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为网格构建业务案例

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Level: Introductory

Dave Rosenberg (daverosenberg@gmail.com), 程序总监

07 Jul 2005

为网格计算领域的投资构建一个业务案例,需要的不仅仅是展示技术优势。项目的发起人需要提供一些方法来支持业务需要和技术影响,同时展示由于网格计算而引起的格局变化的效果。这可能需要一些基准测试、评测和资源分析,既要从金融资本的角度进行分析,也需要从人力成本的角度进行分析。在本文中,我们将介绍如何为网格项目构建一个案例。

转向网格

采用网格计算,一个组织可以将自己难以管理的分布式系统迁移到一个大型的虚拟基础设施上,以减缓那些太过复杂、单个基础设施不能有效进行处理的问题。这些要解决的问题通常都会涉及数据集成和网络带宽等方面的考虑。链接到网格中的系统可能位于同一间屋子之内,也可能分布于世界各地,它们可能在许多硬件平台上运行着不同的操作系统,甚至可能分属于不同的组织。不管网格资源的深度如何,所有的网格用户体验都是对大型的虚拟计算机和信息仓库等资源进行处理。

让我们快速了解一下从 “现有的” IT 基础设施到支持网格的环境的变革。

现有的 IT 环境 支持网格的 IT 环境
专用的基础设施虚拟而灵活的基础设施
严格而预先定义的容量和性能可响应和可伸缩的容量和性能
固定的成本和价值结构可变的成本和价值结构,是对已知固定成本的一个补充

网格只是从现有的 IT 环境到一个灵活的基于标准的环境发展阶段中的一个步骤,后者是 SOA(Services-Oriented Architecture)的一部分,它利用了动态服务、存储和应用程序的优点。

网格环境的优点不仅仅是可以降低成本和所有者的总体成本,它还会对金融底线产生直接的影响,并可以提高生产力。很多早期的网格成功案例都已经展示了网格带来的固有的业务价值:加速对市场的响应,提高产品的质量,提高组织内或组织间的协作能力。

网格技术是一个使能器(enabler),它可以通过开放标准来支持异构资源。

提高服务器的利用率:

  • 任务负载的管理和协调
  • 缩减周期时间

协作和访问数据:

  • 数据联邦
  • 全球分布

弹性好、高可用的基础架构:

  • 业务连贯性
  • 恢复和故障迁移

现在我们都已经同意网格对于业务来说是件好事,那么我们又该如何将这种思想灌输给管理层呢?我们需要构建一个业务案例。



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业务案例究竟是什么?

有很多方法都可以用来设计并构建一个业务案例。本文的目标是概要介绍一些基本的方法,用于帮助架构师和开发人员在考察新技术项目(主要是网格应用)时,分析它可能具有的优点、成本和相关问题。

在回到网格特有的考虑上之前,首先让我们花几分钟来理解业务案例的目标。业务案例是关于为何批准一个项目或决策的逻辑上的基于事实的解释。

业务案例被开发用来:

  • 获得对一个或多个项目的批准。
  • 为一个项目或多个项目在内部部门之间或预算委员会处获得资源。
  • 证明项目可以为投资提供什么回报 —— 资源已经可用了。

业务案例为了让这些要求获得批准,需要分析它们与该项目的关系,评估该项目的经济价值(金融方面和策略方面),分析该项目所带来的影响,并与其他因素进行比较,例如主要的风险和主流的政策环境。



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业务需求和数据收集

当一个应用程序可以在网格中运行时,我们就称之为是支持网格的。然而,要想完全采用网格,这意味着要利用虚拟化网格基础设施来缩短处理时间或提高协作能力。这需要改变应用程序的结构,对其进行模块化,这样它们就可以在一个分布式网格基础设施上运行。或者需要一个可以促进分布式数据访问的数据架构,并具有一些合理的性能特征。

基本的机会评估

在这个阶段中,目标是判断企业是否具有可以从迁移到网格环境而受益的应用程序,最初的投资和后续的 ROI 是多少。迁移到网格环境之后,有很多方面可以从中受益。

业务优势:

  • 缩减获得结果所需要的时间,加速对市场的响应
  • 在多个部门或组织之间共享资源
  • 创建一个灵活的动态基础设施
  • 规模效应
  • 提高生产力和协作能力:

技术优势:

  • 巩固任务负载管理
  • 为高需求的应用程序提供处理能力
  • 有弹性的高可用基础设施
  • 均衡任务负载
  • 启用故障恢复和迁移能力

下表展示了可以使用网格来获得以上优点的几个简单例子。

能源 金融服务 制造 生物信息 电信 政府和教育
  • 地质分析
  • 水文分析
  • 衍生分析
  • 统计分析
  • 风险分析
  • 批量输出
  • 产品设计
  • 过程模拟
  • 有限元分析
  • 故障分析
  • 癌症研究
  • 药品发明
  • 蛋白质合成
  • 蛋白质测序
  • 带宽占用
  • 数字表现
  • 多用户的游戏
  • 协作研究
  • 天气预报
  • 高性能计算

一旦建立这些内容之后,网格就会变得有意义了,机会评估的最初一个步骤是运行一个性能模拟程序。

性能模拟

假设网格是一种可行的解决方案,那么我们如何才能够判断各种技术选择的性能影响呢?这种影响可能包括可选的网格调度策略、供应/协调策略和配置,以及所提议的网格设计如何支持随机产生的任务负载峰值,以及期望之外的性能不足的情况。这给我们最初了解网格解决方案的动态特性以及对任务负载的性能影响提供了一个很好的底线。

接下来,我们要进行成本分析,从而判断成本到底是多少,以及除了网格之外,我们还有什么其他选择。



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成本分析

成本分析提供一些数据,用于展示当前基础设施与各种可选网格方案之间 IT 成本的比较。这还可以包括非网格的升级方案。最终的结果是构建和使用网格的详细成本。对于大部分情况来说,对成本的理解都非常简单。但是您需要留意网格的几个问题。一个是软件许可证和价格在网格环境中的影响。供应商是如何对这种情况进行管理的?另外一个是要理解随着网格的增长,成本与它们产生的影响之间的关系,尤其是从人力资源的角度来看待这个问题(这是为什么自动化对于网格来说是如此重要的原因之一)。

获取成本:

  • 把整个系统搭建并运行起来需要多少成本?
  • 需要开发人员和项目经理花费多少时间?
  • 采用新的网格项目会对其他项目造成什么影响?

移植和培训成本:

  • 需要开发人员和项目经理花费多少时间?
  • 网格应用会对业务流程造成什么变化?
  • 开发人员必须对终端用户进行培训吗?

维护成本:

  • 开发人员要花费多少时间来支持网格应用的增长?
  • 网格应用要周期性地更新吗?

运行操作成本:

  • 硬件成本
  • 数据中心空间成本(如果适用的话)
  • 软件成本(如果适用的话)
  • 系统管理员的成本
  • 人力成本

其他解决方案

多考虑一些选择总是好事。很明显,我们需要关注是否存在另外一种方法可以实现与网格同样的任务。您可以考虑的另外一个选择是使用大型的 UNIX® 或 Windows® 服务器,甚至为了提高计算能力而使用大型机。但是有时这会变成一个争论:为什么不采用廉价的 Linux® 机器和便宜的软件呢?您只需要对现有的服务器增加处理能力,或者再添加几个 GB 的内存即可。在有些情况中,的确如此;但是这种方法最终的可扩展性可能并不好。

网格应用的最大一个卖点是,它可以跨水平分布的服务器实现 “无限的” 可扩展能力。记住,google 实际上就是一个巨大的网格应用,它分布在数千个 Linux 机器上;而且 google 每天都在不断增大。

一种替代方法是使用提供按需服务的数据中心(也称为效用计算)所提供的服务,此时您可以在需要时向它们租借计算时间。从很多方面来说,这是一个金融模型的决策,需要花费大量的成本。这还需要您设计自己的程序来满足宿主公司机器的设计需求。



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业务价值分析

当我们把一切都弄好之后,网格解决方案可以提供什么实际的业务价值呢?金融方面的影响可能是很广泛的。在很多情景中,这可以为日益增长的任务负载提供更好的处理能力,为终端用户提供更快的响应时间,并且提高运行分析的频率。挑战会变成如何将这些优点转换为满足金融方面的效益。例如,提前一周将产品上市,增加一周的销售时间,从而提高收入和利润。通过检验它对上游的增长、收入和利润的影响来证实业务案例的作用非常关键。

网格解决方案可以提供大小适当的业务优势。很多现有的客户机都可以通过使用网格计算解决方案来加速业务的处理并缩短对市场的响应时间。

在这个步骤中,理解在这个组织中谁是涉众也非常重要。

涉众

有一些非技术性的障碍很容易就会成为采用网格和共享计算的阻力。重要的是要判断清楚哪些组织和个人会受到这个业务案例的影响,这既要考虑员工,也要考虑出资人。涉众是那些与整个组织共享利益的个人。在业务案例中,本节将会判断组织中的哪些个人和部门会直接或间接受到业务案例中正在讨论的产品和解决方案的影响。

让别人购买并接受您的网格解决方案显然不会太过容易。以下是涉众可能关注的几个问题:

  • 失去对资源访问权限的控制
  • 缩减预算
  • 在部门间缺少数据的安全性
  • 担心外部数据的泄漏
  • 降低项目的优先级
  • 在企业范围内进行部署时所产生的相关风险

了解了这些情况之后,我们就可以努力判断涉众真正担心的情况,并采取一定努力来降低他们的担心。

金融分析

在衡量业务案例好坏时,可能会考虑一些金融方面的因素:投资回报,净产值,回报周期,以及现金流量的影响。

金融方面的影响可能是业务案例要获得批准的最大绊脚石。因此,您不断要装备适当的数据来支持您的技术建议,还要有适当的数据来支持它们对业务的影响,这一点非常重要。由于这个原因,使用真正的金融术语来表达您的业务案例就非常重要,也就是使用 CFO 所能理解的词汇来说明问题。其中最常见的有内部回报率(IRR)、回报周期以及现金流量折现法分析。您应该去了解一下您的公司在指定技术投资决策时使用哪种金融分析工具,并将您的业务案例映射到它上面去。



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我们可以构建一个案例吗?

我有程序可以从支持网格中受益吗?

对性能的影响有哪些?对其他方面还有什么影响?

需要花费多少成本?

从网格解决方案中,业务可以获得怎样的增值?

财务分析可以帮我们构建一个案例吗?



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如何销售您的业务案例

1. 清晰地理解“顾客”的期望

  • 终端用户和公司可以从网格应用中获得什么益处?
  • 建立现实的期望。

2. 定义问题的陈述

  • 这可以非常简单,比如“我们需要更多的计算能力,但是不能提供大型机”;也可以非常复杂,比如“异步 I/O 的问题是应用程序设计中的缺陷,它导致 CPU 只被利用了 2%”。

3. 收集所需要的数据

  • 使用本文中讨论的所有信息武装自己,最终提出一个完美的建议,这不仅仅是技术讨论。

4. 进行分析并浓缩数据

  • 收集您发现的内容,加上您的判断,将其消化并浓缩。

5. 向管理者汇报

  • 将从数据中发现的内容汇报给管理层和涉众,与他们一起面对困难,并从他们那里获取支持。


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结束语

网格计算不再被认为是一种高风险而又价值不明确的投机方案,而是已经成为一种经过实践证明的技术。现在有很多企业从网格计算的强大功能中获益的例子。由于网格允许企业可以实现原来做不到的事情,因此它是至关重要的:不仅可以节约成本,而且还可以全面提高业务价值。已经理解这种网格的趋势的企业正在取得竞争优势。一个具体的业务案例可以清楚地说明对网格环境进行投资的影响、性能和正面 ROI 的底线。



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About the author

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除了作为自由作家和咨询顾问之外,Dave Rosenberg 还负责 LinuxWorld 会议的运作。他理想中的技术是在基于 Linux 的蜂窝电话上运行网格应用。




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