IaaS 提供商通过设计其基础设施来最大限度地减少停机时间,并在硬件故障、网络问题或维护期间保持服务连续性,从而确保高可用性。 这是通过冗余、地理分布和自动故障转移机制来实现的。 例如,AWS、Azure 和 Google Cloud 等提供商跨多个数据中心(称为可用区或区域)部署资源,以便在一个区域发生故障时,流量会自动重新路由到运行正常的实例。 负载均衡器均匀地分配请求,防止单个服务器过载,而冗余存储系统(如分布式数据库或对象存储(例如 AWS S3))跨位置复制数据以防止数据丢失。
另一个关键策略是通过虚拟化和硬件冗余来实现基础设施弹性。 IaaS 平台使用虚拟机监控程序将虚拟机 (VM) 与物理硬件隔离,从而允许在主机之间实时迁移 VM,而不会中断服务。 如果服务器出现故障,提供商的编排工具会检测到该问题并在运行正常的硬件上重新启动工作负载。 例如,Azure 的“可用性集”可确保 VM 分布在容错硬件机架上。 同样,冗余电源、网络路径和存储阵列减少了单点故障。 提供商还执行滚动更新——分阶段将补丁应用于集群——以避免维护期间的系统范围停机。
监控和自动化发挥着关键作用。 IaaS 平台使用实时健康检查来检测服务器崩溃、延迟高峰或存储故障等问题。 然后,自动化系统会触发恢复过程,例如重新启动服务或扩展资源。 例如,AWS Auto Scaling 在流量高峰期间增加计算容量,并在低谷期间移除它,而 Google Cloud 的全局负载均衡器会在检测到区域中断后几秒钟内重新路由流量。 此外,提供商还提供服务级别协议 (SLA),保证正常运行时间(例如 99.99%),从而激励他们优化冗余和响应协议。 这些冗余层、智能故障转移和主动监控共同确保开发人员可以依靠 IaaS 平台来一致地访问资源。