【CSDN編者按】王堅院士曾講過一句話讓人印象深刻，他說「云計算的本質是服務，假如不能將計算資源規模化、大范圍地進行共享，假如不能真正以服務的方式提供，就根本算不上云計算。」眾所周知，阿里云是完全經歷了從0到1，再到100的過程，將計算發揮到極致背后有一個 關鍵的服務，那就是彈性計算。
阿里云彈性計算是阿里云提供的IaaS級別云計算服務，它免去了客戶采購IT硬件的前期預備，讓客戶像使用水、電、天然氣等公共資源一樣便捷、高效地使用計算資源，實現計算資源的即開即用和彈性伸縮。在「CSDN在線峰會——阿里云核心技術競爭力」上，阿里云研究員蔣林泉（花名：雁楊）深入分享了在眾多大規模實踐下百煉成鋼的彈性計算。
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演講者|蔣林泉（雁楊），阿里云研究員
責編|唐小引
頭圖|CSDN下載自東方IC
出品|CSDN（ID：CSDNnews）
前言：彈性計算Morethanjust虛擬機
一般而言，大家理解的彈性計算，可能首先會想到是虛擬機、云服務器。
但彈性計算除了是眾所周知的IaaS的核心——云服務器ECS之外，還是一個完整的產品家族，而不只是虛擬機。
彈性計算不僅是阿里云的大底座，更是阿里巴巴集團的大底座，能夠用強大的性能、穩定性、彈性、效率能力來支撐云上客戶和阿里云的云產品。目前，中國80%的創新企業都在使用我們的彈性計算產品，更有99%的阿里云其他產品是在彈性計算產品之上為客戶提供服務。
對于彈性計算而言，我們所承擔的角色可從三個切面去看待，即制造商、零售（運營）商和服務商：
零售商（運營商）：資源池化&彈性
我們先從零售商的角度來理解彈性計算。
對于零售商而言，需要考慮如何將彈性資源賣出去，如何讓客戶使用這種池化后的彈性資源。
零售商主要是讓用戶的服務器從購買變成租賃形態，可以按照年或者月進行付費，這樣更符合客戶的使用習慣，阿里云也提供按使用量，甚至是通過競價閑置資源的方式來進行付費，使得客戶可以享受到在線下無法實現的付費方式來節約成本。
在彈性計算的底層提升供給鏈效率，進行服務器硬件資源虛擬化以及調度，并且保證非常高的SLA，來給客戶提供彈性能力。
?狹義彈性：時域維度的彈性
我們先來講講狹義的彈性。所謂狹義彈性就是時域維度的彈性。
如下圖中白色條線，這表示的就是時域的彈性，企業上線新特性、年中促銷或者日常促銷，甚至是業務發展變化很快，后臺的計算能力卻往往不能很快跟上。
一般傳統企業的解決方式其實是提前備貨，提前一年甚至三年做預算，進行IT資源的儲備。其目標是為了保證在未來一到兩年內，業務都不會因為容量不夠而受損，這也是導致大量線下傳統企業的日常CPU利用率無法達到5%的原因。
很糟糕的情況是，當有新業務上線需要大規模容量的時候，IT資源無法支撐，這樣的矛盾就會使得上圖中間的虛線部分越來越大。因此，傳統方式要么就會造成浪費計算資源和資金，要么就無法很好地支撐業務的快速增長。
?ECS狹義彈性能力：天下武功，唯快不破
對于狹義彈性而言，更多需要考慮如何讓其跑得更快，當需要資源的時候以很快的速度給到客戶。
目前，阿里云云服務器ECS從開啟服務器到SSH可以登錄只需要22秒的時間，同時，單位時間內能夠交付的計算力面積，可以做到單客戶、單Region5分鐘16萬核vCPU的交付能力。
?彈性容量自動伸縮很佳實踐
我們來看看一個彈性容量的很佳實踐案例。
首先，企業客戶需要守住自己的一個底座，也就是自己日常流量所需的計算資源，也就是下圖中綠色的線，這部分比較適合使用包年包月或者RI的模式，因為價格比較便宜。
而在底座之上的彈性部分則可以使用按量計費或者搶占式的計算資源幫助消除峰值流量，再加上ESS的自動化，就能夠實現在不同流量峰谷的時候可以自動包裹業務曲線。
?容量彈性：ESS彈性自動化4種模式
ESS彈性自動化提供了4種模式，即定時模式、動態模式、手動+動態模式和AI猜測模式：
通過多種伸縮模式的靈活組合，能夠幫助企業快速響應計劃內外的業務變化，實現按需取用，降低成本，自動智能運維，甚至是零運維。
?廣義彈性：基礎設施規模全預鋪-空間域的彈性
第二個維度與大家分享廣義彈性。云，尤其是像阿里云這么大規模的云，很大的一個特征就是基礎設施規模化的全鋪設，也就是說具有了空間域的彈性。
任何一個物理設備，都有擴容上限。當擴張到上限的時候，就會碰到擴容墻的問題，此時就需要設備全部遷移到另外一個地域并重新啟動，無法做到跨地域調度。
云計算則能夠實現跨機房、跨可用區，甚至是跨Region的擴容。阿里云擁有日不落的數據中心，業務部署到海外也是非常簡單的，這就是廣義的彈性——空間域的彈性。
?廣義彈性：空間域上覆蓋全球的大規模基礎設施
大家經常會聽到阿里云部署了多少個Region以及多少個AZ（AvailabilityZone，可用區），而AZ之間是互聯的，延時也有嚴格的保障，因此用戶可以突破IDC的邊界，擴容自己的應用。
?廣義彈性：在ECS之上，使用豐富云服務拓展應用的系統支撐能力的彈性
ECS會映射到線下的IDC服務器，因此無論是數據庫還是應用，都是購買軟件之后進行交付、運維和使用。對多數云上系統各種Workload，都可以基于ECS用軟件自己搭建。
同時，阿里云還提供了大規模的服務化的云產品，一定會有一款滿足你。比如數據庫、容器、函數、中間件等都已經實現了服務化，客戶不需要去安裝、運維和治理這些軟件，而能夠利用這些軟件的彈性實現開箱即用，且按時付費。而且這些軟件的數量和質量還不斷的進化，因此選擇上云還能夠為將來拓展應用能力的彈性奠定基礎。
制造商：性能優異，穩如磐石
客戶的應用都在這個云服務器上面，因此性能很重要。云廠商生產了各種不同規格的云服務器，通過IDC、物理機、網絡資源之上的這些操作系統將其切成資源池給到客戶。
這樣就像是工業4.0，客戶選擇了配置，如內核、CPU、內存、磁盤、操作系統等，阿里云會將這些資源調度到一臺機器上，實時生產出來交給用戶。
阿里云提供了封裝形態、規格族、規格大小粒度這樣廣譜覆蓋的實例矩陣來覆蓋用戶在不同場景下對于計算力的需求。
?制造商成功的本分：穩定性&性能
中國是個制造業大國，而制造商成功的本分其實就是穩定性和性能。阿里云具有計算、網絡、存儲性能的穩定性，AZ內、AZ間、Region間以及網絡性能的穩定性。
此外，加上飛天操作系統在計算、存儲、網絡3個底層技術上的不斷投入，以及大規模調度系統，結合底層硬件不斷進行研發迭代，實現高性能和成本紅利。
?云的穩定性
云的穩定性主要挑戰在兩個方面：宕機遷移業務恢復，磁盤損壞不丟數據；硬件批量維修、過保，保證客戶對過保無感。
阿里云將運維和虛擬化解耦，可以做到用戶無感的物理硬件替換，對客戶業務的連續性打攪降低到非常小的程度，這正是云上核心的穩定性邏輯。
下圖中數據來自于各廠商官網，阿里云ECS單實例可用性SLA可以達到99.975%，跨可用區多實例可用性SLA可達到99.995%。
標題中的“二次去I”指的是阿里云在服務客戶的過程中發現客戶單實例對穩定性要求也非常高。
在“第一次去IOE”的時候，用的是應用層的分布式技術來解決x86的穩定性問題。而在彈性計算領域，則是用基礎層的能力去解決x86的穩定性問題，目標是用x86的硬件做到和小型機一樣的穩定性，這就是“二次去I”。客戶的技術能力各不相同，有很大一部分客戶對單機的穩定性有非常高的依靠，無法做應用層的容災，這樣嚴苛的需求就推動阿里云的服務要達到小型機的穩定性，阿里云的基礎沉淀了多年，才得以實現這樣的業界領先的SLA。
阿里云云盤的可靠性能夠做到“9個9”，也是目前業界領先的，需要非常嚴謹和先進的技術架構來保障。通過分布式的基于x86的軟件定義存儲，替代掉原來商業非常昂貴的存儲，并達到了存儲的高可靠性。
阿里云是如何做到上述能力的呢？其實對于服務器而言，80%的宕機，都來自IDC電力、IDC網絡和服務器系統三類原因。接下來針對于這三個原因談談阿里云所做的事情。
IDC掉電的新聞中經常出現，屬于高頻事件。阿里云在IDC的治理上非常嚴格，擁有高可用電力架構、網絡架構以及3+N多線BGP接入，這也源于多年來的經驗和教訓，才形成背后成熟的治理體系和技術體系。阿里云幫助客戶消除掉了IDC機房的大部分電力、網絡的可用性威脅。
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