從堆砌到重構(gòu),數(shù)據(jù)中心的云化之路

陳彥靈
當(dāng)前企業(yè)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展實(shí)際上與其內(nèi)部的各種相關(guān)設(shè)備的發(fā)展進(jìn)步是不匹配的,數(shù)據(jù)中心的功耗、散熱和空間要求已然發(fā)生了變化,這種不匹配正在推動(dòng)各種規(guī)模的企業(yè)紛紛開(kāi)始破釜沉舟的對(duì)其數(shù)據(jù)中心實(shí)施大刀闊斧的改革,以便能夠跟上并推動(dòng)企業(yè)業(yè)務(wù)的加速運(yùn)營(yíng)發(fā)展。

盡管數(shù)據(jù)中心的壽命是通常是以數(shù)十年為一個(gè)計(jì)量單位而更新的,但是現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)像管理、制冷、供電等各種技術(shù)的不斷發(fā)展成熟,促使數(shù)據(jù)中心快速改變。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)也推動(dòng)著互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)行業(yè)數(shù)據(jù)中心向著集中化、規(guī)?;l(fā)展。

數(shù)據(jù)中心演變方向

云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)的發(fā)展帶動(dòng)數(shù)據(jù)中心的急劇增長(zhǎng),不論是私有云、公有云還是混合云,企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)都面臨著許多關(guān)鍵問(wèn)題。數(shù)據(jù)中心使用的設(shè)備日漸增多,業(yè)務(wù)模式以數(shù)據(jù)為重,必須能夠給予支持并有能力無(wú)縫整合云應(yīng)用和服務(wù),不斷提高數(shù)據(jù)中心的資源利用率,充分降低整體成本,提升管理效率,通過(guò)伸縮自如的軟硬件重定義應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)的快速變化。

這意味著,數(shù)據(jù)中心正在從簡(jiǎn)單的模塊堆砌向面向應(yīng)用、資源重構(gòu)、軟件定義部署及更好地控制數(shù)據(jù)中心方向發(fā)展。

當(dāng)前企業(yè)數(shù)據(jù)中心的發(fā)展實(shí)際上與其內(nèi)部的各種相關(guān)設(shè)備的發(fā)展進(jìn)步是不匹配的,數(shù)據(jù)中心的功耗、散熱和空間要求已然發(fā)生了變化,這種不匹配正在推動(dòng)各種規(guī)模的企業(yè)紛紛開(kāi)始破釜沉舟的對(duì)其數(shù)據(jù)中心實(shí)施大刀闊斧的改革,以便能夠跟上并推動(dòng)企業(yè)業(yè)務(wù)的加速運(yùn)營(yíng)發(fā)展。

數(shù)據(jù)中心變革需要考慮的問(wèn)題

IDC預(yù)測(cè),到2020年,下一代的應(yīng)用程序和新IT架構(gòu)的需求將迫使55%的企業(yè)組織升級(jí)其現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心設(shè)施或部署新的數(shù)據(jù)中心設(shè)施。然而,在數(shù)據(jù)中心變革過(guò)程中,卻不得不首先考慮如下幾個(gè)問(wèn)題。

首先是服務(wù)器的擴(kuò)展性,單臺(tái)服務(wù)器設(shè)備的擴(kuò)展性受內(nèi)部CPU互連性能、I/O擴(kuò)展能力的制約,數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)展性則受網(wǎng)絡(luò)性能的制約。目前的企業(yè)越來(lái)越多的采用分布式IT基礎(chǔ)架構(gòu),硬件設(shè)備間的互連網(wǎng)絡(luò)帶寬遠(yuǎn)低于主板內(nèi)和設(shè)備內(nèi)的互連帶寬,并且網(wǎng)絡(luò)協(xié)議復(fù)雜、層次眾多,協(xié)議的轉(zhuǎn)換和處理占用了大量系統(tǒng)資源,使得業(yè)務(wù)系統(tǒng)擴(kuò)展性受到嚴(yán)重限制。

其次是專(zhuān)業(yè)應(yīng)用及重構(gòu)單元共享。虛擬化、分布式集群、高速網(wǎng)絡(luò)僅能保證系統(tǒng)的IOPS、吞吐量等性能,系統(tǒng)存儲(chǔ)容量能夠?qū)崿F(xiàn)同步線(xiàn)性增長(zhǎng)。但是不同企業(yè)自身應(yīng)用特性需求不同,多核技術(shù)和異構(gòu)技術(shù)就成為數(shù)據(jù)中心變革的重要課題。例如,目前在深度學(xué)習(xí)應(yīng)用上主流的通用處理器CPU以及輔助的圖形處理器GPU可通過(guò)高度并行,大幅提升計(jì)算能力。因此,根據(jù)不同企業(yè)自身應(yīng)用特性需求,如高密度計(jì)算、更快的本地存儲(chǔ)等需求,提升CPU針對(duì)大規(guī)模應(yīng)用的性能,或者發(fā)展面向應(yīng)用的專(zhuān)用或可重構(gòu)計(jì)算單元更顯迫切。

最后是設(shè)備的易管理和易部署。對(duì)于大規(guī)模數(shù)據(jù)中心講,部署幾百萬(wàn)臺(tái)傳統(tǒng)的機(jī)架、刀片服務(wù)器、存儲(chǔ)、交換機(jī),對(duì)于數(shù)據(jù)中心的管理與運(yùn)維復(fù)雜度來(lái)講都是一場(chǎng)噩夢(mèng),機(jī)柜級(jí)服務(wù)管理以及部署因此應(yīng)運(yùn)而生。整機(jī)柜管理和部署包括了計(jì)算、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)模塊化的IT資源組合,將計(jì)算、存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)單位模塊根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行搭配。從組裝的角度來(lái)看,模塊化設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的機(jī)架服務(wù)器就已經(jīng)開(kāi)始產(chǎn)生了區(qū)別,模塊化的設(shè)計(jì)能夠使生產(chǎn)商獨(dú)立完成預(yù)裝生產(chǎn)以及按客戶(hù)需求部署節(jié)點(diǎn)。功能模塊的管理與互聯(lián)有了更很大的不同,它讓用戶(hù)可以按機(jī)柜為單位管理IT資源,這對(duì)于數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō),無(wú)疑是非常便捷以及高效的。在未來(lái),整機(jī)柜管理和部署將實(shí)現(xiàn)各IT資源的池化聚合的功能,實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)及部署應(yīng)用,從而真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心及計(jì)算機(jī)(DC as a computer)。

數(shù)據(jù)中心的未來(lái)

當(dāng)前,我們現(xiàn)在正處于一場(chǎng)幾十年未見(jiàn)的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心革命性轉(zhuǎn)變中,通過(guò)對(duì)以上的問(wèn)題分析可以看出,隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心將服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡(jiǎn)單堆積,輔以虛擬化軟件進(jìn)行資源簡(jiǎn)單調(diào)度和管理的方式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足需求,必須進(jìn)行各個(gè)層面技術(shù)的創(chuàng)新和數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的變革,使得虛擬機(jī)、虛擬網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備能夠以高速自動(dòng)化的方式分配與重新配置,不會(huì)受到非動(dòng)態(tài)設(shè)置的硬件基礎(chǔ)設(shè)施的限制。用戶(hù)可根據(jù)應(yīng)用的模式便可靈活的調(diào)配其所需的IT基礎(chǔ)架構(gòu)資源,實(shí)現(xiàn)硬件資源自由調(diào)配。

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