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為什么說(shuō)云服務(wù)器比物理機(jī)故障率更低？ 從程序的角度，云主機(jī)的可用性可以做到比物理機(jī)高，即故障率更低(可用性和故障率接近但不是一個(gè)概念，為了便于闡述，下面只討論故障率)。對(duì)于一些用戶來(lái)說(shuō)，物理機(jī)存在一些不可忽視的問(wèn)題，其中最突出的問(wèn)題就是故障率較高。相比之下，云服務(wù)器則具有更高的可靠性和穩(wěn)定性，故障率相對(duì)較低。

云服務(wù)器購(gòu)買鏈接：http://www.xcwl17.com/zt/2023-05-06/

我們遇到過(guò)很多客戶抱怨云主機(jī)的故障率。同時(shí)，我也見(jiàn)過(guò)并且?guī)秃脦讉€(gè)使用物理機(jī)的客戶解決問(wèn)題：他們沒(méi)有專業(yè)團(tuán)隊(duì)及大規(guī)模環(huán)境，對(duì)于復(fù)雜點(diǎn)的軟硬件故障幾乎束手無(wú)策，有時(shí)甚至解決的過(guò)程把小問(wèn)題變成大問(wèn)題。

一、影響云主機(jī)故障率的主要因素有：

服務(wù)器硬件質(zhì)量、宿主機(jī)內(nèi)核、虛擬化層(KVM+QEMU或Xen)、Linux內(nèi)核(承載業(yè)務(wù)程序)

影響物理機(jī)故障率的主要因素有：

服務(wù)器硬件質(zhì)量，Linux 內(nèi)核(承載業(yè)務(wù)程序)：從上面的對(duì)比看，云主機(jī)比物理機(jī)故障率貌似要高，因?yàn)樘摂M化層和宿主機(jī)內(nèi)核非常復(fù)雜，引入額外的故障率。這是直覺(jué)，而且很有道理：

AWS 去年就因?yàn)樘摂M化層內(nèi)核的安全漏洞大規(guī)模重啟了物理機(jī)，多數(shù)AWS 用戶受影響。虛擬化層和宿主機(jī)內(nèi)核的BUG 也會(huì)同樣造成宕機(jī)及重啟。

為什么還說(shuō)云主機(jī)故障率可以低于物理機(jī)呢?

備注：這里我是從終端用戶的角度看的，“從廠商購(gòu)買的”物理機(jī)，來(lái)對(duì)比“從云平臺(tái)購(gòu)買的”云主機(jī)。

原因在于：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，云平臺(tái)廠商往往管理幾萬(wàn)幾十萬(wàn)臺(tái)物理服務(wù)器，并有比較專業(yè)的基礎(chǔ)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)和內(nèi)核團(tuán)隊(duì)，可以在故障率上做大量的工作，以達(dá)成這樣的效果：虛擬化層和宿主機(jī)內(nèi)核的故障率接近0。這兩層是內(nèi)核，通過(guò)內(nèi)核優(yōu)化來(lái)達(dá)到;服務(wù)器硬件質(zhì)量可以不斷提升。承載業(yè)務(wù)程序的Linux內(nèi)核，云平臺(tái)可以幫助用戶進(jìn)行維護(hù)。并解決BUG，修復(fù)安全漏洞等。

有人會(huì)說(shuō)，我自己購(gòu)買的物理機(jī)也能做上述優(yōu)化，效果比云主機(jī)更好。 真的是這樣的么?現(xiàn)實(shí)情況是：絕大部分公司管理的服務(wù)器數(shù)量不多，不足以建立相應(yīng)的團(tuán)隊(duì);同時(shí)因?yàn)榉?wù)器數(shù)量少(比如不到萬(wàn)臺(tái))，做軟硬件優(yōu)化的環(huán)境不理想。

二、云主機(jī)虛擬化層和宿主機(jī)內(nèi)核的故障率如何降低?

這主要通過(guò)自主掌控虛擬化層和宿主機(jī)內(nèi)核，這整套內(nèi)核來(lái)實(shí)現(xiàn)。

1. 自主維護(hù)Linux內(nèi)核：商業(yè)Linux發(fā)行版(如RHEL6.X)的內(nèi)核其實(shí)有不少BUG，因?yàn)閮?nèi)核太龐大、太復(fù)雜，BUG 修之不盡而且不斷涌現(xiàn)，只要內(nèi)核有人在改動(dòng)，更多的BUG就還在路上。但我們自己維護(hù)的Linux內(nèi)核，我們可以迅速修復(fù)并應(yīng)用進(jìn)實(shí)際環(huán)境，不像商業(yè)Linux要等待較長(zhǎng)的發(fā)布周期。

我們還可以預(yù)先研究別人犯過(guò)的錯(cuò)誤，把更新補(bǔ)丁打入現(xiàn)在的內(nèi)核;還可以屏蔽不必要的特性和改動(dòng)避免BUG的引入。簡(jiǎn)單講，自主維護(hù)內(nèi)核很靈活，最終質(zhì)量不低于商業(yè)Linux發(fā)行版。國(guó)內(nèi)有海量服務(wù)器的公司如騰訊和阿里都運(yùn)行自主維護(hù)的Linux內(nèi)核。

2. 免重啟熱補(bǔ)丁技術(shù)：這是指通過(guò)二進(jìn)制指令修改的方式修改Linux內(nèi)核達(dá)到修復(fù)的目的。結(jié)合自主維護(hù)Linux內(nèi)核，如果發(fā)現(xiàn)了BUG并制作修復(fù)補(bǔ)丁后，可以免重啟應(yīng)用到生產(chǎn)環(huán)境的Linux內(nèi)核里。這點(diǎn)目前主流Linux廠商不提供。但云平臺(tái)廠商可以自己做。

3. 熱遷移技術(shù)：特殊情況下的熱遷移，可規(guī)避尚未完全定位的內(nèi)核問(wèn)題。

這三點(diǎn)的綜合效果，使得某些云廠商，因?yàn)閮?nèi)核原因造成的宕機(jī)低到可以忽略。幾萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器半年可以減少到一兩次。可能有些早期用戶應(yīng)該比較有感覺(jué)，幾年軟件宕機(jī)不少，給客戶推送的故障報(bào)告不時(shí)就和內(nèi)核有關(guān)，但經(jīng)過(guò)一年半載的工作后，現(xiàn)在幾乎沒(méi)有了。

三、服務(wù)器硬件質(zhì)量如何提升?

服務(wù)器硬件故障率的影響因素有廠商品牌、機(jī)型、服務(wù)器運(yùn)行時(shí)間、以及部件型號(hào)的故障率。這里的工作需要海量服務(wù)器來(lái)做，比如上萬(wàn)臺(tái)才有意義，而幾百上千臺(tái)意義不大。

在可靠性方面，服務(wù)器具有更高的保障。由于云服務(wù)器是基于云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建的，其底層架構(gòu)和硬件設(shè)備都是由專業(yè)的云服務(wù)提供商來(lái)管理和維護(hù)的。因此，即使出現(xiàn)一些硬件故障或網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，云服務(wù)提供商可以快速地進(jìn)行修復(fù)和恢復(fù)，確保用戶的數(shù)據(jù)安全和可靠性。相比之下，物理機(jī)則需要用戶自行管理和維護(hù)，如果遇到硬件故障或網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，需要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力來(lái)進(jìn)行修復(fù)和恢復(fù)，這對(duì)于一些不具備相關(guān)技術(shù)能力的用戶來(lái)說(shuō)是非常困難的。

簡(jiǎn)要總結(jié)一下，云主機(jī)相比物理機(jī)，虛擬化層和宿主機(jī)內(nèi)核的額外復(fù)雜性及故障率可以被優(yōu)化至接近0即可以忽略。服務(wù)器硬件故障，云平臺(tái)可以不斷降低其故障率，主要手段通過(guò)內(nèi)核隔離硬件故障、熱遷移規(guī)避故障隱患，以及監(jiān)控故障率并主動(dòng)下架不良廠商機(jī)型等。

上述這些工作都需要非常專業(yè)的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)和內(nèi)核團(tuán)隊(duì)才能實(shí)施，如果沒(méi)有足夠大的服務(wù)器數(shù)量是很難開(kāi)展的。而大型云廠商往往管理幾萬(wàn)、幾十萬(wàn)服務(wù)器，因此具備這樣的條件。也因此，云主機(jī)故障率能低于物理機(jī)(當(dāng)然，如果什么都不做，云主機(jī)故障率一定是高于物理機(jī)的)。