軟件定義數(shù)據(jù)中心-SDDC概述

1、第 PAGE 7 頁(yè) 共 NUMPAGES 7 頁(yè)軟件定義數(shù)據(jù)中心SDDC概述隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，企業(yè)信息化步伐的不斷加快，IT資源的應(yīng)用和管理模式正發(fā)生著深刻的變革，它將逐步從獨(dú)立、分散的功能性資源發(fā)展成以數(shù)據(jù)中心為承載平臺(tái)的服務(wù)型創(chuàng)新資源。在這一背景下，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為像交通、能源一樣的基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)中心已經(jīng)經(jīng)歷了四十多年的發(fā)展歷程，在信息技術(shù)進(jìn)步和數(shù)據(jù)中心在企業(yè)和部門(mén)中的重要性不斷提高的驅(qū)動(dòng)下，其變化和發(fā)展的速度更是日新月異。未來(lái)，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模都將不斷增大，復(fù)雜性也將不斷增加，同時(shí)，各類應(yīng)用需求會(huì)層出不窮。所有這一切都使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心無(wú)法滿足現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的要求，尤其在大數(shù)據(jù)時(shí)代

2、，已有數(shù)據(jù)中心正面臨著建設(shè)成本高、周期長(zhǎng)、能耗高、運(yùn)營(yíng)管理效率低、可擴(kuò)展性差等問(wèn)題，這些嚴(yán)重制約了企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的問(wèn)題主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。圖：傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心成本高昂隨著應(yīng)用和業(yè)務(wù)量的不斷增加，服務(wù)器的數(shù)量在不斷地增加，機(jī)房面積在不斷地?cái)U(kuò)大，空調(diào)制冷也在不斷地加大。所有這一切帶來(lái)的直接影響就是服務(wù)器等IT設(shè)備的增加，用電量的增加以及管理人員的增多，進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本直線上升。近些年，國(guó)內(nèi)不少企業(yè)的數(shù)據(jù)中心電力成本為每年幾百萬(wàn)元，有的超過(guò)了千萬(wàn)元，更有超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心超過(guò)了億元。由于供電能力的制約和限制，不僅很多地區(qū)已無(wú)法新建數(shù)據(jù)中心，甚至原有的數(shù)據(jù)中心也面臨拉閘限電的

3、危險(xiǎn)，因此增容、發(fā)展等問(wèn)題也就無(wú)從談起。這將對(duì)數(shù)據(jù)中心的高可用性和經(jīng)濟(jì)性等多方面造成直接影響。能源消耗巨大談到數(shù)據(jù)中心，首先想到的就是其海量的能源消耗和惱人的散熱問(wèn)題，這也一直成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的一大瓶頸。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前電力和數(shù)據(jù)中心輔助設(shè)施的成本已經(jīng)超過(guò)了購(gòu)買(mǎi)IT設(shè)備的費(fèi)用，電力能耗占到數(shù)據(jù)中心整體成本中的50%以上。在一項(xiàng)對(duì)于數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，62%的企業(yè)認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心面臨著諸如散熱、供電、成本等問(wèn)題。23%的企業(yè)認(rèn)為，其數(shù)據(jù)中心供電和散熱能力不足，限制了IT基礎(chǔ)設(shè)施的擴(kuò)展，或無(wú)法充分利用高密度計(jì)算設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心的PUE（數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載使用的能

4、源之比)值偏高，在2.53左右，而國(guó)外高水平的綠色數(shù)據(jù)中心PUE值往往在2以下。在中國(guó)一個(gè)典型的托管性數(shù)據(jù)中心中，平均四年的電費(fèi)將超過(guò)整個(gè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的投資。 如此巨大的能源消耗還會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常大的損害。資源孤立且利用率低下傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中，計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)資源都是緊耦合的，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT建設(shè)是煙囪式的，根據(jù)客戶需求一個(gè)項(xiàng)目建設(shè)一套系統(tǒng)，這樣便形成了一個(gè)個(gè)的“項(xiàng)目孤島”，從服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)所有資源都與單個(gè)項(xiàng)目靜態(tài)地捆綁在一起，成為孤島架構(gòu)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)牽一發(fā)而動(dòng)全身，很難作任何改變，擴(kuò)展起來(lái)要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。在這種環(huán)境下，系統(tǒng)之間無(wú)法相互通信，資源不能在整個(gè)數(shù)據(jù)中心里實(shí)

5、時(shí)、動(dòng)態(tài)調(diào)度與共享，這樣便使服務(wù)器與存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)資源得不到充分利用，各種資源的利用效率全面低下。目前，大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心中的服務(wù)器和存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)資源的利用率僅在24%30%之間，有些數(shù)據(jù)中心的CPU利用率、硬盤(pán)利用率甚至都在10%以下。 無(wú)論是出于IT成本過(guò)高、復(fù)雜性過(guò)大，還是資源利用率過(guò)低的原因，企業(yè)都要求數(shù)據(jù)中心能有效實(shí)現(xiàn)IT資源的整合。因?yàn)榧谢臄?shù)據(jù)更便于備份、冗余和控制，也更有助于符合法規(guī)要求。自動(dòng)化程度與靈活性很低現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的資源配置與部署大多采用人工方式，沒(méi)有對(duì)應(yīng)平臺(tái)的支撐，沒(méi)有自動(dòng)化的部署。這種管理方式首先會(huì)增加人力成本，耗費(fèi)大量人力在繁重的工作上，這使得管理費(fèi)用成為機(jī)構(gòu)的沉重負(fù)

6、擔(dān)。其次，這種管理方式會(huì)導(dǎo)致出錯(cuò)率高，效率底下，靈活性低等后果。除此之外，由于沒(méi)有自動(dòng)化的管理，運(yùn)維管理人員無(wú)法快速高效地響應(yīng)業(yè)務(wù)部門(mén)提出的各種要求。同時(shí)，部署實(shí)施新應(yīng)用的周期比較長(zhǎng)、成本也很高，這往往會(huì)延誤新應(yīng)用和新產(chǎn)品上市的時(shí)間，進(jìn)而使企業(yè)失去了許多寶貴的商機(jī)。虛擬化的出現(xiàn)在一定程度上緩解了上述問(wèn)題帶來(lái)的影響，例如，服務(wù)器虛擬化可以幫助數(shù)據(jù)中心減少物理服務(wù)器的數(shù)量，進(jìn)而使企業(yè)在電源、散熱以及機(jī)房面積上節(jié)省巨大的成本。此外，它還可以減少數(shù)據(jù)中心UPS和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的費(fèi)用以及所占用的空間，同時(shí)還可以大幅減少管理物理服務(wù)器的寶貴時(shí)間，提高部署服務(wù)器的效率。但是，僅僅擁有服務(wù)器虛擬化還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決上

7、述這些難題的，下面的例子說(shuō)明了這一點(diǎn)。圖：服務(wù)器虛擬化后部署一臺(tái)服務(wù)器所需的時(shí)間從上面這張圖可以看出，在服務(wù)器虛擬化之前，管理員部署一臺(tái)服務(wù)器需要大概數(shù)周時(shí)間并花費(fèi)上萬(wàn)美金。有了服務(wù)器虛擬化后，雖然部署一臺(tái)虛擬機(jī)只需要幾分鐘且僅花費(fèi)幾百美金，但是，在該虛擬機(jī)“周邊”部署所需的各種網(wǎng)絡(luò)安全以及存儲(chǔ)等設(shè)備仍需數(shù)天的時(shí)間，同時(shí)耗費(fèi)數(shù)千美金。可見(jiàn)，雖然服務(wù)器虛擬化可以加快虛擬機(jī)的部署，但是與之相連接的網(wǎng)絡(luò)安全以及存儲(chǔ)等組件并沒(méi)有跟上服務(wù)器虛擬化的步伐。為了徹底解決現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心存在的問(wèn)題，全面提升數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)效率，VMware提出了軟件定義的數(shù)據(jù)中心解決方案（Software Defined Data

8、 Center，簡(jiǎn)稱 SDDC）。軟件定義的數(shù)據(jù)中心就是 HYPERLINK /zq/virtualization/ t _blank 虛擬化、軟件化數(shù)據(jù)中心的一切資源，專門(mén)的軟件會(huì)代替專門(mén)硬件，它們會(huì)貫穿到數(shù)據(jù)中心的方方面面。虛擬化是從 HYPERLINK / t _blank 服務(wù)器虛擬化開(kāi)始的，它所帶來(lái)的好處前面已經(jīng)提到了。而網(wǎng)絡(luò)、 HYPERLINK / t _blank 存儲(chǔ)是物理性很強(qiáng)的資源，虛擬機(jī)雖然帶來(lái)了一些靈活性，但它沒(méi)有辦法在其他資源上體現(xiàn)。軟件定義的數(shù)據(jù)中心就是把數(shù)據(jù)中心所有的傳統(tǒng)、物理、硬件的資源進(jìn)行虛擬化、軟件化。VMware軟件定義數(shù)據(jù)中心在各種底層硬件架構(gòu)上面加載

9、了一個(gè)虛擬的基礎(chǔ)設(shè)施層，它提取所有硬件資源并將其匯集成資源池，支持安全高效自動(dòng)地為應(yīng)用按需分配資源。它可以將虛擬化技術(shù)的好處擴(kuò)展至包括計(jì)算、 HYPERLINK / t _blank 存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)與安全以及可用性在內(nèi)的數(shù)據(jù)中心所有領(lǐng)域，從而實(shí)現(xiàn)支持靈活、彈性、高效和可靠IT服務(wù)的計(jì)算環(huán)境。SDDC提供了讓數(shù)據(jù)中心適配新形勢(shì)和新應(yīng)用所需的一切，管理了從 HYPERLINK / t _blank 存儲(chǔ)到網(wǎng)絡(luò)與安全的方方面面。虛擬化一切，底層硬件的任何變化都與上層應(yīng)用無(wú)關(guān)，有了這個(gè)基礎(chǔ)，可伸縮性和性能問(wèn)題便可迎刃而解。包含有大量遺留資產(chǎn)的數(shù)據(jù)中心因此可以提高效率、降低成本、實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化。VMware軟件

10、定義數(shù)據(jù)中心的整體架構(gòu)如下圖所示。圖：VMware軟件定義數(shù)據(jù)中心軟件定義的計(jì)算軟件定義的計(jì)算是針對(duì) x86 系統(tǒng)的虛擬化技術(shù)，它可以將 x86 系統(tǒng)轉(zhuǎn)變成通用的共享硬件基礎(chǔ)架構(gòu)，原先多臺(tái)服務(wù)器完成的工作可以整合到少數(shù)服務(wù)器完成。擺脫了豎井式的結(jié)構(gòu)，服務(wù)器物理硬件、操作系統(tǒng)和應(yīng)用以松耦合的方式聯(lián)結(jié)，虛擬機(jī)和上面的操作系統(tǒng)和應(yīng)用完全獨(dú)立于底層的硬件。除此之外，軟件定義的計(jì)算通過(guò)把服務(wù)器計(jì)算資源抽象化、池化和自動(dòng)化來(lái)實(shí)現(xiàn)資源的自由調(diào)配和充分利用，它可以使資源充分利用，并按需調(diào)配。當(dāng)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器需要升級(jí)或維護(hù)的時(shí)候，通過(guò)虛擬機(jī)遷移技術(shù)可以把服務(wù)器上的虛擬機(jī)在工作狀態(tài)遷移到另一個(gè)主機(jī)，始終保持業(yè)務(wù)

11、的連續(xù)性。服務(wù)器虛擬化大大增加了數(shù)據(jù)中心的靈活性和IT的敏捷性，減少管理的復(fù)雜度和IT響應(yīng)時(shí)間。軟件定義的存儲(chǔ)與可用性軟件定義的存儲(chǔ)可以對(duì)存儲(chǔ)資源進(jìn)行抽象化處理，它把應(yīng)用于服務(wù)器的先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用于存儲(chǔ)領(lǐng)域，可對(duì)異構(gòu)存儲(chǔ)資源進(jìn)行抽象化處理，以支持存儲(chǔ)的池化、復(fù)制和按需分發(fā)，并以應(yīng)用為中心進(jìn)行消費(fèi)和管理，最終實(shí)現(xiàn)基于策略的自動(dòng)化。該方案使存儲(chǔ)層與虛擬化計(jì)算層非常相似：都具有聚合、靈活、高效和彈性擴(kuò)展的特點(diǎn)。它們的優(yōu)勢(shì)也如出一轍：全面降低了存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)的成本和復(fù)雜性。軟件定義的可用性可以提供本地高可用，數(shù)據(jù)保護(hù)以及災(zāi)難恢復(fù)等多項(xiàng)功能，它可以在最大程度上保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。本地高可用解決方案是指在站點(diǎn)內(nèi)部

12、，物理主機(jī)之間對(duì)應(yīng)用進(jìn)行保護(hù)，使其免受單個(gè)主機(jī)停機(jī)影響的解決方案。數(shù)據(jù)保護(hù)可以以簡(jiǎn)單無(wú)中斷的方式備份整個(gè)虛擬機(jī)，包括操作系統(tǒng)、應(yīng)用二進(jìn)制文件和應(yīng)用數(shù)據(jù)。災(zāi)難恢復(fù)解決方案可以使企業(yè)管理從生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心到災(zāi)難恢復(fù)站點(diǎn)的故障切換，同時(shí)，它還可以管理兩個(gè)互為恢復(fù)站點(diǎn)且具有活動(dòng)工作負(fù)載的站點(diǎn)之間的故障切換。軟件定義的網(wǎng)絡(luò)與安全現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對(duì)底層物理硬件有很大的依賴，他們依賴于專用物理設(shè)備，因此靈活性很差。除此之外，這種不靈活的體系結(jié)構(gòu)對(duì)工作負(fù)載和應(yīng)用的擴(kuò)展與遷移都產(chǎn)生了很大的限制。在安全方面，傳統(tǒng)的安全防護(hù)手段價(jià)格昂貴，對(duì)虛擬化平臺(tái)不具感知能力，使用不夠靈活，管理難度大，不能很好地滿足新架構(gòu)的需要。

13、軟件定義的網(wǎng)絡(luò)與安全會(huì)創(chuàng)建一個(gè)二層到七層的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，通過(guò)創(chuàng)建軟件驅(qū)動(dòng)型抽象層將網(wǎng)絡(luò)連接與安全組件與底層物理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)完全分離，因此它可以確保硬件獨(dú)立性，使得網(wǎng)絡(luò)連接與安全服務(wù)擺脫與硬件綁定的限制。該方案它可以從終端主機(jī)的角度忠實(shí)地再現(xiàn)物理網(wǎng)絡(luò)模型：工作負(fù)載感覺(jué)不到任何差異，因此，軟件定義的網(wǎng)絡(luò)與安全對(duì)上層應(yīng)用是透明的，上面的業(yè)務(wù)可以不做任何修改而繼續(xù)使用。高效敏捷的運(yùn)維管理與服務(wù)調(diào)配軟件定義數(shù)據(jù)中心的所有計(jì)算、存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)資源都是松耦合的，可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心內(nèi)各種資源的消耗比例而適當(dāng)增加或減少某種資源的配置，這樣便使得數(shù)據(jù)中心的管理具有較大的靈活性。VMware提供的高效敏捷的服務(wù)調(diào)配方案不僅可以管理基礎(chǔ)計(jì)算資源，也可以管理桌面資源。它提供了一個(gè)可以跨不同云提供商的，管理和調(diào)配虛擬機(jī)和物理機(jī)，并管理它們的生命周期的自助式門(mén)戶。而運(yùn)維管理解決方案可使用戶更全面地了解基礎(chǔ)設(shè)施所有層的情況。它可以收集和分析性能數(shù)據(jù)、關(guān)聯(lián)異?，F(xiàn)象，并可識(shí)別出構(gòu)成性能問(wèn)題的根本原因。它提供的容量管理可優(yōu)化資源使用率，基于策略的配置管理則可確保合規(guī)性并消除數(shù)量劇增和配置偏差問(wèn)題。應(yīng)用發(fā)