分析：七步解決服務(wù)器I/O成本問題

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服務(wù)器I/O的總花費(fèi)通常為每臺(tái)服務(wù)器超過10,000美元，有時(shí)甚至比服務(wù)器本身的成本都高。而同時(shí)，新技術(shù)(如I/O虛擬化)卻承諾在采用之后成本(包括資本投入和運(yùn)行費(fèi)用)將大幅下降，企業(yè)得到的經(jīng)濟(jì)回報(bào)也將與服務(wù)器虛擬化相似。　　

I/O成本難于測(cè)算，因?yàn)槠渲邪ǘ喾N成本支出，并且這些種類是跨部門的。當(dāng)你看到I/O成本支出體現(xiàn)在服務(wù)器、存儲(chǔ)器、網(wǎng)絡(luò)及其他眾多設(shè)備(例如交換機(jī)端口、網(wǎng)卡、電纜、安裝成本以及地面空間)，總成本數(shù)目巨大且處于增長(zhǎng)趨勢(shì)。越來越多的服務(wù)器被虛擬化，它們需要與網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)器互聯(lián)：每臺(tái)服務(wù)器一般有7到16個(gè)線路連接。這就使得I/O成本增加，同時(shí)也會(huì)增加服務(wù)器自身的成本。有時(shí)，大型的高成本服務(wù)器(例如4U設(shè)備)采用的目的僅為與端口匹配。

針對(duì)I/O叢生的狀況，解決方案是I/O虛擬化。正如我們解決服務(wù)器叢生狀況的方法是服務(wù)器虛擬化技術(shù)——提高了服務(wù)器的利用率和管理效率，I/O虛擬化可以實(shí)現(xiàn)整合并更好地管理此類資源。

讓我們來看看現(xiàn)狀，再考慮I/O虛擬化技術(shù)如何改變這一狀況。

I/O虛擬化的挑戰(zhàn)

服務(wù)器I/O在過去的20年中沒進(jìn)行什么改變。盡管服務(wù)器越來越先進(jìn)，并且由部門轉(zhuǎn)移進(jìn)數(shù)據(jù)中心，其連接狀況幾乎與過去相同。

然而，服務(wù)器虛擬化改變了這一狀況。從根本上改變了服務(wù)器的工作負(fù)荷，改變了服務(wù)器連接需求：

增加了帶寬需求：虛擬化提高了服務(wù)器的利用率，也增加了對(duì)帶寬和I/O的需求。

大量外掛存儲(chǔ)器：為了達(dá)到虛擬機(jī)的靈活性，外掛存儲(chǔ)器成為了必備品。

增加物理網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)量：很多數(shù)據(jù)中心配置物理獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)以確保特定功能。為了實(shí)現(xiàn)配置的靈活性，服務(wù)器必須物理連接到更多(甚至所有)網(wǎng)絡(luò)上。

新的網(wǎng)絡(luò)配置：擁有新性能(如虛擬機(jī)轉(zhuǎn)移)后，需要配置設(shè)備之間新的通訊途徑;創(chuàng)建新網(wǎng)絡(luò)與之相匹配。

這些新需求的擴(kuò)充的成本支出數(shù)目巨大。一個(gè)數(shù)據(jù)中心經(jīng)理估計(jì)：60臺(tái)服務(wù)器的連接費(fèi)用為600000美元，平均為10000美元一臺(tái)服務(wù)器。這一成本包括4個(gè)1Gb的以太網(wǎng)路連接(兩個(gè)有冗余連接的物理網(wǎng)絡(luò))以及每臺(tái)服務(wù)器的兩個(gè)4Gb的光纖通道連接。這一成本僅包括服務(wù)器端口和機(jī)架頂置交換機(jī)，不包括核心交換機(jī)。

通常被忽略的成本是服務(wù)器本身。如果你購(gòu)買一臺(tái)4U的高成本服務(wù)器，而非2U或1U的服務(wù)器，但你的目的僅僅是為了獲得更多的I/O插槽，而花費(fèi)的增加將是8000美元甚至更多。這些大型服務(wù)器還將占用更大的機(jī)架空間——這樣數(shù)據(jù)中心的空間費(fèi)用也會(huì)隨之增加。

電費(fèi)支出同樣不容忽視。對(duì)于I/O密集型服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器的I/O動(dòng)力和冷卻系統(tǒng)電力消耗會(huì)增加300瓦，這就使得每臺(tái)服務(wù)器的運(yùn)行費(fèi)用在三年中增多了800美元。

高成本支出=高節(jié)約潛能

成本支出較高則意味著有更大節(jié)約成本的空間，這句話在此處很適用。每臺(tái)服務(wù)器I/O的總成本超過了20000美元(將固定資產(chǎn)投資和運(yùn)行費(fèi)用都算在內(nèi))。節(jié)約成本的可能在于I/O利用率：大部分I/O端口僅采用了其容量的一小部分。將物理資源像服務(wù)器那樣進(jìn)行整合，但仍進(jìn)行細(xì)分管理，以滿足個(gè)體需求。這將在減少固定資產(chǎn)投資的同時(shí)簡(jiǎn)化操作。

虛擬I/O就是這個(gè)原理，通過整合I/O基礎(chǔ)設(shè)施消除了70%的I/O和50%的成本，這就使得每臺(tái)服務(wù)器節(jié)約了5000美元。想象一下：全球一百萬臺(tái)服務(wù)器實(shí)施虛擬化之后，成本節(jié)約將達(dá)到每年50億美元。

為什么虛擬I/O在現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)中心中運(yùn)行

整合基礎(chǔ)設(shè)施，這一解決方案可明顯節(jié)約當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的成本，但是對(duì)于未來虛擬超級(jí)數(shù)據(jù)中心則是無用的。

服務(wù)器虛擬化的成功是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了在虛擬機(jī)上運(yùn)行與物理服務(wù)器相同的應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)。虛擬I/O也是同樣原理。

將I/O虛擬化后，你仍擁有與你當(dāng)前擁有的存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)適配器(NICs和HBAs)相似的設(shè)備，但是其成為軟件設(shè)備而非硬件。你仍有多個(gè)物理端口來連接單獨(dú)的LAN和SAN，但是現(xiàn)在適配器(NICs和HBAs)可以被分配到那些軟件端口而非物理端口。

開始實(shí)施成本節(jié)約的七個(gè)步驟：

1.成本總加：你首先需要計(jì)算你的I/O成本，你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)被忽視的成本節(jié)約空間。將服務(wù)器、交換機(jī)、網(wǎng)卡和電纜的成本考慮在內(nèi)。不要忘記能源、機(jī)架空間以及管理基礎(chǔ)設(shè)施所花費(fèi)的時(shí)間。在你了解成本節(jié)約空間之前你必須先了解問題的嚴(yán)重性。

2，估算靈活性需求：你的企業(yè)需求是周期性變動(dòng)的嗎?你是否考慮給企業(yè)IT系統(tǒng)操作實(shí)施管理服務(wù)或者云計(jì)算模式?如果是這樣，提高靈活性將有巨大的回報(bào)。當(dāng)給服務(wù)器分配新的連接，你將可能從這些設(shè)備中得到更大的回報(bào)。當(dāng)估算設(shè)備的互聯(lián)需求時(shí)，要考慮到非預(yù)期費(fèi)用。假設(shè)任一服務(wù)器必須在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)獲取任何資源。你就可以更快地對(duì)非預(yù)期變化做出反應(yīng)，同時(shí)更好地迎合需求。

3，找到瓶頸：你的服務(wù)器I/O受限嗎?這將導(dǎo)致設(shè)備利用率下降和不必要的成本支出。如果你有監(jiān)控工具，比如有VMware ESX的設(shè)備，看看I/O利用率是多少。你或許將發(fā)現(xiàn)I/O是一個(gè)限制因素，你本來可以進(jìn)一步深化整合。

4，簡(jiǎn)化：由于I/O的成本幾乎與服務(wù)器自身的成本接近，因此需要在下一步配置中對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化。一個(gè)簡(jiǎn)化的I/O基礎(chǔ)設(shè)施的購(gòu)買和安裝成本都將減少，并將減少由于人為失誤造成的宕機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。

5.繼續(xù)尋找成本節(jié)約的可能：一個(gè)成本節(jié)約可能導(dǎo)致另一成本節(jié)約的可能。簡(jiǎn)化的I/O基礎(chǔ)設(shè)施會(huì)使得服務(wù)器更小、花費(fèi)更少。這就實(shí)現(xiàn)了每臺(tái)服務(wù)器節(jié)約上千美元。

6，革新，革新，再革新：在未來采用同樣的方式意味著你的成本結(jié)構(gòu)也不會(huì)發(fā)生變化。尋找能通過革新得到改進(jìn)的高成本領(lǐng)域。革新技術(shù)(例如服務(wù)器虛擬化、iSCSI存儲(chǔ)和I/O虛擬化)比強(qiáng)制節(jié)約提供了更多的成本節(jié)約可能。虛擬化的核心就在于：用最少的花費(fèi)做更多事情。

7，開展試運(yùn)行：新技術(shù)采用的投資回報(bào)需要時(shí)間，而成本節(jié)約則收效很快。為了加速這一過程，考慮在企業(yè)部分IT環(huán)境中開展新的成本節(jié)約方式。這樣在大范圍開展之前，你可以將這一方式進(jìn)行最優(yōu)化。并且你有日常數(shù)據(jù)來證明這一方法的實(shí)施是有益處的，而你自己也將獲得確保成功的經(jīng)驗(yàn)。

總結(jié)

服務(wù)器虛擬化重新定義了服務(wù)器。對(duì)于數(shù)據(jù)中心，I/O虛擬化的效果也同樣。最初要考慮你的企業(yè)目標(biāo)和IT環(huán)境。考慮互聯(lián)需求：哪些領(lǐng)域成本較高，哪些領(lǐng)域?qū)⑼ㄟ^提高靈活性和性能而獲益?一旦你有了目標(biāo)，你可以考慮進(jìn)行I/O虛擬化并確定潛在的相關(guān)收益。（IT專家網(wǎng)）