了應對移動接入使用者數量的突增。然而網絡建設的速度依然跟不上移動使用者數量的增長,這樣用手機進行應用通路時,出現失敗、斷網時有發生,打遊戲、高清視訊直播等大流量通路經常卡頓,這些在短時間内依然無法得到根本性的改善。移動接入和固定寬帶接入最大的不同就是移動屬性,在移動過程中保持通路資料中心應用不受影響,需要引入新的路由算法,保持移動過程中通路連接配接不中斷,這裡需要新的基礎網絡算法,以便減少斷線率,比如在高速火車上、在地鐵上,這些特殊的弱信号移動場景裡,如何保持資料中心通路的順暢,都急需一些更好的算法。

移動接入安全問題凸顯

移動網際網路打破了資料中心大部分業務基于專網運作的邊界,安全風險更大。在移動網際網路環境下,由tcp/ip協定族脆弱性、終端作業系統安全漏洞、攻擊技術普及等缺陷所導緻的固網網際網路環境中的安全問題依然存在,同時,還出現了一些新的安全問題和需求。手機是移動接入必不可少的終端。手機病毒問題的不斷出現對使用者造成資訊丢失、個人隐私資訊洩漏、銀行資訊洩密、裝置出現故障甚至損壞等一系列危害,此外手機病毒還能夠對資料中心的安全造成嚴重威脅。目前wifi接入極其不安全,特别是一些私人架設的,還有專門釣魚的,請君入甕,這些混亂的移動接入問題不僅給使用者帶來了傷害,也對資料中心造成損失。很多使用者遇到了這類問題,自己的資訊遭到了洩露或者丢失,往往将氣撒到資料中心應用身上,不再使用這一應用,對于資料中心就是大量的通路使用者流失。移動接口的安全問題給使用者和資料中心都帶來了傷害,如過街老鼠人人喊打,可很多時候也是無計可施。安全問題需要全行業的努力,從技術上、制度上、人員制約上等多方面進行提升,否則會有越來越多的資料中心掉入安全的漩渦,無法脫身。這在很大程度上制約了移動接入的大發展。

資料中心應用要為移動接入做專門設計

以往資料中心的絕大部分應用都是為固定使用者通路使用的,如今移動使用者數量大增,應用上是欠缺考慮的,這樣會帶來不少問題。比如:微信應用,和qq相比,沒有離線和線上的概念。可以說,微信是24小時線上,不管線上還是離線系統表現,都應該是一緻的。還有一個是連接配接不穩定的問題,由于手機信号強弱的變化,當時信号很好,幾秒走到信号不好的地區,連接配接就必須斷掉,這個中間帶來不穩定的因素為協定設計帶來較大困難。再有就是資費敏感的問題,因為移動網際網路是按照流量計費的,而這個計費會使得在協定設計中如何最小化傳輸的問題,應用軟體應該避免耗費移動通路使用者的流量,為使用者節省流量,不會偷走使用者的流量。人們最讨厭的就是偷流量的軟體,發現必然棄之不用,最後就是高延遲的問題,這麼多的技術難題都需要在微信應用中要多加考慮并解決。

不僅是微信,很多手機上的應用都需要考慮這些。為了更好地支援移動使用者通路應用,資料中心在基礎架構上也要做優化:要支援虛拟機的無感覺遷移,避免單機故障引發的應用故障,同時實作異地資料中心應用備份,提升資料中心運作可靠性;要支援移動使用者的快速重連接配接,對移動通路流量提升優先級,在網絡流量傳輸過程中打上優先級标記,確定優先享用網絡,以此來彌補其高延遲的缺陷;資料中心要支援雙寫,兩台master的機器,當一台機器故障的時候,另外一台機器還是可以接到請求,當兩台機器交錯啟動的時候,資料少量丢失,下一次通路會把這些資料帶上來,并修複所有資料,對應用通路不會造成任何影響。

移動接入資料中心依然面臨不少技術難題,這些難題不是一時就能徹底解決的,這也說明移動網際網路仍是一個正在高速發展和完善的新鮮事物,不見得是壞事。不難看到,移動網際網路的發展已無法阻擋,資料中心的移動接入使用者數量會越來越多,雖然現階段遭遇到了這樣那樣的技術難題,但要記住,這些都不是事兒,技術會不斷進步,一步一步地移除發展路上的絆腳石。

本文作者:harbor

來源:51cto

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