【IT168专稿】在企业云这个话题里,我们主要来观察企业为何与如何构建一个面向云的数据中心(企业云),以及在这个过程中,英特尔的相关产品和技术能为我们提供什么。
当然,我们话题的重点还是在网络部分。
先看为何要将数据中心向云转变。这是很多企业用户很关心也常常会困扰的一个话题。已有的IT投资尚在正常运转,公司的确在勉励越来越复杂的业务和应用的压力,IT部门也苦不堪言,同时IT和能耗的成本在上升……但云真的可以解决这些问题么?
首先我们需要明确一个观点,或者说,是在企业数据中心这个大前提下,明确“到底什么才是云”。对于企业数据中心而言,其实云不仅仅是一种技术或解决方案,企业云更多的是一种模式,一种认知,一种新的、高效低耗的企业IT架构和系统。
当前企业正在面临一个IT转型的时刻:随着业务应用的扩展和IT复杂度的增加,在传统的数据中心架构中我们常常是在不断的修补和应对之中疲于奔命,并消耗掉大量的成本和时间。随着IT复杂度的进一步加剧,甚至单纯的成本投入和人力的消耗都不足以应对越来越高的业务和应用需求,这时候,我们应该想想并明白,这不是资源多少的问题,而是整个架构和系统不再满足需要。
变革是解决问题的非常好的方式,我们都清楚,要应对并赢得激烈的市场竞争,就需要一个更加高效更加灵活的IT架构——这不是一个可以得过且过的时代。
于是我们要拥抱云。
在英特尔的云计算技术、理念和愿景里,企业迈向云数据中心都是应对未来竞争所必须要走的关键一步。仅就网络部分而言,基于英特尔虚拟化和同一网络方案的云数据中心,能够解决当前企业面临的IT压力,并构建起高效灵捷的企业云网络。
下面我们来具体解读企业云数据中心的几个关键点,以及在其中英特尔所带来的技术和创新。
一、云是统一的。
首先来谈统一网络。在企业数据中心里,我们常常会看到复杂的线缆从机架的一段蜿蜒盘旋到房间的另一侧。如果你没有见过复杂度如此高的线缆缠绕在一起,那你一定没有来到过数据中心。甚至,一些资深的系统集成工程师和IT人员,都已将这些复杂纷繁的线缆布划的井井有条而感到荣耀。
但这并不是IT技术和产业的荣耀。
越多的线缆意味着越多的传输方式和通道,以及低效的传输模式和高能耗的系统消耗。仅就从服务器到存储端,就有几种不同的网络协议来应对各式各样的存储系统和交换设备。而为了满足高速传输的需求,传统的千兆网络需要并联出多条线路,才能满足现今企业高数据流量的IT需要。当你看到数据中心的每一台服务器都插满了线缆的时候,这就是需要改变的时候了。
于是英特尔提出了统一网络的解决方案。
在英特尔的统一网络里,通过两个层面来帮助企业解决数据中心的网络统一难题。首先是基于英特尔所倡导的DCB(数据中心桥接)、FCoE等技术,将光纤和IP存储数据传输统一到一个网络链路中来。在服务器与网卡端,数据中心桥接技术通过流量分化、最优桥接和无损传输等技术,实现了对不同数据协议传输的融合与统一。而在服务器到存储之间的传输上,英特尔通过FCoE技术,将IP与光纤统一到以太网协议中来。通过统一的以太网传输传统的SAN数据和IP数据。这在简化网络链路的同时,也省却了传统需要分别部署以太网交换机和SAN交换机的成本与运维的消耗。
第二点是基于以太网的万兆网络传输。这是英特尔所倡导的统一网络的另一个重点。刚刚提到了传统千兆网络无法承载大量数据流的传输,导致需要多条网线并行部署而增加复杂度并降低效率,万兆以太网则很好的解决了这个问题,在英特尔万兆服务器网卡的支持下,一条万兆以太网线路可以替代传统十根千兆链路的功用。并且,在基于FCoE的统一网络协议传输中,万兆以太网也具有高效和不可替代的作用。
一面是通过DCB和FCoE统一了网络协议,一面是通过万兆以太网来统一数据链路的传输,两者结合,就是英特尔为云数据中心所提供的第一个基础——统一了网络。
二、云是虚拟的。
从物理角度看,企业云数据中心是实实在在的存在。走进机房,一排排机架,一台台服务器、网络、存储和安全设备,都是物理意义上的实体。但这些通过线缆连接的设备在传统的系统架构中并不能实现非常灵活的资源整合和分享,每一台设备都是独立的孤岛。
所以,我们需要在虚拟化的基础之上,来实现云的部署。
英特尔创新的虚拟化技术和解决方案,为企业云数据中心提供了全新的设计方式和动态架构。从逻辑层面看,虚拟化基础将各个独立的硬件资源整合成资源池,用户通过资源调配系统,来向资源池获取或释放计算、存储和网络资源。这就在最大程度上实现了资源的利用效率和灵活调配。而从技术层面看,英特尔至强处理器通过对虚拟化的良好支持,可以实现了更多虚拟主机的部署。但多个虚拟主机势必会带来同一服务器网络端口的进出系统的数据量和复杂度都明显增加,这进一步会造成虚拟机监视器对每一个I/O传输的参与,而带来数据传输速度的减缓和更高的负载。因此在I/O方面,通过Intel VT-d技术,可以减少虚拟机监视器参与管理 I/O的过程,让虚拟化不再对传输速率和系统负载造成困扰。
完成初始分配之后,数据即可直接在客户操作系统与为其分配的设备之间进行传输。这样,I/O 流量的流动将更加迅速,而减少的 VMM 活动则会进一步缩减服务器处理器的负载。此外,由于用于特定设备或客户操作系统的 I/O 数据不能被其它任何硬件或客户软件组件访问,系统的安全性与可用性也得到了进一步增强。
就这样,通过英特尔的虚拟化技术和相关产品,我们可以将云数据中心的计算、存储和网络资源进行完全的整合和更加灵活的调配,实现真正意义上的“虚拟云”。
三、云是开放的。
当我们却别传统数据中心和云数据中心的时候,其实非常重要的一点就是开放性。基于云的数据中心架构最大的特点也是需求就是要有良好的可扩展和兼容性,它的开放不是一般意义上的接口的支持,而是从架构到系统的全面开放性。
我们把目光聚焦在网络层面。刚刚提到了在云数据中心里,英特尔通过FCoE将传输统一到万兆以太网上,实现了网络的统一与简化。而实际上,FCoE并不是重点。英特尔很早就开始致力于开放式FCoE的研究和探索,并先后发布了基于Windows和Linux的开放式Open FCoE引导程序,实现了将FCoE从硬件转移到软件,并保证其性能。
同样,针对iSCSI传输,英特尔同样研发并推广了开放式软件引导的Open iSCSI协议,将iSCSI从硬件板卡转移到系统软件层面。而完成这些工作后, l在Intel X520网卡中,将FCoE和iSCSI创造性的统一和融合,通过X520网卡内建的FCoE和iSCSI卸载和数据分流技术将不同协议数据的识别和归类处理,然后最终在操作系统层面上,基于英特尔 的开放式FCoE和iSCSI引导,通过软件实现了过去由HBA卡来完成的数据卸载和最终的访问使用。
就这样,通过开放式的引导,英特尔让云数据中心实现了更好的兼容性和更高的扩展性,并在数据中心整体层面上,通过统一的技术和架构基础,来实现更高的开放性和扩展需求。