雲計算以及大數據分析正在向數據中心滲透

來源：比特網

因爲大型機的計算能力特別強，因此採用可邏輯地劃分成相互隔離的小型虛擬機的設計，然後憑藉虛擬技術，即可在一個大型機上同時運行多個項目。隨着時間的推移，大部分行業已經從大型機轉向使用小型機及PC進行計算。

目前，基於X86體系結構的計算機或服務器所面臨的挑戰與上個世紀60年代大型機面臨的挑戰相同。X86架構虛擬化技術已經將大型機的分區方法應用到目前基於X86體系結構的計算機上。

由於服務器虛擬化的概念和技術不斷成熟，IT工作者把虛擬化的目光投向了網絡和存儲。在網絡方面，基於提高鏈路高可用技術的發展從來沒有停歇過，目前已經開始從VRRP向多主機融合的虛擬化過渡。負載均衡器更作爲七層網路交換機也早已是服務器多合一虛擬化應用的先導者。存儲融合也是目前企事業單位必須要面對的問題，異構、合理的使用存儲空間，以及存儲的高可用性促使存儲的虛擬化網關技術走向成熟，存儲虛擬化也成爲了數據中心不可或缺的關鍵技術。

隨着技術的進步，現在對於資源劃分的顆粒已經遠遠提升，例如在IBM AIX系統上，對CPU資源的劃分顆粒可以達到0.1個CPU.這種分區方式，在目前的金融領域，比如在銀行信息中心得到了廣泛採用。

準虛擬化技術的優點是性能高。經過準虛擬化處理的服務器可與hypervisor協同工作，其響應能力幾乎不亞於未經過虛擬化處理的服務器。

準虛擬化與完全虛擬化相比優點明顯，以至於微軟和VMware都在開發這項技術，以完善各自的產品。

實現虛擬化還有一個方法，那就是在操作系統層面增添虛擬服務器功能。Solaris Container就是這方面的一個例子，Parallels（SWsoft收購了Parallels，然後把自己的名字改成Paralles）的Virtuozzo/OpenVZ是面向Linux的軟件方案。

就操作系統層的虛擬化而言，沒有獨立的hypervisor層。相反，主機操作系統本身就負責在多個虛擬服務器之間分配硬件資源，並且讓這些服務器彼此獨立。一個明顯的區別是，如果使用操作系統層虛擬化，所有虛擬服務器必須運行同一操作系統（不過每個實例有各自的應用程序和用戶賬戶）。雖然操作系統層虛擬化的靈活性比較差，但本機速度性能比較高。此外，由於架構在所有虛擬服務器上使用單一、標準的操作系統，管理起來比異構環境要容易。

關鍵的數據和結構化數據（在虛擬機中）存儲於後端的存儲資源池。非結構化數據和備份數據存儲於由虛擬機作爲機頭的，和後端部分存儲空間組成的NAS中。數據庫、業務應用部分的服務器由2臺交換機虛擬化後構成的一臺邏輯交換機的接入到網絡，遠程桌面虛擬化的服務器同樣由2臺虛擬化後交換機來接入，並通過負載均衡器做業務負載及防火牆的安全過濾後，直接連接到外網路由上面。

匯聚交換機上面的剩餘接口分配給安全認證與綜合管理平臺系統區域，本區域裏部署CA系統以及網絡和整體資源平臺的管理和監控系統。在整體架構的最後端，部署存儲資源池，由2臺虛擬化網關、4臺24口光纖交換機和2臺磁盤陣列組成，負責關鍵的數據庫和虛擬機的存儲，並提供備份空間。

爲了便於清晰地瞭解虛擬化數據中心的結構，賽迪時代對數據中心的虛擬化的關鍵模塊進行分步解讀。按照數據中心整體基礎架構從後端到前端依次爲“存儲——計算——網絡”，通過虛擬化技術，所對應的就是“存儲資源池——計算資源池——網絡資源池”。

在虛擬化架構上，通過OAA集成虛擬化安全，使得傳統網絡中離散的安全控制點被整合進來，進一步強化並簡化了基礎網絡安全，網絡虛擬化技術將在數據中心端到端總體設計中發揮重要作用。

虛擬化存儲局域網結構中，有四種提供存儲虛擬化服務的方法：帶內設備、帶外設備、稱作分離路徑虛擬化架構的混合方法和基於控制器的虛擬化。網路的虛擬存儲化技術是當前存儲虛擬化的主流技術，它當前在商業上具有較多的成功產品。典型的網絡虛擬存儲技術主要包括網絡附加存儲NAS和存儲區域網絡SAN由於這兩種系統的體系結構、通信協議、數據管理的方式不同，所以NAS主要應用於以文件共享爲基礎的虛擬存儲系統中，而SAN主要應用在以數據庫應用爲主的塊級別的數據共享領域。

雲計算以及大數據分析正在向數據中心滲透，IT專業人員面臨着新選擇，如採購服務器硬件。數據中心需要採購設備來滿足企業的快速發展對性能和可用性而產生新的要求，而且在以後IT需求改變時能夠進行相對輕鬆的擴展。

組織可以選擇購買一些新的、功能強大的服務器，採用縱向擴展戰略，使用較少的服務器消耗很少的資源就能夠處理大量工作負載。相反，組織也可以選擇橫向擴展戰略，使用大量功能不太強大的商用服務器，組建集羣並形成冗餘架構，而且橫向擴展方式的初期投資可能更少。

應用部署的方式不同，運行這些應用的硬件平臺也將不同。在縱向擴展佔主導地位的環境中，底層硬件資源的處理能力起到了更爲關鍵的作用，而縱向擴展環境可能能夠利用市場上正在涌現的廉價商用服務器。

在過去的十年當中，虛擬化競賽使得x86服務器幾乎成爲了所有組織運行關鍵應用的平臺。儘管傳統的大型主機仍舊在繼續發揮作用，但是x86服務器在很多情況下取代了遺留的大型主機。

儘管很多人認爲是VMware創造了虛擬化，實際上大型主機在多年以來一直在使用類似的技術實現工作負載的分離。目前不斷髮展的計算環境，包括縱向擴展和橫向擴展都和大型主機有很多類似之處，正如當今的大多數環境都使用管理資源分配的主調度系統對硬件進行了緊密集成。不過，考慮到x86以及商用服務器的成本在直線下降，組織基本上不會再購買大型主機了。

當採購x86服務器用於滿足基於縱向擴展架構的虛擬化需求時，IT採購人員知道期望獲得滿足哪些配置要求的服務器。簡而言之，針對純縱向擴展架構，單臺主機能夠盡最大可能進行擴展的能力通常是決定因素。這樣做就降低了虛擬化許可的總成本。

在某些情況下，取決於虛擬環境的規模，公司可能會考慮大量可擴展的硬件，比如非常高端、密度很大的服務器，這類服務器往往包括了數十個處理器核心，數TB的內存以及大量存儲空間。在上述場景下可能面臨的最大挑戰就是當單臺硬件設備發生故障時工作負載發生故障的可能性。

不管什麼架構，所有的存儲虛擬化必須做三個重要的事情：保持一個虛擬磁盤和物理存儲以及其它配置元數據的鏡像；執行配置改變和存儲管理任務的指令；當然還有在主機和存儲之間傳送數據。局域網的虛擬化技術也稱爲基於IP存儲虛擬化，它是當前在虛擬存儲領域最活躍的研究熱點之一。基於IP存儲虛擬化技術產生很多成功產品，特別是10Gb/S以太網的出現，更是加速了局域網虛擬化的快速發展，其中支持局域網的協議包括FCP，iFCP，SCSI，iSCSI，vSCSI，InfiniBand等，它們都是基於TCP/IP的數據存儲訪問協議。