軟件定義數(shù)據(jù)中心及其自然演變法則

軟件定義數(shù)據(jù)中心及其自然演變法則胡經(jīng)國本文作者的話本文是根據(jù)有關(guān)文獻和資料編寫的《漫話云計算》系列文稿之一。現(xiàn)作為云計算學習筆錄，奉獻給云計算業(yè)外讀者，作為進一步學習和研究的參考。希望能夠得到大家的指教和喜歡！下面是正文一、軟件定義數(shù)據(jù)中心概念的提出隨著大數(shù)據(jù)和云計算的蓬勃發(fā)展，軟件定義數(shù)據(jù)中心等新概念橫空出世，讓大家看到了下一代數(shù)據(jù)中心的雛形。軟件定義數(shù)據(jù)中心這一概念的提出，讓數(shù)據(jù)中心這個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心平臺，將憑借前所未有的自動化、靈活性和效率，幫助用戶實現(xiàn)IT交付方式的轉(zhuǎn)變。不得不承認，現(xiàn)如今軟件已經(jīng)滲透到我們生活的每個角落，成為日常生活的組成部分之一。軟件無處不在。在潛移默化之中，改變著身邊幾乎所有的生意模式。它讓業(yè)務更便捷、更智能。當然，軟件也實實在在地改變著我們的數(shù)據(jù)中心。下一代數(shù)據(jù)中心，毫無懸念會是軟件定義下的數(shù)據(jù)中心。那么，在未來，又將如何來提升軟件定義數(shù)據(jù)中心的能力，從而真正展現(xiàn)出數(shù)據(jù)中心的價值呢？為此，有關(guān)人士訪問了VMware大中華區(qū)技術(shù)總監(jiān)張振倫先生，就相關(guān)話題進行了進一步的探討。二、數(shù)據(jù)中心的自然演變法則隨著云計算的興起，數(shù)據(jù)中心服務急切地想擺脫專用硬件的束縛，從而擺脫傳統(tǒng)IT復雜而不靈活的困境。數(shù)據(jù)中心從開始的電腦機房、信息中心演變到現(xiàn)今，演變成可以通過軟件定義的數(shù)據(jù)中心。從這個發(fā)展過程中足以看出，在軟件定義的趨勢下，整個數(shù)據(jù)中心的每個組件都可以做到“軟件化”。張振倫表示，雖然在數(shù)據(jù)中心中硬件的投入占有巨大比例，但是其所承載的應用才是用戶所關(guān)注的。硬件的性能與應用的性能，無法直接地做到有效對應，這也是從業(yè)者需要考量的問題。所以，急需在硬件完善的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)應用的完美匹配。”從以前以硬件為主的數(shù)據(jù)中心，到如今軟件定義的數(shù)據(jù)中心，不止是從業(yè)者在看待問題時的角度發(fā)生了改變，而且也是順應潮流與趨勢在提升著自身的能力。對于用戶來說，尤其是企業(yè)級用戶，數(shù)據(jù)中心的演變并不是一蹴而就的。在以前，企業(yè)的應用相對簡單，所應對的信息量也不大，每個應用所屬的硬件平臺是以“各自為政”的方式配置的。這在當時的數(shù)據(jù)量與應用模式下，并沒有什么問題。但是漸漸地，隨著技術(shù)的成熟以及IT在企業(yè)運營中所能涉及的領(lǐng)域越來越多，IT的復雜度也在與日俱增。而互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，則徹底沖擊了數(shù)據(jù)中心的原始形態(tài)。張振倫表示，隨著互聯(lián)網(wǎng)對于企業(yè)經(jīng)營的影響力日益增大，巨量的數(shù)據(jù)與豐富的應用支撐，讓越來越多的用戶感覺到作為底層支持的數(shù)據(jù)中心，其核心能力是要能擁有良好的彈性、穩(wěn)定性、安全性和可擴展性。而這些需求最終匯總成了下一代數(shù)據(jù)中心（NGDC，NextGenerationDataCenter）的設(shè)計。與此同時，云計算的理念也悄然興起。如今它已經(jīng)是公認的迄今為止最有效、恢復能力最強和最經(jīng)濟高效的IT架構(gòu)與發(fā)展理念。在這一過程中，VMware憑借多年來對數(shù)據(jù)中心的觀察，以及其在服務器虛擬化領(lǐng)域的深厚積累和長年經(jīng)營的感悟，于2012年率先描繪出了軟件定義數(shù)據(jù)中心（SDDC，SoftwareDefinedDataCenter）的藍圖，找出了云計算落地的真實可行的路線圖。張振倫強調(diào)，這背后是一個清晰的關(guān)聯(lián)邏輯——用戶的需求帶動云計算這一自動化資源供給的理念，而SDDC則是在數(shù)據(jù)中心級別上實現(xiàn)這一理念最理想的載體。從某種角度上講，SDDC是VMware針對業(yè)界對于NGDC的猜想所給出的切實的答案。三、軟件定義數(shù)據(jù)中心的核心理念1、傳統(tǒng)企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施存在的問題傳統(tǒng)企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施存在著很多棘手的問題：管理和維護費用過高，導致用于創(chuàng)新的資金很少；應用和定制太多，設(shè)施升級非常困難；服務器未能得到充分利用，資源嚴重浪費；網(wǎng)絡與存儲僵化而復雜，效率也未得到充分發(fā)揮；而大量并沒有物盡其用的IT設(shè)備，也讓電源和散熱成本不斷無謂上升；在滿足關(guān)鍵工作負載的服務等級協(xié)議方面，力不從心；資源的管理受限于物理設(shè)備的隔閡，而不能靈活調(diào)動，從而無法迅速實施新項目，上線新的業(yè)務；法規(guī)遵從方面的要求與日俱增，基于人工的管理模式已經(jīng)疲于奔命；隨著基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的不斷擴大，以及移動智能設(shè)備的不斷接入，面臨著越來越嚴峻的病毒和入侵的安全隱患……這些問題都是新一代數(shù)據(jù)中心所要急需解決的。2、用軟件來解決問題從服務器虛擬化發(fā)展而來的VMware，從一開始就專注于用軟件來解決問題，而其在服務器虛擬化方面的實踐與積累，以及在市場上的統(tǒng)治地位，也為其在云計算領(lǐng)域的發(fā)力提供了堅固而有力的支持。張振倫表示，在數(shù)據(jù)中心里并不僅僅是服務器，網(wǎng)絡、存儲與安全都是非常重要的組成部分。所以，要想實現(xiàn)SDDC（軟件定義數(shù)據(jù)中心），服務器虛擬化只是其中之一”。最早，VMware基于服務器虛擬化提出了所謂的虛擬數(shù)據(jù)中心（VDC，VirtualDataCenter）的概念。它從本質(zhì)上實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心計算資源的整合。但是，計算資源要與相應的網(wǎng)絡和存儲資源整合才能被上層應用所利用。這就是一個必要的垂直堆棧的概念。不管是物理環(huán)境還是虛擬環(huán)境，這個應用堆棧的模型都是存在的，只是資源的屬性有所不同（虛擬的還是物理的IT資源）。因此，VMware意識到，虛擬化只存在于服務器中，并不能實現(xiàn)真正的SDDC。只有像服務器虛擬化那樣，將所有的IT基礎(chǔ)設(shè)施的硬件資源抽象出來，在管理軟件層面進行匯總，才能真正在虛擬空間中打通整體的應用堆棧；而將硬件的資源與功能抽象出來的工作，就是“軟件定義”。3、軟件定義數(shù)據(jù)中心的核心理念VMware是SDDC的率先倡導者，并且也在不斷致力于將數(shù)據(jù)中心整體的基礎(chǔ)設(shè)施進行“軟件定義”。⑴、池化的概念在SDDC中，硬件基礎(chǔ)設(shè)施只負責最終的數(shù)據(jù)執(zhí)行（運算、傳播、存?。欢湔w的資源容量和管理功能，則向上匯總至軟件定義的控制層。這就形成了一個虛擬的基礎(chǔ)設(shè)施平臺。在這一平臺中，計算、網(wǎng)絡與存儲的資源都是各自融合的，這就是池化的概念。⑵、軟件定義數(shù)據(jù)中心的目的SDDC所要達到的目的就是：針對不同的應用需求，即時地抽調(diào)計算資源池、網(wǎng)絡資源池、存儲資源池中的資源，組合成相應的應用堆棧。可見。在虛擬空間里，這種資源整合與組裝的速度是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心所不能比擬的。⑶、軟件定義數(shù)據(jù)中心核心理念的表述張振倫強調(diào)，SDDC真正做到了數(shù)據(jù)中心IT資源與IT硬件的分離，從而可以實現(xiàn)更高的資源利用率、更快的資源調(diào)用、更靈活而自動的資源組合、更便捷的法規(guī)遵從以及更為安全、高效的全局管理。顯然，這就是一個理想的云基礎(chǔ)平臺了。它將確保企業(yè)在未來更激烈的商業(yè)競爭中，具備與之相匹配的IT支撐能力與可拓展空間。可以說，這就是SDDC的核心理念，也是VMware努力的方向。因此，VMware近幾年陸續(xù)推出了：軟件定義網(wǎng)絡虛擬化技術(shù)NSX與軟件定義存儲技術(shù)VSAN，將SDDC的核心基礎(chǔ)設(shè)施一網(wǎng)打盡。四、從硬件為軟件定義數(shù)據(jù)中心做好準備1、硬件平臺與軟件定義之間的微妙關(guān)系目前，VMware在SDDC上投入了大量的人力物力。但是，張振倫指出，想要使SDDC更好地發(fā)揮出其“威力”，就需要在基礎(chǔ)硬件方面得到更好的支持。不過，這可能是很多用戶所忽視的。換句話說，雖然SDDC看似凌駕于硬件之上，但是硬件的能力也將直接影響SDDC的實際表現(xiàn)。不久前，英特爾提出了軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施（SDI，SoftwareDefinedInfrastructure）的概念，似乎正與這種認識相呼應。其實，遠在SDDC提出之前，我們就能體會到硬件平臺與軟件定義之間存在的微妙關(guān)系。而在VMware具體實施SDDC戰(zhàn)略的過程中，硬件廠商對于為VMware提供的幫助不止是在硬件方面，甚至可以理解為這是一種精神層面上的支持。2、VMware與英特爾強強聯(lián)手張振倫表示，一開始在VMware做服務器虛擬化的時候，對于VMware來說這是一個很大的挑戰(zhàn)。因為，在服務器CPU層面上根本不支持虛擬化。所以，英特爾在這方面的貢獻可想而知。SDI（軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施）的推廣，正是和SDDC相輔相成的。事實上，自從新一任CEOPatGelsinger上任之始，就明確表達了對于英特爾處理器的重視。并表示，未來VMware的重點研發(fā)，也將首先基于英特爾平臺進行。如今，英特爾在CPU、I/O和網(wǎng)絡等方面，都進行了虛擬化的處理。在很多基礎(chǔ)設(shè)施層上，都可以進行虛擬化調(diào)用。同時VMware也在積極參與到英特爾下一代CPU產(chǎn)品的研發(fā)。通過廣泛的合作，使得VMware與英特爾無論是在產(chǎn)品層面上還是在技術(shù)層面上，二者都可以得到很好的互補，并且充分發(fā)揮出其威力。換句話說，從某種角度上講，可以認為，VMware和英特爾正在強強聯(lián)手，促成了SDDC領(lǐng)域的發(fā)展與變革。VMware的EVO:RAIL，是SDDC理念在系統(tǒng)層級上的體現(xiàn)。其每個節(jié)點的標準配置為2個英特爾E5-2620v26核處理器（可同步升級至新發(fā)布的E5v3平臺）與192GB內(nèi)存。除此之外，整機柜設(shè)計的EVO:RACK，也全部基于英特爾“至強平臺”展開設(shè)計。不久前舉行的VMworld2014大會上，VMware正式發(fā)布了基于“至強平臺”的“超融合系統(tǒng)”（Hyper-ConvergedSystem）EVO家族，以“至強E5”為核心，提供服務器虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化和存儲虛擬化的全面的軟件定義平臺，以加速SDDC的在市場中的普及。五、去IT化的未來：就像傻瓜相機1、SDDC發(fā)展的終極目標：去IT化展望SDDC的發(fā)展，在VMware眼中，其終極的目標是去IT化。猛聽起來這似乎有些不可思議，但是在張振倫看來卻合情合理。其實，除了那些靠IT吃飯掙錢的公司，IT對于很多企業(yè)是一個迫不得已要具備的能力。在現(xiàn)實生活中，我們對于很多工具就是拿來即用，甚至越傻瓜越好。如果你把IT理解為這樣的一種工具，那么所謂去IT化也就是盡量的IT傻瓜化，讓企業(yè)覺得稀松平常，不再把它當回事。2、為軟件定義而優(yōu)化的硬件這一想法顯然是美好的，但是要實現(xiàn)起來絕非易事。如同傻瓜相機一樣用起來簡便，但是對于相機廠商來說則要付出更多的努力。要預設(shè)好各種參數(shù)以應對不同的拍攝場景。當你按下快門的那一剎那，相機內(nèi)部就開始根據(jù)各種預設(shè)的腳本、策略、配置進行飛快的處理；最終在極短的時間內(nèi)把相片成像，并保存到存儲卡中。這一流程像不像絕大多數(shù)企業(yè)對于IT的要求呢？因此，用戶用起來越簡單，方案提供商的付出也就越多；而這也是VMware和與其合作廠商的使命