企業(yè)IT的價值要讓它的客戶也就是業(yè)務部門認同不是一件容易的事情。業(yè)務部門對企業(yè)IT往往有一些自己的看法,比如:IT提供有限的價值,是企業(yè)的成本中心;相對于IT服務的價值,IT的投資成本較高;無論是計算還是存儲,經(jīng)常遇到容量不足的問題;不能及時響應業(yè)務的變化;不能持續(xù)提供一致的服務水平,尤其是在可用性和彈性方面;在運行復雜IT環(huán)境時缺乏足夠的能力;服務設(shè)計單調(diào)一致,缺乏個性化能力等。
這些認知中的大部分可以歸結(jié)為成本、靈活性或服務水平的問題。當企業(yè)把內(nèi)部傳統(tǒng)IT的運行方式和效率與通過云計算服務提供的方式進行比較時,這些問題顯得更為突出。于是,如何讓企業(yè)IT以最少費用并增加服務靈活性和一致性就成為焦點。
從動態(tài)數(shù)據(jù)中心到云計算
公有云服務中的一些特點對企業(yè)的確非常具有吸引力,比如只需要根據(jù)資源使用量付費,通過快速部署來獲得靈活性,彈性的容量擴展,以及一致的服務水平等。但是在許多企業(yè)場景中將應用和數(shù)據(jù)的控制權(quán)完全給第三方服務供應商是不現(xiàn)實的,比如銀行、政府等機構(gòu)的應用就有數(shù)據(jù)安全等方面的因素。這就帶來了私有云的概念,企業(yè)需要按照類似公有云的一些技術(shù)和服務方式來提供企業(yè)內(nèi)部IT服務,也就是說企業(yè)需要自己構(gòu)建和運維數(shù)據(jù)中心。當然,企業(yè)自己的這些IT服務并不影響自身在適當?shù)膽脠鼍安捎玫谌降脑朴嬎惴?。企業(yè)可以自己運維關(guān)鍵業(yè)務系統(tǒng),但是同時也可以把一些標準的IT服務(比如電子郵件)采用第三方的云服務,比如微軟的Exchange Online服務。
剖析傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心
當前大部分數(shù)據(jù)中心的IT系統(tǒng)都是采用傳統(tǒng)方式構(gòu)建的。企業(yè)在構(gòu)建這些數(shù)據(jù)中心的時候一般都把主要精力放在了保障應用能夠穩(wěn)定、安全和可靠地運行上,而在資源利用率、綠色環(huán)保等方面的要求相對考慮比較少。這類數(shù)據(jù)中心普遍存在以下情況。
1. 資源利用率低
數(shù)據(jù)中心中各種資源利用率低是目前普遍存在的一個問題。多家第三方機構(gòu)的調(diào)研表明企業(yè)數(shù)據(jù)中心的服務器平均利用率一般低于15%。造成服務器資源利用率低的主要原因是,各個業(yè)務部門在提出業(yè)務應用需求時都在單獨規(guī)劃、設(shè)計其業(yè)務應用的運行環(huán)境,并且是按照最大業(yè)務規(guī)模的要求進行系統(tǒng)容量的規(guī)劃和設(shè)計。比如,一個企業(yè)的財務應用一般在月末或季末的時候使用量比較大,而其他時間的使用量則比較小,但是為了保證系統(tǒng)能夠一直穩(wěn)定運行,這個財務應用的資源配置方式就是按照其最高峰使用量來設(shè)計。
2. 資源孤島
根據(jù)業(yè)務系統(tǒng)的各自要求建設(shè)響應的IT設(shè)施并進行相應的部署實施。各應用系統(tǒng)建設(shè)相對獨立的"孤島",因此很難從IT基礎(chǔ)架構(gòu)整體的角度來考慮資源分配及使用的合理性。在以前進行SOA建設(shè)的時候,我們通過企業(yè)服務總線(ESB,Enterprise Service Bus)的方式,在應用層面來避免各個應用系統(tǒng)成為一個個獨立的"煙囪"。但是從基礎(chǔ)設(shè)施的角度看這些應用系統(tǒng),它們還是一個個獨立的"煙囪"。
這些資源一旦分配給某個應用系統(tǒng),就相對固化了。不論業(yè)務系統(tǒng)真正投入生產(chǎn)后的具體使用情況如何,資源都很難再進行調(diào)配。因此,從整體上看資源利用率也普遍很低。
3. 自動化程度很低
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心資源配置和部署過程多采用人工方式,沒有相應的平臺支持,沒有自服務和自動部署的能力,使大量人力資源耗費在了繁重的重復性工作上。因此,對業(yè)務部門的需求往往無法做到即時相應和準確有效。數(shù)據(jù)中心的自動化發(fā)展就像20世紀初福特T型車開創(chuàng)高效的汽車自動化生產(chǎn)線一樣無可避免。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心對虛擬化技術(shù)的采用比較少,因此計算資源與底層物理設(shè)備的綁定使得資源的動態(tài)分配非常困難。由于企業(yè)中的不同應用系統(tǒng)是在不同時期由不同的項目團隊建設(shè)的,因此相互之間的技術(shù)架構(gòu)和平臺差別比較大。數(shù)據(jù)中心里服務器和各種設(shè)備的數(shù)量和類型較多,不利于IT部門進行統(tǒng)一管理與維護。由于自動化程度較低,傳統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)中心中管理人員與服務器數(shù)量的比例一般是一比幾十,而現(xiàn)今的數(shù)據(jù)中心這個比例可以達到一比幾千。
根據(jù)麥肯錫公司的估計,全球數(shù)據(jù)中心在基礎(chǔ)設(shè)施和服務方面的開支每年超過3500億美元,其中一半是在產(chǎn)品上的資本開支,一般是在人工和服務上的運營開銷。目前IT的所有成本中大約有70%或更多是用于維護現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施的,只有30%或更少用在新技術(shù)和新應用的開發(fā)上。因此,數(shù)據(jù)中心的改造對企業(yè)來說意義重大。
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"話說天下大勢,合久必分,分久必合"。我們可以看到一個很有意思的事情是數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的演變也有著類似的發(fā)展規(guī)律,如圖4.2所示。在計算機剛出現(xiàn)不久的年代,數(shù)據(jù)中心最開始采用的是以主機為核心的計算方式。這是一張完全集中的方式。由于計算機的能力和計算需求都相對有限,能夠擁有計算機的企業(yè)只需要部署一套主機系統(tǒng)就可以滿足所有業(yè)務需要。主機的主要特點就是資源集中在一臺大型計算機系統(tǒng)中,通過硬件的冗余設(shè)計提高整個計算機的可靠性。主機操作系統(tǒng)上的不同應用通過分時的方式共享這些計算資源。
隨著計算需求的增加,一臺主機逐漸不能滿足用戶的需求了。雖然主機本身的計算能力和可靠性都比較高,但是價格也非常高。因此,越來越多的企業(yè)開始采用一些市場上相對便宜的機遇UNIX的小型服務器。當X86服務器出現(xiàn)之后,企業(yè)也更多地采用了這種標準的服務器。這個時期的企業(yè)數(shù)據(jù)中心的不同應用都運行在自己專有的硬件服務器上面,相互之間是完全獨立的。這些硬件和之上運行的軟件一般都來自于不同的第三方供應商。數(shù)據(jù)中心就這樣從集中演變到了相對分散的階段。
隨著計算需求持續(xù)增加,數(shù)據(jù)中心的規(guī)模也在不斷增長。一個數(shù)據(jù)中心中包含成千上萬臺服務器的情景變得更為常見。當服務器數(shù)量持續(xù)增加的時候,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的復雜度和管理成本急劇上升。大型數(shù)據(jù)中心面臨的另外一個問題是可靠性。當一臺服務器的可靠性達到99.99%,這意味著一年的故障時間約為53分鐘。但是,假設(shè)數(shù)據(jù)中心中有一萬臺這樣的服務器,那么要維護高可靠性就會變得非常有挑戰(zhàn)性。雖然可以通過硬件的冗余設(shè)計來提高單臺服務器的可靠性,但是這種方式的成本比較高,而且隨著服務器數(shù)量的增加其有效性會隨之降低。因此,大型數(shù)據(jù)中心采取的是通過軟件的方式來提高系統(tǒng)的可靠性,在硬件服務器上通過一個軟件層來構(gòu)成一臺邏輯上的計算機。這樣當?shù)讓幽骋慌_服務器出現(xiàn)故障時就可以通過軟件的方式進行隔離,由于整個數(shù)據(jù)中心規(guī)模很大,因此對整體計算能力和可靠性不會造成影響。像微軟、Google、Yahoo等公司的數(shù)據(jù)中心,一般都是通過這種方式構(gòu)建。由于底層都采用廉價和標準的通用硬件,因此不同公司的數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵競爭力都在于其上運行的軟件系統(tǒng)。
我們可以看到數(shù)據(jù)中心的計算方式從之前的分散方式又逐漸回歸到了集中方式。雖然這種集中方式是邏輯上的,但是用戶感覺到的卻是一臺巨型計算機。隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬和軟件技術(shù)的提升,在物理上分散在不同數(shù)據(jù)中心的計算機也可以形成一個統(tǒng)一的計算平臺。
筆者在跟企業(yè)的IT管理人員交流的時候,經(jīng)常跟他們討論一個問題,那就是在做IT系統(tǒng)管理的時候是喜歡集中呢還是分散。絕大多數(shù)人的回答喜歡集中的系統(tǒng),這樣從管理上更為方便,可以采用更自動化的管理和資源分配方式。我們現(xiàn)在可以看到的趨勢是把數(shù)據(jù)中心當成是一臺巨型計算機。也許,這就是新的主機系統(tǒng),只不過它更強大、更穩(wěn)定。
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從動態(tài)數(shù)據(jù)中心到云計算 還有多遠距離
CBSi中國·ZOL作者:中關(guān)村在線 涂蘭敬責任編輯:涂蘭敬 【原創(chuàng)】 2012年05月10日 03:23 評論
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動態(tài)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)思想
企業(yè)IT需要更加有效地利用基礎(chǔ)設(shè)施資源,這不但需要高效地利用已有硬件環(huán)境,而且需要有一個可預測模型來增加新的設(shè)施。IT需要一個實時監(jiān)控機制來理解系統(tǒng)的健康狀況,并有一個自動修復手段在出錯情況下保證系統(tǒng)的健壯性。動態(tài)數(shù)據(jù)中心可以幫助企業(yè)滿足這些目標。動態(tài)數(shù)據(jù)中心通過利用自動化、控制和資源管理軟件,以及虛擬化技術(shù)把服務器、存儲和網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)施整合成一個能夠共享資源,而且資源能夠動態(tài)調(diào)節(jié)、高自動化和高可用的新一代數(shù)據(jù)中心。
動態(tài)數(shù)據(jù)中心符合數(shù)據(jù)中心發(fā)展的趨勢,它提高了服務的可測量水平、可信賴水平和性能,同時提高了靈活性以及硬件、軟件和IT員工的效用。從企業(yè)IT的發(fā)展來看,IT變得更為透明、面向服務并且追求效率和成本的平衡。因此,企業(yè)需要構(gòu)建一個可以很好地調(diào)節(jié)和動態(tài)分配資源以滿足業(yè)務需求,并以合理成本實現(xiàn)業(yè)務目標的動態(tài)數(shù)據(jù)中心,而且它必須能夠?qū)崿F(xiàn)工作負載移動性、自動管理以及高可用性。
動態(tài)數(shù)據(jù)中心帶來的變革是它為開發(fā)、構(gòu)建、部署和管理應用和IT基礎(chǔ)設(shè)施提供了新的方式。動態(tài)數(shù)據(jù)中心帶來的好處是多方面的。它能按照需要進行擴展,對市場的需求變化更為敏感。它還能讓企業(yè)IT的服務更貼近業(yè)務的需求。動態(tài)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計指導思想包括以下方面。
1. 以服務為核心
傳統(tǒng)上企業(yè)IT部門都是按照技術(shù)來進行組織架構(gòu)設(shè)計和分工。雖然這是一個非常直觀的工作分配方式,但是這種方式增加了業(yè)務部門應用IT的復雜度。比如,如果某個部門需要通過公司的網(wǎng)站來發(fā)布一個新產(chǎn)品,那么久需要協(xié)調(diào)各個控制不同IT基礎(chǔ)資源的團隊,包括網(wǎng)絡(luò)、應用、網(wǎng)站和存儲等。業(yè)務部門需要與各個不同的團隊協(xié)作才能保證產(chǎn)品的成功發(fā)布。企業(yè)IT需要使用ITIL模型,把部門轉(zhuǎn)型為一個面向服務的組織。這樣可以屏蔽底層IT技術(shù)的復雜性,將IT以服務的形式展現(xiàn)給最終用戶。這種方式不僅可以提高效率,還可以增加業(yè)務部門用戶的滿意度。企業(yè)IT按照服務類別來組織,然后對IT基礎(chǔ)架構(gòu)進行統(tǒng)一管理。
通過這種面向服務的方式,企業(yè)IT可以通過內(nèi)部費用核算的方式來對IT基礎(chǔ)設(shè)施服務進行收費。這種費用核算方式可以幫助業(yè)務部門理解產(chǎn)品服務價值鏈中IT的成本,從而更有效、仔細地使用企業(yè)IT服務,而不是把IT作為無限的資源利用。同時這也會促使業(yè)務部門對IT服務提出更為具體的服務水平要求,使得企業(yè)IT也要構(gòu)建最合適的架構(gòu)來滿足業(yè)務部門的需求。當IT作為一種服務參與企業(yè)生產(chǎn)價值鏈中的時候,它也就將順理成章地逐漸演變?yōu)槠髽I(yè)的戰(zhàn)略業(yè)務資產(chǎn)之一,而不再被看成是一個成本中心。動態(tài)數(shù)據(jù)中心作為一個用來托管服務的平臺需要采用服務管理的原則。這樣業(yè)務部門可以直接通過服務目錄來請求某種服務,而不用擔心底層的網(wǎng)絡(luò)、存儲和服務器等基礎(chǔ)設(shè)施細節(jié)問題。所有這些具體問題都由平臺來負責,對業(yè)務部門的用戶而言這些都是透明的。
2. 提供靈活性
負載的可移動性是動態(tài)數(shù)據(jù)中心的一個重要特征,也是其他一些要求的技術(shù)基礎(chǔ)。當基礎(chǔ)設(shè)施可以讓負載移動的時候,無論是通過IT管理員或自動化軟件來移動負載,都可以達到資源整合、節(jié)能或高可用等IT目標。當負載與物理資源綁定的時候,應用程序也就是業(yè)務與物理平臺的性能、可用性和可擴展能力等完全綁定了。這種物理環(huán)境下的負載移動非常復雜且代價不菲。在不靈活的IT環(huán)境中遷移負載需要雙倍的資源和仔細地計劃,會花費管理員大量的精力。動態(tài)數(shù)據(jù)中心能夠讓用戶快速部署新服務,并且能夠根據(jù)需求增加或減少資源的使用量。由于通過虛擬化等方式把資源從物理設(shè)備抽象出來了,因此就可以通過共享的方式來優(yōu)化資源的使用,從而提升基礎(chǔ)設(shè)施的利用率。這種方式不僅可降低成本,同時也可提高服務的靈活性。
3. 公共設(shè)施化
動態(tài)數(shù)據(jù)中心能夠提供高可靠性的服務,就像日常生活中的自來水、電話、電力等公共設(shè)施服務一樣。當越來越多的應用部署在數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施之上的時候,數(shù)據(jù)中心的可靠性就變得非常關(guān)鍵。動態(tài)數(shù)據(jù)中心在構(gòu)建的時候強調(diào)系統(tǒng)的容錯能力,但是在方案設(shè)計的時候則假定硬件肯定會出錯,因此一方面要從軟件設(shè)計角度保證平臺的可用性,另一方面要能夠盡量減少業(yè)務恢復平均時間(MTRS, Mean Time to Restore Service)。
所有動態(tài)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施資源,包括網(wǎng)絡(luò)、存儲和服務器等,都設(shè)計成為一個統(tǒng)一的平臺。假設(shè)一個數(shù)據(jù)中心中存儲網(wǎng)絡(luò)SAN沒有設(shè)計成一個統(tǒng)一的平臺,那么一個需要SAN的虛擬服務器A就不能快速地遷移到另外一個虛擬服務器B 。相反,由于動態(tài)數(shù)據(jù)中心的每臺服務器連接在一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)和存儲平臺上,不同的負載可以方便地進行遷移,從而可保障服務的連續(xù)性。在一個動態(tài)數(shù)據(jù)中心,業(yè)務部門可以不同了解底層的基礎(chǔ)設(shè)施組成,就可以得到可靠的、標準的并且可預測的服務。
4. 最小化人工操作
一個設(shè)計良好的動態(tài)數(shù)據(jù)中心具有動態(tài)執(zhí)行任務的能力,能夠自動偵測異常并及時響應。另外,數(shù)據(jù)中心上的應用應該能夠自動根據(jù)負載增加或減少資源的使用。假設(shè)一個電子商務網(wǎng)站的性能由于過量的客戶訪問某熱門產(chǎn)品而下降,動態(tài)數(shù)據(jù)中心就應該能夠自動偵測到Web服務器性能下降的水平,然后找出一臺有空閑處理能力的服務器,安裝一個帶新Web服務器的虛擬機,生成需要的存儲空間并重新調(diào)整負載均衡設(shè)置。自動化的操作是動態(tài)數(shù)據(jù)中心的一個重要特點,只有這樣才能大大提高服務效率。
動態(tài)數(shù)據(jù)中心的一個核心原則是在IT服務的生命周期中盡可能少地要求人工操作。一個設(shè)計良好的動態(tài)數(shù)據(jù)中心可以動態(tài)地執(zhí)行運營任務,自動偵測和響應故障情況,并根據(jù)負載自動增加或減少資源分配。數(shù)據(jù)中心的管理工作將按照從人工到機械(半自動)再到全自動化的方向演進。
5. 透明的費用明細
動態(tài)數(shù)據(jù)中心提供根據(jù)服務的實際消費量計算的計費模型。對于業(yè)務部門來說,這可以讓他們有一個非常清晰的并且可以預計的服務成本模型。這樣,業(yè)務部門和IT部門可以相對容易權(quán)衡各種方案,比如可以方便地比較一些應用是利用第三方的服務還是使用內(nèi)部數(shù)據(jù)中心。
所以,我們可以看到數(shù)據(jù)中心的平臺設(shè)計需要從原來的硬件導向轉(zhuǎn)變?yōu)榉諏?,這意味著要構(gòu)建能夠自適應和調(diào)整的動態(tài)數(shù)據(jù)中心。如果從數(shù)據(jù)中心的角度來看云計算,我們可以發(fā)現(xiàn)云計算的發(fā)展實際上也是數(shù)據(jù)中心演變的一個趨勢。上面動態(tài)數(shù)據(jù)中心的許多特點和要求與我們前面章節(jié)討論的云計算有異曲同工之妙。動態(tài)數(shù)據(jù)中心的資源利用符合云計算的共享理念,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中"煙囪"型的基礎(chǔ)設(shè)施要轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢怨蚕淼馁Y源池。
一個理想的企業(yè)數(shù)據(jù)中心是完全集成的,不僅底層的基礎(chǔ)設(shè)施通過動態(tài)數(shù)據(jù)中心解決方案形成一個統(tǒng)一的支撐平臺,而且之上的應用程序之間也通過面向服務的架構(gòu)(SOA)方式相互進行整合,如圖4.4所示。下面是筆者認為新型的動態(tài)數(shù)據(jù)中心的一些服務變化。
從機架和服務器部署變成點擊和拖拽部署方式
從低利用率的裸機物理部署變成隨需應變的虛擬資源部署
從專業(yè)人員的部署方式轉(zhuǎn)變成自服務方式
從復雜采購流程轉(zhuǎn)變?yōu)樽苑蘸唾Y源快速部署和釋放
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虛擬化和服務器整合是目前非常流行的項目,但這些都是相對比較小的技術(shù)項目而很難對整個企業(yè)IT產(chǎn)生深遠和戰(zhàn)略性的改變。與一般只通過虛擬化來解決服務器正惡化問題相比,企業(yè)需要從整體上調(diào)整IT服務的方式。動態(tài)數(shù)據(jù)中心不僅僅是技術(shù)的一個演變,更重要的是它代表了IT服務方式的變化。動態(tài)數(shù)據(jù)中心結(jié)合了虛擬化、標準化硬件和自動化管理,再加上一些架構(gòu)模型上的創(chuàng)新,從而使得面向服務的IT得以實現(xiàn)。IT服務管理上的可靠、靈活、低成本等目標都可以通過動態(tài)數(shù)據(jù)中心而得以實現(xiàn)。
動態(tài)數(shù)據(jù)中心也可以看成是面向云計算服務的數(shù)據(jù)中心。根據(jù)前面討論的云計算內(nèi)容,我們知道云計算是從服務消費者的角度產(chǎn)生的概念。這也就是為什么云計算有時也被認為是IT作為服務的一種方式。而動態(tài)數(shù)據(jù)中心是云計算服務的基礎(chǔ),它是從服務提供者角度產(chǎn)生的概念。無論是企業(yè)內(nèi)部IT還是第三方的公共服務提供商,他們作為服務的提供者都需要通過具體的動態(tài)數(shù)據(jù)中心來提供服務。另外一個概念是綠色數(shù)據(jù)中心,這個概念主要指從建筑、電力、制冷等物理設(shè)施角度討論數(shù)據(jù)中心的建設(shè)問題。這幾個概念之間的關(guān)系如圖4.5所示。
雖然企業(yè)可以通過不同的方式進行云計算的應用,但是對于需要進行私有云建設(shè)的企業(yè),筆者認為建設(shè)動態(tài)數(shù)據(jù)中心是他們進行云計算實踐的一個核心。
1、基本架構(gòu)模型
動態(tài)數(shù)據(jù)中心的構(gòu)建與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比有比較大的差別。自動化管理和高可用性需要通過一些新的技術(shù)手段和模型來實現(xiàn)。在討論微軟動態(tài)數(shù)據(jù)中心方案之前,我們先來看幾個基本模型概念。
(1) 資源池。動態(tài)數(shù)據(jù)中心的資源池是所有經(jīng)過虛擬化抽象之后的服務器、網(wǎng)絡(luò)和存儲等資源的集合。所有這些服務器從技術(shù)架構(gòu)上來看是同構(gòu)的,它們統(tǒng)一連接到網(wǎng)絡(luò)和存儲上去。根據(jù)實際需求,這些資源池中可能會分成不同的小組,以更方便地實現(xiàn)類似動態(tài)在線遷移這樣的功能。當用戶需要資源時,資源從資源池中分配出去,當資源使用完后被釋放回資源池。動態(tài)數(shù)據(jù)中心通過軟件方式保障平臺的連續(xù)服務,因此在實際采取維護工作之前可以允許資源池中有一定比例的壞節(jié)點存在。
(2) 物理故障域。物理故障域是當上級硬件設(shè)備發(fā)生故障時會同時出錯的一個服務器集合。比如位于同一個機架的服務器,當這個機架的電源出現(xiàn)問題時可能造成整個機架上的服務器都無法正常工作。理解物理故障域?qū)τ趧討B(tài)數(shù)據(jù)中心的可靠性設(shè)計非常重要,在設(shè)計工作負載的時候需要跨越不同的故障域。另外在做物理設(shè)備更新和維護的時候也需要根據(jù)故障域的劃分來進行。
(3) 升級域。升級域是一個會被同時升級的服務器的邏輯集合。升級域的想法主要是為了劃分資源池,從而使得在升級窗口時間內(nèi)可以依次輪流升級。這樣在做硬件升級或維護的時候,虛擬機環(huán)境可以從升級域中在線遷移到另一個環(huán)境,從而保證服務的連續(xù)性。
(4) 預留容量。為了保證所有應用在做升級域維護或一個物理故障域出現(xiàn)問題的時候能夠正常運行,數(shù)據(jù)中心需要在資源池中預留一部分資源。這部分資源的大小就是預留容量,實際上它的目的就是讓數(shù)據(jù)中心的資源有一個調(diào)配和周旋的余地。比如,假設(shè)數(shù)據(jù)中心有10個物理故障域,每個故障域中包含10臺服務器,那么客戶資源總分配就不能超過整個資源池的90%。
(5) 擴展單元。數(shù)據(jù)中心的容量估算是一個相對困難的問題,因為如果數(shù)據(jù)中心規(guī)模設(shè)計太大就會造成資源浪費,如果規(guī)模設(shè)計太小又會對業(yè)務發(fā)展造成掣肘。一般來說,隨著業(yè)務量的增長數(shù)據(jù)中心需要進行容量擴充。擴展單元是一個事先定義好的用來擴展數(shù)據(jù)中心的的單元,其中包含服務器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲、電源和制冷設(shè)備等。擴展單元簡化了數(shù)據(jù)中心容量擴充的工作,并能夠在一定程度上降低采購成本。擴展單元是數(shù)據(jù)中心往模塊化方向發(fā)展的一種體現(xiàn)。
上面描述的架構(gòu)模型都是微軟動態(tài)數(shù)據(jù)中心方案的一些實現(xiàn)要素,本章接下來的內(nèi)容將主要討論這個方案。
2、動態(tài)數(shù)據(jù)中心方案
動態(tài)數(shù)據(jù)中心解決方案是微軟提供的基于云計算思想的數(shù)據(jù)中心優(yōu)化和管理方案,其目標是對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心進行虛擬化和云計算架構(gòu)的轉(zhuǎn)型,不斷提高IT基礎(chǔ)設(shè)施的靈活性、降低硬件、能源和空間等成本,從而讓企業(yè)能夠快速響應業(yè)務需求,提高業(yè)務敏捷性。企業(yè)可以基于該方案快速構(gòu)建面向內(nèi)部使用的私有云平臺,服務提供商也可以基于該方案在短時間內(nèi)搭建云計算服務平臺對外提供服務。動態(tài)數(shù)據(jù)中心方案能夠讓用戶自己動態(tài)管理數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施(包括服務器、網(wǎng)絡(luò)和存儲等),包括開通、配置和安裝等。其核心價值在于,可以幫助用戶提高IT基礎(chǔ)設(shè)施資源的利用效率,提升基礎(chǔ)設(shè)施的應用和管理水平,實現(xiàn)計算資源的動態(tài)優(yōu)化。
動態(tài)數(shù)據(jù)中心解決方案能夠幫助企業(yè)創(chuàng)建虛擬環(huán)境來運行應用,用戶可以按照需要彈性分配適當?shù)膽门渲?,并且支持動態(tài)擴展。這個方案能夠幫助用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的以下功能。
資源池管理:集中管理中心的硬件資源,包括服務器,存儲和網(wǎng)絡(luò)等。
動態(tài)分配服務:平臺可以動態(tài)分配服務資源。
自助服務門戶:用戶可以根據(jù)需求自助申請計算資源,平臺根據(jù)SLA和用戶付費情況,決定審批結(jié)果。
應用和服務管理:應用管理,服務度量計費和SLA等。
服務的保障:數(shù)據(jù)存儲和災備服務。
3、動態(tài)數(shù)據(jù)中心的整體架構(gòu)
動態(tài)數(shù)據(jù)中心解決方案從邏輯架構(gòu)上來看可以分成下面四層。
(1) 資源層。
資源層是服務器、網(wǎng)絡(luò)和存儲等設(shè)備的集合,是一個融合了各種物理IT資源的基礎(chǔ)層。這里的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括物理網(wǎng)關(guān)、路由器和防火墻等。存儲設(shè)備是動態(tài)數(shù)據(jù)中心對外提供虛擬磁盤空間的基礎(chǔ),這些存儲設(shè)備都是通過高速以太網(wǎng)或光纖連接在一起,從而保障了虛擬機的可移動性。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心中,由于建設(shè)時間和不同應用的差異等造成硬件平臺差異比較大,而動態(tài)數(shù)據(jù)中心由于采用了虛擬化技術(shù),服務器之間差異的必要性將不存在。因此,企業(yè)可以選擇同一技術(shù)架構(gòu)的服務器,從而不再需要管理各種不同的硬件平臺、BIOS版本、備件等。通過標準化開發(fā)、測試和生產(chǎn)環(huán)境的硬件環(huán)境,可以大大降低管理的復雜度和成本,并減少出錯的概率。另外一個附加的好處是,由于采購量的變化,企業(yè)還可以通過這種方式降低采購成本。
(2) 虛擬化層
虛擬化層是平臺的核心之一,主要提供對物理設(shè)備的抽象以及未來對應用的虛擬化能力。在這一層,動態(tài)數(shù)據(jù)中心能夠集成多種虛擬化技術(shù)和來賓操作系統(tǒng)(Guest OS)。動態(tài)數(shù)據(jù)中心的硬件虛擬化主要是基于微軟Hyper-V 的虛擬化技術(shù),同時可以集成第三方的虛擬化環(huán)境,比如VMware的ESX等。通過利用像Hyper-V中在線遷移這樣的功能,應用程序虛擬化最開始時針對客戶端計算機應用程序的部署問題,但是隨著數(shù)據(jù)中心中服務器的增加,這個技術(shù)已經(jīng)逐漸應用到了服務器端應用程序的自動化部署。另外,根據(jù)最終用戶的需要,動態(tài)數(shù)據(jù)中心可以同時提供基于Windows的虛擬化環(huán)境或者基于Linux的虛擬化環(huán)境。
(3) 管理層。
虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)一方面提升了資源的利用率和部署的靈活性,另一方面也為管理帶來了挑戰(zhàn)。管理層主要是提供對虛擬化資源、物理資源的管理能力以及負載均衡等網(wǎng)絡(luò)服務能力,包括對計算資源的自動配置、動態(tài)分配、系統(tǒng)的備份和監(jiān)控等。一般來說,這一層的功能不會直接開放給最終用戶以及系統(tǒng)管理員,而是將能力提供給最上層的服務層,由服務層的相關(guān)功能來完成資源管理能力的集成,盡可能屏蔽用戶對不同資源管理能力的要求。
(4) 服務層。
服務層包括兩個方面:核心的系統(tǒng)管理服務和服務層門戶。核心的系統(tǒng)管理服務主要是指將管理平臺的能力通過標準的編程接口對外提供服務。這些標準的編程接口可以給其他應用使用,另外服務層門戶也是通過這些編程接口與管理層進行集成的。服務層門戶主要包括自助服務門戶和管理門戶。前者提供給平臺用戶使用,可以讓用戶完成產(chǎn)品的訂購、資源的調(diào)整、提交服務申請等功能;后者提供一個集成的系統(tǒng)管理員功能,用于完成對資源的分配、審核、服務開通和系統(tǒng)安全保障等。