淺談數據中心架構演變

談到數據中心的架構和建設,我們不難想到最初的三層架構,即完全硬件化的架構。

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顯而易見,這種方式的特點如下:

  設備獨立——單個設備承載單個功能

  管理割裂——單個設備單獨管理

  廠商異構——服務器、網絡、安全等設備由不同廠商提供

缺點也很明顯:

  硬件資源利用率極低,硬件投資成本大,資源浪費明顯

  業務上線週期長:從市場調研,到預算規劃,到硬件採購,到部署上線,週期在1個月到半年不等

  管理維護難,排障難,擴容難。

  無冗餘性、無高可用,故障恢復週期長。

爲了解決這些問題,就出現了以vmware爲代表的服務器虛擬化,即計算資源虛擬化。

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第二個階段:虛擬化——計算資源的虛擬化,也就是我們經常說的服務器虛擬化。

相對於基礎的架構,vmware把計算資源作爲一個資源池,採用fc-san架構的方式進行組網,不僅解決了資源利用率的問題,同時也減輕了運維的負擔;

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相對於之前的基礎架構而言,具有如下特點:

①資源池化——硬件服務器通過虛擬化技術進行部分硬件資源的整合,構造計算資源池化

②統一管理——在虛擬化平臺上建立虛擬機,在虛擬機裏部署業務,實現平臺上虛擬機的統一維護和管理

③橫向擴展——計算資源不夠,可以直接補充硬件服務器達到資源擴展

④高可用性

⑤提升資源利用率

⑥動態調度資源

⑦降低能源消耗

所以服務器虛擬化的缺點也很明顯:

  虛擬化軟件的高昂投資

  網絡、虛擬化平臺、共享存儲的複雜運維

  共享存儲的高昂投資,存儲擴容難

  同樣,跟傳統數據中心共同的問題就是網絡、安全設備的廠商異構、獨立管理問題沒有解決。

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所以隨着新業務的快速發展,僅僅靠服務器虛擬化已經無法滿足;無論是業務的擴展能力,還是其自動化能力,都在要求IT,從傳統服務器虛擬化架構向“互聯網”架構過渡。

那如何解決引入服務器虛擬化之後帶來的這些問題呢?又如何在成本、管理、高性能等各種需求之間尋求平衡點?設想一下,把整個數據中心所需要的安全、網絡、業務、存儲都虛擬化了,怎麼樣?

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以前我們需要用各種硬件堆疊才能搭建起來的數據中心,不僅複雜還浪費硬件成本,佔用機房空間。

而現在通過x86服務器和二層交換機的連接,將網絡功能、計算功能、存儲功能和安全功能全部軟件化,以軟件的形式實現我們傳統數據中心硬件堆積所完成的一切功能。全部組件融合在一套虛擬化管理軟件平臺中。

那麼,超融合平臺帶來了哪些好處?

  存儲虛擬化——採用分佈式存儲架構,一份數據在不同物理主機上存有總共2-3份,確保單臺主機或者單塊磁盤故障不影響整體業務

  統一運維——一個平臺維護整個數據中心,不再單獨管理網絡、業務、存儲和安全

  節約成本——服務器虛擬化的節約硬件服務器基礎之上,節約安全設備投資的硬件成本

  擴容簡易——直接新增物理服務器就能達到擴容整個平臺硬件資源的目的

硬件重構是爲了解決擴展性方面的限制,軟件定義的收益主要在於自動化。它把IT變成一個IT即服務,IT即業務的一個創造價值的角色。

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即基於互聯網基因的企業雲基礎架構!

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說到超融合,基於開源的一些私有云就不得不說了。但是目前很多類似於openstack社區這種開源的代碼,使用起來首先穩定性不可靠;其次,對於運維人員的技術要求非常高,管理比較難;一旦出現問題對業務系統會造成不免挽回的損失。

想讓OpenStack成爲最終平臺的解決方案存在風險,甚至會變成一個很大的問題。一個明顯的例子是對虛擬化管理程序的支持,OpenStack雖然支持幾乎所有的虛擬化管理程序,不論是開源的(XenKVM)還是廠商的(Hyper-VVMware),但對它們的支持僅僅是開啓、關閉而已。

OpenStack是一個框架,一個可以建立公有云和私有云的基礎架構。這並不是一個現成的產品,要想開展基礎架構方面的工作,企業需要顧問和開發人員。很多時候還需要第三方的集成工具。

此外,新版本的發佈過於頻繁,一些地方同老版本出現了兼容性問題。如果你對代碼做了一些改進,卻不被社區接受,那麼你使用自己代碼更新的版本將變得難以維護。

最後,得考慮一下OpenStack技術人員的成本。比如,在北美和歐洲的成本顯然不同。

歸根結底,對於數據中心的建設來說,至少要滿足以下幾點的要求:擴展性,安全性,易用性,靈活性,冗餘性具體選擇什麼樣的架構,就要根據自己的業務情況來實現了,最適合的纔是最好的。

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