虛擬化技術(shù)同樣顛覆了如今的數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域。虛擬化帶來了諸多改進(jìn)和好處,包括顯著降低成本,顯著提高靈活性、業(yè)務(wù)效率和業(yè)務(wù)連續(xù)性,因此贏得了我們的芳心??墒?,因此帶來了一些新的數(shù)據(jù)中心挑戰(zhàn),因而促使IT部門需要把數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與虛擬化工作負(fù)載的要求更好地結(jié)合起來。

虛擬化技術(shù)將數(shù)據(jù)中心的硬件部件抽象出來,然后在上面覆蓋一個(gè)通用軟件層。鑒于虛擬化層在管理底層硬件,就可以通過軟件來控制操作。數(shù)據(jù)中心服務(wù)被虛擬化后,它消除了處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源等孤島,這些資源通常位于單一用途的設(shè)備中。軟件定義數(shù)據(jù)中心能夠通過軟件實(shí)現(xiàn)服務(wù)交付和自動(dòng)化管理。

那么,這存在什么問題呢?許多IT部門只進(jìn)行了部分虛擬化,以實(shí)現(xiàn)軟件定義數(shù)據(jù)中心。各自孤立的物理資產(chǎn)(包括存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理設(shè)備)阻礙著虛擬化方面取得進(jìn)展。到目前為止,進(jìn)行虛擬化的基礎(chǔ)設(shè)施部件范圍很有限(大多數(shù)情況下,服務(wù)器虛擬化仍然依賴無法橫向擴(kuò)展的專門硬件系統(tǒng)),這帶來了更大的復(fù)雜性和更高的成本,而規(guī)?;粫?huì)加劇這個(gè)問題。

基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新

隨著時(shí)間的推移,數(shù)量激增的專門用途的設(shè)備帶來了不必要的復(fù)雜性,而這導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心一片混亂。不同階段和不同廠商的創(chuàng)新導(dǎo)致技術(shù)層次不一,雖然這些技術(shù)可以協(xié)同運(yùn)行,但是常常極其低效。

備份到磁盤就是這樣一個(gè)例子。許多公司平時(shí)投入大量資金購買備份硬件,包括備份服務(wù)器、磁盤存儲(chǔ)系統(tǒng)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除設(shè)備以及廣域網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng),而這些硬件常常同時(shí)部署在主數(shù)據(jù)中心和遠(yuǎn)程災(zāi)難恢復(fù)站點(diǎn)。備份沒有在運(yùn)行時(shí),許多這些專門系統(tǒng)和設(shè)備上的處理器和內(nèi)存并沒有得到充分利用。

印證這個(gè)問題的另一個(gè)例子是容量效率。在過去的十年間,IT部門致力于通過部署各種各樣的技術(shù)來解決這個(gè)問題,比如廣域網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)和備份重復(fù)數(shù)據(jù)刪除設(shè)備。因而,數(shù)據(jù)效率技術(shù)已儼然成為許多不同產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)功能。

如果所有這些產(chǎn)品都一塊放在數(shù)據(jù)中心,IT部門到頭來就要反復(fù)處理流經(jīng)每個(gè)設(shè)備的同樣數(shù)據(jù)。這個(gè)過程既復(fù)雜又花錢,還需要多個(gè)管理接觸點(diǎn)。需要大量資源恰恰違背了虛擬化技術(shù)的初衷。

沒有充分利用的資源

在虛擬化廣泛使用之前,服務(wù)器的利用率平均不到10%,這是司空見慣的現(xiàn)象。虛擬化技術(shù)顯著提高了平均利用率。現(xiàn)在IT部門需要派不同的工作小組來管理不同的資源,比如服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和最終用戶計(jì)算。

新出現(xiàn)的工作負(fù)載在資源方面帶來了挑戰(zhàn),迫使IT部門針對每項(xiàng)服務(wù)開發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境。虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)(VDI)環(huán)境帶來了不同于服務(wù)器虛擬化項(xiàng)目的資源使用模式。顧及到這一點(diǎn),IT專業(yè)人員常常部署完全獨(dú)立的環(huán)境(從服務(wù)器直到存儲(chǔ)系統(tǒng)),以滿足用戶的預(yù)期目標(biāo)。

部署難度和延遲

資源方面的挑戰(zhàn)是許多企業(yè)在部署新的應(yīng)用程序和服務(wù)時(shí)依然問題重重的頭號原因,其次是管理開銷。一個(gè)例子就是分配存儲(chǔ)資源,以便可靠地運(yùn)行應(yīng)用程序。許多虛擬機(jī)在單單一個(gè)邏輯單元號(LUN)上運(yùn)行,這給存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來了挑戰(zhàn)性的輸入輸出負(fù)載。

“輸入輸出混合”(IO blender)這個(gè)術(shù)語用來描述這種情形,即虛擬機(jī)管理程序統(tǒng)一管理具有不同輸入輸出流的多種工作負(fù)載,導(dǎo)致隨機(jī)性的輸入輸出流爭奪資源,因而增加了服務(wù)于虛擬化工作負(fù)載所需的每秒輸入輸出操作(IOPS)。為了克服這個(gè)挑戰(zhàn),IT部門常常超額配置存儲(chǔ)資源,或者使用閃存/固態(tài)硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)代替旋轉(zhuǎn)磁盤,以提升性能,這導(dǎo)致為每個(gè)虛擬機(jī)分配的每GB存儲(chǔ)資源有著更高的成本。

移動(dòng)性和管理

虛擬機(jī)可以移植,不過其移植范圍常常受制于與它們有關(guān)的物理存儲(chǔ)。虛擬機(jī)被綁定在虛擬化域的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)上,而數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)又與存儲(chǔ)資源綁定在一起。孤立的物理存儲(chǔ)資源常常在單元級進(jìn)行管理,包括LUN、卷、RAID組以及物理磁盤等單元。

策略也在單元級進(jìn)行配置,這意味著無法為單個(gè)虛擬機(jī)指定策略,而是只能為許多虛擬機(jī)駐留在其中的存儲(chǔ)單元而指定。對于軟件定義數(shù)據(jù)中心中需要的移動(dòng)性和管理,就需要一種自上而下的方法:在虛擬機(jī)和工作負(fù)載級別制定和管理策略。

策略錯(cuò)位

除了后虛擬化世界的性能挑戰(zhàn)外,走虛擬化道路的企業(yè)還面臨物理世界和虛擬世界的雙重挑戰(zhàn)。物理服務(wù)器具有從應(yīng)用程序到服務(wù)器、到存儲(chǔ)陣列、到LUN以及到存儲(chǔ)策略的直接映射。這種方法使得存儲(chǔ)升級起來非常復(fù)雜。比如說,數(shù)據(jù)復(fù)制策略被應(yīng)用到地址為Y的存儲(chǔ)陣列X中的LUN,要求這個(gè)LUN復(fù)制到IP地址為B的存儲(chǔ)陣列A。

在虛擬化世界,一個(gè)主機(jī)上有許多應(yīng)用程序,而許多主機(jī)又使用同一個(gè)LUN。將策略應(yīng)用到單單一個(gè)LUN并不高效。相反,將備份策略和復(fù)制策略直接應(yīng)用到單個(gè)的應(yīng)用程序(或虛擬機(jī))便于更好地管理虛擬環(huán)境。復(fù)制策略指定了從基礎(chǔ)設(shè)施抽象出來的目的地――這種情況下是數(shù)據(jù)中心。這讓管理員可以升級一個(gè)數(shù)據(jù)中心中的基礎(chǔ)設(shè)施,而不需要配置策略或遷移數(shù)據(jù),從而提高了效率,并降低了風(fēng)險(xiǎn)。

組織錯(cuò)位

IT部門常常把資源結(jié)構(gòu)和技能組合結(jié)合起來。有了軟件定義數(shù)據(jù)中心,就有望不需要數(shù)據(jù)中心的人員執(zhí)行某些手動(dòng)工作。抽象層應(yīng)該會(huì)將與硬件資源有關(guān)的復(fù)雜性基本上隱藏起來。

IT部門需要轉(zhuǎn)移重心。不是針對硬件資源孤島需要擁有相應(yīng)扎實(shí)專業(yè)知識的工作人員,而是需要他們擁有更廣泛的知識,以便管理應(yīng)用程序和虛擬化環(huán)境。

盡管面臨重重挑戰(zhàn),IT專業(yè)人士不應(yīng)該回避部署虛擬化環(huán)境。然而,他們必須充分考慮虛擬化架構(gòu),以便保持效率,實(shí)實(shí)在在獲得虛擬化的好處。

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