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如何成功構建虛擬化數據中心

來源:ZOL 作者:GOCN編輯 更新時間:2013-4-1 18:03:35

摘要:偉創力在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據中心,這兩個數據中心有超過1萬臺的服務器,其中約一半左右都已虛擬化,還有一些小型數據中心散落于全球大約130個地方。偉創力的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據中心來:“將虛擬化發揮到極致,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。”

  即便你從未聽說過偉創力(Flextronics)這家企業,你肯定用過它們的產品或者它們代工的各種零部件,比如說,微軟的Xbox 360、思科和摩托羅拉設備中的很多零部件,還有從航空航天工業到車載工業中的很多零部件,就都是這家全球數字設備合約制造商代工生產或組裝的。除上述幾家企業外,偉創力集團的知名IT客戶還包括戴爾、諾基亞、西門子、阿爾卡特、惠普、愛立信、富士通等。

  偉創力在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據中心,這兩個數據中心有超過1萬臺的服務器,其中約一半左右都已虛擬化,還有一些小型數據中心散落于全球大約130個地方。偉創力的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據中心來:“將虛擬化發揮到極致,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和很多企業的IT高管一樣,都把虛擬數據中心設想成了一個終極愿景。在這里,處在企業防火墻之后的IT資源既可以處理關鍵任務工作負載,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:要想讓虛擬數據中心成為可能,多種技術的融合是一個關鍵。虛擬化不但改寫了計算規則,如今又發起了對存儲和網絡的變革運動。云計算與融合基礎設施的浪潮正強勁襲來。IT部門需要全力應對各種挑戰,包括異構的hypervisor環境、安全、可靠性、可用性、性能,甚至包括人員和專業技能。我們如何才能實現這個終極愿景?Smoley認為,“目前它還不是現實,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,在今天的企業數據中心內部,有59%的計算負載已經虛擬化,而兩年前這一數字只有45%,在未來幾年內,這一數字預計將會攀升至80%以上。他說,“大多數簡單的工作負載已經虛擬化。”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,虛擬化市場出現了劇烈的變化。VMware仍然統治著這一市場,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發現,去年他所調查過的VMware客戶中,有20%已經轉向了Hyper-V.而越來越多極化的hypervisor市場也帶來了新的挑戰。

  例如,VMware的vMotion允許虛擬機和應用從一個虛擬化服務器集群遷移到另一個集群,但這只能在這些虛擬機和應用都運行在VMware環境中才有可能。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的軟件來管理偉創力全球諸多地點的異構hypervisor環境。HotLink是VMware的一位前高管于2010年創辦的一家創業企業。

  “最理想的目標狀態就是一個數據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。但是在一個日益復雜和異構化的hypervisor層構成的世界里,要想實現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,但是網絡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。存儲不再只服務于指定的服務器,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。結果是,對于虛機來說,各種異質的存儲組件對外呈現為單一的資源,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。據他估計,只有不到五分之一的企業客戶實際部署了虛擬化的存儲環境,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)。而一些能夠將資源池化的存儲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,企業的IT主管們也就不太情愿把他們的最關鍵應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,可以節省至少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。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。虛擬化數據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。Borden認為這也是存儲虛擬化的一大優勢,因為數據可以遷移——數據存儲既可以使用內部硬件,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。

  網絡虛擬化

  另一個更加不成熟的虛擬化技術就是網絡虛擬化——它意圖將所有的網元都整合在虛擬數據中心里。

  網絡虛擬化的基本前提是將交換和路由控制集中,讓網絡更易管理、更動態、更易擴展。網絡虛擬化“將極大地縮短網絡資源的配置時間,在一個IT人員得花一輩子時間做事的時代,這絕對是一大優勢,”VMware首席網絡架構師、OpenFlow先驅之一Martin Casado說。

  雖然SDN正在興起,但大多數企業尚未制定其SDN戰略,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境的云服務提供商,和概念領先的一些大企業,它們希望從中獲得效益。Palmer預測,今明兩年,將會有很多概念驗證案例出現;2014年,甚至2015年有可能成為重要企業客戶的采用之年。

  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絡公司Nicira之后,VMware前不久又宣布將把Nicira的技術整合到VMware的vCloud套件中,并推出了VMware的混合公有云服務。通過軟件的升級和新的控制器,其客戶不必放棄和替換現有硬件便可創建虛擬網絡環境。

  云、融合帶來復雜化

  如果企業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據中心。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,那為何要將設備分成計算、網絡、存儲、數據重復刪除和WAN優化等等呢?

  融合基礎設施聯盟VCE的CTO Trey Layton認為,“我們已經跨過了融合基礎設施技術的早期階段。”該聯盟由EMC、VMware和思科組成,專門提供融合系統。這些集裝箱系統是預配置好的、安裝就緒的,而且很容易通過增加更多的集裝箱進行擴展。

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

  雖然融合基礎設施的易用性是一大優勢,成本也不是問題,但偉創力的Smoley說:“我們最擔心的還是廠商鎖定。”

  即便企業能在其內部將虛擬數據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。

  云服務商Rackspace數據中心基礎設施副總裁Jacques Greyling說,云對于有需求峰值的動態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器,或者解除運行。而靜態的和敏感的工作負載則應在一個可管理的托管環境中專為個別客戶所指定的基礎設施上運行。當然,任何規則都有例外。舉例說,Netflix的大多數關鍵任務視頻流服務就是在亞馬遜AWS云上運行的,其實有很多Web創業企業都是依靠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在動態擴展上依然存在一些問題。這一技術需要在網絡拓撲上做出重大改變,Rackspace正在通過實施軟件定義網絡功能來解決這一問題。這么做可以為個別客戶輕松創建VLAN,同時又能彼此隔離。再加上通用管理平臺——Rackspace用的是OpenStack,便可跨接客戶的現場和Rackspace的云,這種混合云模式正開始成為現實。

  前景光明

  盡管存在諸多挑戰——虛擬化管理,融合基礎設施,云——企業還在朝著虛擬數據中心方向邁進。以邁阿密一家中等規模的律師事務所為例,其IT經理Michael Ferguson兩年前就已經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器,而他的虛擬化存儲陣列采用存儲hypervisor平臺廠商DataCore的SANSymphony,創建了一個高可用環境,并配備了異地托管的災備系統。“兩年后,我已經收回了投資,并獲得了收益,”Ferguson說。而他自打系統安裝以來還從未買過一臺新服務器,但公司卻一直在不斷的擴張和成長中。

  責任編輯:GOCN

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