如何成功構(gòu)建虛擬化數(shù)據(jù)中心

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偉創(chuàng)力在30多個國家擁有25萬名員工，在美國和中國香港有兩個主數(shù)據(jù)中心，這兩個數(shù)據(jù)中心有超過1萬臺的服務(wù)器，其中約一半左右都已虛擬化，還有一些小型數(shù)據(jù)中心散落于全球大約130個地方。偉創(chuàng)力的CIO David Smoley說，他的壓倒一切的目標就是將散落在全球各地盡可能多的硬件遷移到主數(shù)據(jù)中心來：“將虛擬化發(fā)揮到極致，是提升我們向超級重要的客戶提供資源的能力的最好機會。”

Smoley和很多企業(yè)的IT高管一樣，都把虛擬數(shù)據(jù)中心設(shè)想成了一個終極愿景。在這里，處在企業(yè)防火墻之后的IT資源既可以處理關(guān)鍵任務(wù)工作負載，又能夠安全地連接公有云以便提供額外的容量。

但是這里也存在著挑戰(zhàn)：要想讓虛擬數(shù)據(jù)中心成為可能，多種技術(shù)的融合是一個關(guān)鍵。虛擬化不但改寫了計算規(guī)則，如今又發(fā)起了對存儲和網(wǎng)絡(luò)的變革運動。云計算與融合基礎(chǔ)設(shè)施的浪潮正強勁襲來。IT部門需要全力應(yīng)對各種挑戰(zhàn)，包括異構(gòu)的hypervisor環(huán)境、安全、可靠性、可用性、性能，甚至包括人員和專業(yè)技能。我們?nèi)绾尾拍軐崿F(xiàn)這個終極愿景?Smoley認為，“目前它還不是現(xiàn)實，但我們正在逐漸接近它。”

虛擬化及其缺陷

Forrester虛擬化分析師David Bartoletti稱，在今天的企業(yè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，有59%的計算負載已經(jīng)虛擬化，而兩年前這一數(shù)字只有45%，在未來幾年內(nèi)，這一數(shù)字預(yù)計將會攀升至80%以上。他說，“大多數(shù)簡單的工作負載已經(jīng)虛擬化。”雖然總是會有一些負載只能在專門的硬件上運行才會更好，但大多數(shù)負載在虛擬化之后才能降低成本、提高效率和靈活性，因為虛擬化將計算層從硬件中抽象出來了。

在過去的12個月到18個月內(nèi)，虛擬化市場出現(xiàn)了劇烈的變化。VMware仍然統(tǒng)治著這一市場，但其他hypervisor平臺也在迅速拓展份額，最明顯的是微軟的Hyper-V。獨立分析師Zeus Kerravala發(fā)現(xiàn)，去年他所調(diào)查過的VMware客戶中，有20%已經(jīng)轉(zhuǎn)向了Hyper-V。而越來越多極化的hypervisor市場也帶來了新的挑戰(zhàn)。

例如，VMware的vMotion允許虛擬機和應(yīng)用從一個虛擬化服務(wù)器集群遷移到另一個集群，但這只能在這些虛擬機和應(yīng)用都運行在VMware環(huán)境中才有可能。要將活動的虛擬機跨多個不同的hypervisor進行遷移則需要更多的工具。Smoley就嘗試過利用HotLink的軟件來管理偉創(chuàng)力全球諸多地點的異構(gòu)hypervisor環(huán)境。HotLink是VMware的一位前高管于2010年創(chuàng)辦的一家創(chuàng)業(yè)企業(yè)。

“最理想的目標狀態(tài)就是一個數(shù)據(jù)中心擁有各種不同的硬件，所有硬件都可在一個軟件層下聚合在一起，然后資源可以放置到最需要它們的所在，”Forrester的Bartoletti說。但是在一個日益復(fù)雜和異構(gòu)化的hypervisor層構(gòu)成的世界里，要想實現(xiàn)這樣的愿景不是更容易，而是更困難了。

存儲虛擬化

雖然計算的虛擬化已成為主流，但是網(wǎng)絡(luò)和存儲的虛擬化卻尚未成熟。這是因為后者的實施不那么容易。

“存儲虛擬化的基本概念與計算虛擬化相似。存儲不再只服務(wù)于指定的服務(wù)器，或者指定的虛擬機;軟件讓存儲資源池化，并使得集中管理存儲資源成為可能。結(jié)果是，對于虛機來說，各種異質(zhì)的存儲組件對外呈現(xiàn)為單一的資源，省去了分別管理不同存儲盤的麻煩。”云存儲提供商Nirvanix的CEO Dru Borden說。據(jù)他估計，只有不到五分之一的企業(yè)客戶實際部署了虛擬化的存儲環(huán)境，所以這個市場的增長空間很大。

談存儲就必須談及IOPS(每秒輸入輸出次數(shù))。而一些能夠?qū)①Y源池化的存儲hypervisor廠商在管理競爭對手的硬件時卻并不太情愿提供IOPS保障。但是如果存儲虛擬化廠商不能提供性能保障，企業(yè)的IT主管們也就不太情愿把他們的最關(guān)鍵應(yīng)用托付于虛擬化存儲。不過Borden認為，盡管如此，存儲虛擬化的承諾依然是真實的：用普通的存儲硬件取代大廠商如EMC或NetApp的專有系統(tǒng)，可以節(jié)省至少30%到60%的成本。

本地存儲虛擬化的一種替代方案是使用云存儲，后者正是Borden掌管的Nirvanix提供的服務(wù)。客戶可以選擇將其本地硬件上的存儲交由Nirvanix去管理，或者遷移到Nirvanix的存儲云中。虛擬化數(shù)據(jù)可在本地硬件和云之間來回遷移。EMC、NetApp和其他存儲巨頭也提供類似的服務(wù)。Borden認為這也是存儲虛擬化的一大優(yōu)勢，因為數(shù)據(jù)可以遷移——數(shù)據(jù)存儲既可以使用內(nèi)部硬件，也可以使用外部的云資源。

但是這種方法也伴隨著常見的關(guān)于云的擔憂——安全和多租戶風險，以及帶寬需求問題等。提高價值、效率和靈敏性的可能性確實很有吸引力，但在實踐中實施存儲虛擬化卻是說起來容易做起來難，因此市場采用率始終不高。

第2頁：云、融合帶來復(fù)雜化

網(wǎng)絡(luò)虛擬化

另一個更加不成熟的虛擬化技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)虛擬化——它意圖將所有的網(wǎng)元都整合在虛擬數(shù)據(jù)中心里。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化的基本前提是將交換和路由控制集中，讓網(wǎng)絡(luò)更易管理、更動態(tài)、更易擴展。網(wǎng)絡(luò)虛擬化“將極大地縮短網(wǎng)絡(luò)資源的配置時間，在一個IT人員得花一輩子時間做事的時代，這絕對是一大優(yōu)勢，”VMware首席網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師、OpenFlow先驅(qū)之一Martin Casado說。

雖然SDN正在興起，但大多數(shù)企業(yè)尚未制定其SDN戰(zhàn)略，Wiretap風投公司的SDN咨詢師Matthew Palmer如是說。“客戶希望在他們投入大筆資金，定制能夠滿足其特定需求的解決方案之前能夠看到部署方面的概念驗證，”他說。

早期的SDN支持者包括支持多租戶環(huán)境的云服務(wù)提供商，和概念領(lǐng)先的一些大企業(yè)，它們希望從中獲得效益。Palmer預(yù)測，今明兩年，將會有很多概念驗證案例出現(xiàn);2014年，甚至2015年有可能成為重要企業(yè)客戶的采用之年。

在這方面，VMware的步子邁得很快。自去年以12億美元受夠了虛擬網(wǎng)絡(luò)公司Nicira之后，VMware前不久又宣布將把Nicira的技術(shù)整合到VMware的vCloud套件中，并推出了VMware的混合公有云服務(wù)。通過軟件的升級和新的控制器，其客戶不必放棄和替換現(xiàn)有硬件便可創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

云、融合帶來復(fù)雜化

如果企業(yè)不想自己把各種組件這樣或者那樣集成的話，他們也可以選擇所謂的集裝箱數(shù)據(jù)中心。這種方法的支持者們秉持一個很簡單的觀點：既然我們想要的只是一個系統(tǒng)，那為何要將設(shè)備分成計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲、數(shù)據(jù)重復(fù)刪除和WAN優(yōu)化等等呢?

融合基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)盟VCE的CTO Trey Layton認為，“我們已經(jīng)跨過了融合基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的早期階段。”該聯(lián)盟由EMC、VMware和思科組成，專門提供融合系統(tǒng)。這些集裝箱系統(tǒng)是預(yù)配置好的、安裝就緒的，而且很容易通過增加更多的集裝箱進行擴展。

還有很多企業(yè)如Nutanix和Simplivity也在提供高度融合的系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)是從零開始設(shè)計，然后集成了眾多的服務(wù)，這一點與VCE的做法不同。后者的戰(zhàn)略是將來自三家公司的產(chǎn)品進行優(yōu)化，生成一個單一解決方案而已。

雖然融合基礎(chǔ)設(shè)施的易用性是一大優(yōu)勢，成本也不是問題，但偉創(chuàng)力的Smoley說：“我們最擔心的還是廠商鎖定。”

即便企業(yè)能在其內(nèi)部將虛擬數(shù)據(jù)中心的所有要素都成功搞定，他們最終還是會想要外部的云資源作為補充。因為有了云之后，客戶就會擁有更多的選擇余地，但是問題依然會有。

云服務(wù)商Rackspace數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施副總裁Jacques Greyling說，云對于有需求峰值的動態(tài)工作負載來說是再合適不過了，因為可以很容易地按需迅速地增加運行的服務(wù)器，或者解除運行。而靜態(tài)的和敏感的工作負載則應(yīng)在一個可管理的托管環(huán)境中專為個別客戶所指定的基礎(chǔ)設(shè)施上運行。當然，任何規(guī)則都有例外。舉例說，Netflix的大多數(shù)關(guān)鍵任務(wù)視頻流服務(wù)就是在亞馬遜AWS云上運行的，其實有很多Web創(chuàng)業(yè)企業(yè)都是依靠AWS云而生存的。

不過Greyling也表示，支持混合云連接這一終極愿景的技術(shù)在動態(tài)擴展上依然存在一些問題。這一技術(shù)需要在網(wǎng)絡(luò)拓撲上做出重大改變，Rackspace正在通過實施軟件定義網(wǎng)絡(luò)功能來解決這一問題。這么做可以為個別客戶輕松創(chuàng)建VLAN，同時又能彼此隔離。再加上通用管理平臺——Rackspace用的是OpenStack，便可跨接客戶的現(xiàn)場和Rackspace的云，這種混合云模式正開始成為現(xiàn)實。

前景光明

盡管存在諸多挑戰(zhàn)——虛擬化管理，融合基礎(chǔ)設(shè)施，云——企業(yè)還在朝著虛擬數(shù)據(jù)中心方向邁進。以邁阿密一家中等規(guī)模的律師事務(wù)所為例，其IT經(jīng)理Michael Ferguson兩年前就已經(jīng)開始采用計算和存儲虛擬化了。

這雖然不能算是完美的終極愿景，但已經(jīng)極大地簡化了IT管理工作。他如今可以使用VMware vCenter一個屏幕便可集中控制所有的服務(wù)器，而他的虛擬化存儲陣列采用存儲hypervisor平臺廠商DataCore的SANSymphony，創(chuàng)建了一個高可用環(huán)境，并配備了異地托管的災(zāi)備系統(tǒng)。“兩年后，我已經(jīng)收回了投資，并獲得了收益，”Ferguson說。而他自打系統(tǒng)安裝以來還從未買過一臺新服務(wù)器，但公司卻一直在不斷的擴張和成長中。