混合云基础设施 - 通过 AWS Outposts 实现本地与 AWS 的统一平台
解析通过 AWS Outposts 将 AWS 基础设施扩展到本地环境，以及通过与 EC2 集成构建混合云架构的方法。介绍数据驻留要求和低延迟要求的应对模式。
混合云需求与 AWS Outposts 的定位
许多企业采用云优先战略的同时，由于数据驻留法规、超低延迟要求、现有本地投资的利用等原因，仍需将部分工作负载保留在本地。AWS Outposts 是一项将 AWS 基础设施、服务、API 和工具扩展到本地数据中心或托管设施的全托管服务。Outposts 机架是 AWS 设计制造的服务器机架，可在本地运行 EC2、EBS、S3、RDS、ECS、EKS 等 AWS 服务。使用与 AWS 区域相同的 API、控制台和 CLI 进行管理，提供本地与云端一致的运维体验。Outposts 可从 AWS 控制台无缝管理，使用与区域相同的 API，运维一致性极高。
Outposts 的部署与配置选项
Outposts 提供 42U 机架形式和 1U/2U 服务器形式两种规格。机架形式适合需要大规模计算和存储容量的工作负载，服务器形式适合零售门店、工厂、医疗设施等空间有限的环境。Outposts 通过到 AWS 区域的专用网络连接（服务链路）进行管理，控制平面操作在区域中处理。通过本地网关可与本地网络直接通信，与现有网络基础设施无缝集成。EC2 实例在 Outposts 上本地运行，最大限度降低与本地数据源和应用程序的通信延迟。EBS 卷也在本地存储，存储 I/O 延迟同样保持在较低水平。以下是在 Outposts 上启动实例的 CLI 示例。 ```bash aws ec2 run-instances \ --image-id ami-0abcdef1234567890 \ --instance-type m5.xlarge \ --placement '{"OutpostArn": "arn:aws:outposts:ap-northeast-1:123456789012:outpost/op-0123456789abcdef0"}' \ --subnet-id subnet-outpost-0123456789 ```
混合架构设计模式
利用 Outposts 的混合架构中，通常将延迟敏感的工作负载在 Outposts 上运行，将突发处理和备份卸载到区域。制造业中，在 Outposts 上的 EC2 即时处理工厂 IoT 传感器数据，将汇总数据传输到区域的 S3 或 Redshift 进行长期分析。金融业中，在 Outposts 上运行交易处理系统确保亚毫秒延迟，同时在区域执行风险分析和报告。医疗领域中，将患者数据按数据驻留要求保留在本地 Outposts，同时将匿名化数据在区域的机器学习服务中进行分析。Outposts 上的 S3 (S3 on Outposts) 可灵活设计本地数据处理和向区域的数据传输。Outposts 由 AWS 自动更新软件，始终保持与区域的一致性。
运维管理与可用性保障
Outposts 的运维管理由 AWS 负责，自动执行硬件监控、补丁应用和固件更新。可使用与区域相同的运维工具，包括 CloudWatch 指标监控、CloudTrail API 审计、AWS Config 资源配置追踪等。即使 Outposts 与区域之间的服务链路暂时断开，本地运行中的实例仍会继续工作。但新实例的启动和 API 操作需在服务链路恢复后执行。为确保高可用性，建议将工作负载分布部署在 Outposts 和区域两端，在故障时故障转移到区域。还可使用 AWS Systems Manager 统一管理 Outposts 上实例的补丁管理和命令执行。使用 Direct Connect 在本地与 AWS 区域之间建立专线连接，可提高服务链路的可靠性和带宽，增强整个混合环境的稳定性。 如需拓展基础设施设计知识，也可参阅Amazon 专业书籍。
混合云的技术背景与设计理念
混合云的设计理念基于根据工作负载特性选择最优执行环境的原则。将所有工作负载迁移到公有云并非总是最优解，数据所在地法规、网络延迟的物理限制、与现有系统的紧耦合等情况下，在本地执行是合理的。AWS 基于这一现实，除 Outposts 外还提供 AWS Local Zones 和 AWS Wavelength 两个额外的边缘基础设施选项。Local Zones 在大都市区部署计算资源，实现个位数毫秒延迟。Wavelength 在 5G 网络边缘部署计算，为移动设备提供超低延迟。组合这三个边缘基础设施选项（Outposts、Local Zones、Wavelength），可构建从数据中心到 5G 边缘在任何位置运行 AWS 服务的混合架构。
Outposts 费用
Outposts Rack 采用 3 年订阅制，提供全额预付、部分预付和无预付三种付款选项。最小配置月费数千美元起，根据实例类型和数量变动。Outposts Server 为 1U/2U 尺寸，月费约 1,500 美元起。电力、冷却和网络连接的基础设施成本由客户承担。需将 Outposts 的订阅模式 TCO 与本地硬件更新周期（3-5 年）进行对比评估。
总结 - 构建混合云基础设施
AWS Outposts 是消除本地与 AWS 云边界、以一致的 API 和运维体验构建混合云基础设施的最佳解决方案。对于数据驻留要求、超低延迟要求、现有投资利用等需要在本地处理的工作负载，可直接应用 AWS 的服务和工具。通过与区域的联动，实现本地处理与云规模分析相结合的混合架构。