如今,隨著云時(shí)代的到來,云數(shù)據(jù)中心也變得炙手可熱,相比之下,傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心將面臨被淘汰的形勢(shì),以承載云計(jì)算業(yè)務(wù)為主要目的云數(shù)據(jù)中心,在大規(guī)模采用計(jì)算及存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)后,網(wǎng)絡(luò)依然停留在靜態(tài)模式,難以按照業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)按需分配資源,阻礙了IT資源全虛擬化的進(jìn)程。同時(shí)云數(shù)據(jù)中心相比傳統(tǒng)中心面臨著幾個(gè)更大的挑戰(zhàn)。
云計(jì)算數(shù)據(jù)中心需要為用戶提供虛擬私有云租用服務(wù),租戶可以配置自己的子網(wǎng)、虛擬機(jī)IP地址、ACL,管理自己的網(wǎng)絡(luò)資源,不同租戶IP地址可以重疊。這就需要數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)支持虛擬多租戶能力,實(shí)現(xiàn)租戶的隔離和安全保障等。
多租戶技術(shù)或稱多重租賃技術(shù),是一種軟件架構(gòu)技術(shù),它是在探討與實(shí)現(xiàn)如何于多用戶的環(huán)境下共用相同的系統(tǒng)或程序組件,并且仍可確保各用戶間數(shù)據(jù)的隔離性。
由于云計(jì)算議題的發(fā)燒,在共用的數(shù)據(jù)中心內(nèi)如何以單一系統(tǒng)架構(gòu)與服務(wù)提供多數(shù)客戶端相同甚至可定制化的服務(wù),并且仍然可以保障客戶的數(shù)據(jù)隔離,讓多租戶技術(shù)成為云計(jì)算技術(shù)下的顯學(xué)。
由于多租戶技術(shù)可以讓多個(gè)租戶共用一個(gè)應(yīng)用程序或運(yùn)算環(huán)境,且租戶大多不會(huì)使用太多運(yùn)算資源的情況下,對(duì)供應(yīng)商來說多租戶技術(shù)可以有效的降低環(huán)境建置的成本。包含硬件本身的成本,操作系統(tǒng)與相關(guān)軟件的授權(quán)成本都可以因?yàn)槎嘧鈶艏夹g(shù),而由多個(gè)租戶一起分擔(dān)。
通過不同的數(shù)據(jù)管理手段,多租戶技術(shù)的數(shù)據(jù)可以用不同的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)隔離,在供應(yīng)商的架構(gòu)設(shè)計(jì)下,數(shù)據(jù)的隔離方式也會(huì)不同,而良好的數(shù)據(jù)隔離法可以降低供應(yīng)商的維護(hù)成本(包含設(shè)備與人力),而供應(yīng)商可以在合理的授權(quán)范圍內(nèi)取用這些數(shù)據(jù)分析,以作為改善服務(wù)的依據(jù)。
虛擬機(jī)遷移需求
虛擬機(jī)部署后,要根據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行靈活的遷移,這就需要數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)能夠識(shí)別虛擬機(jī),根據(jù)虛擬機(jī)的部署和遷移靈活配合部署相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)策略。
虛擬機(jī)遷移技術(shù)為服務(wù)器虛擬化提供了便捷的方法。目前流行的虛擬化工具如VMware,Xen,HyperV,KVM都提供了各自的遷移組件。遷移服務(wù)器可以為用戶節(jié)省管理資金、維護(hù)費(fèi)用和升級(jí)費(fèi)用。以前的x86服務(wù)器,體積比較龐大;而現(xiàn)在的服務(wù)器,體積已經(jīng)比以前小了許多,遷移技術(shù)使得用戶可以用一臺(tái)服務(wù)器來同時(shí)替代以前的許多臺(tái)服務(wù)器,這樣就節(jié)省了用戶大量的機(jī)房空間。另外,虛擬機(jī)中的服務(wù)器有著統(tǒng)一的虛擬硬件資源,不像以前的服務(wù)器有著許多不同的硬件資源(如主板芯片組不同,網(wǎng)卡不同,硬盤,RAID 卡,顯卡不同)。遷移后的服務(wù)器,不僅可以在一個(gè)統(tǒng)一的界面中進(jìn)行管理,而且通過某些虛擬機(jī)軟件,如VMware提供的高可用性工具,在這些服務(wù)器因?yàn)楦鞣N故障停機(jī)時(shí),可以自動(dòng)切換到網(wǎng)絡(luò)中另外相同的虛擬服務(wù)器中,從而達(dá)到不中斷業(yè)務(wù)的目的??傊?,遷移的優(yōu)勢(shì)在于簡(jiǎn)化系統(tǒng)維護(hù)管理, 提高系統(tǒng)負(fù)載均衡,增強(qiáng)系統(tǒng)錯(cuò)誤容忍度和優(yōu)化系統(tǒng)電源管理
集中資源管理
大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心普遍具有數(shù)萬臺(tái)物理服務(wù)器和數(shù)十萬臺(tái)虛擬機(jī)。如此大規(guī)模的服務(wù)器群需要數(shù)千臺(tái)的物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)萬臺(tái)的vSwitch進(jìn)行連接和承載。這樣大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)需要集中統(tǒng)一管理,以提高維護(hù)效率,需要快速的故障定位和排除,以提高數(shù)據(jù)中心的可用性。
綠色節(jié)能
綠色是當(dāng)今時(shí)代的主題,在數(shù)萬臺(tái)的服務(wù)器中,裝有數(shù)萬塊芯片、硬盤以及許多顯示屏,除了這些服務(wù)器,數(shù)據(jù)中心還有大量的網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等各種設(shè)備,這些設(shè)備將耗費(fèi)大量電能,加大了運(yùn)營(yíng)成本,造成了能源損失。
網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展帶動(dòng)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,使數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大,消耗的電能也越來越來多。數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷的幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過供電容量的增長(zhǎng),用電問題已成為制約數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸。據(jù)統(tǒng)計(jì),用電成本約占數(shù)據(jù)中心整體運(yùn)行成本的60%以上。
根據(jù)國(guó)內(nèi)外各大權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗結(jié)構(gòu)與組成的調(diào)查分析可知,一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心,其能耗主要由四大塊組成:
第一大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約50%的IT設(shè)備系統(tǒng),包括服務(wù)器設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等。其中,服務(wù)器設(shè)備所占總功耗約40%,存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備約占總功耗的10%。
第二大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約37%的空調(diào)系統(tǒng)。其中,空調(diào)制冷系統(tǒng)約占總功耗的25%,空調(diào)送、回風(fēng)系統(tǒng)約占總功耗的12%。
第三大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約10%的UPS供配電系統(tǒng)。其中,UPS供電系統(tǒng)約占總功耗的7%,UPS輸入供電系統(tǒng)約占總功耗的3%。
數(shù)據(jù)中心總功耗剩余的3%屬于輔助照明系統(tǒng)。
要降低數(shù)據(jù)中心能耗,實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能減排,最重要的就是降低IT設(shè)備的能耗,空調(diào)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)和輔助照明系統(tǒng)同樣也是不可忽視的因素。綠色數(shù)據(jù)中心的節(jié)能設(shè)計(jì),在滿足業(yè)務(wù)需要和安全運(yùn)行的前提下,應(yīng)集中在IT設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、電源系統(tǒng)和照明系統(tǒng)節(jié)能等四個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能措施和思路的探索。
云數(shù)據(jù)中心雖然優(yōu)勢(shì)很大,但面臨的挑戰(zhàn)也很嚴(yán)峻,對(duì)于企業(yè)而言,需正確認(rèn)識(shí)云數(shù)據(jù)中心,對(duì)于廠商而言,需要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,完善云數(shù)據(jù)中心的缺陷,在應(yīng)對(duì)云數(shù)據(jù)中心的各項(xiàng)挑戰(zhàn)同時(shí),挖掘云數(shù)據(jù)中心的商業(yè)價(jià)值。