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软件定义数据中心带来的挑战

  【IT168 评论】虚拟化已经波及数据中心,但是IT行业在进入下一阶段之前,必须克服若干障碍。创新通常要付出代价,引入一种能改善现有运营模式的方案,而且对原有设备影响不大。例如我们从马车过渡到汽车代步,意味着人类可以走得更快更远,但是,新型交通方式的独立性也带来了新的挑战,包括可用性和道路质量,备用燃料,汽车技术,噪音和空气污染。它很大程度上刺激了其他行业的生成。

软件定义数据中心带来的挑战

  虚拟化之于当今的数据中心,也有同样的影响,虚拟化带来的优势包括成本,敏捷性,业务效能,业务持续性方面有了极大改进,而这种改进也征服了我们。但是,新数据中心带来的挑战已经促使IT组织将数据中心架构更好地与虚拟工作负载的需求关联起来。

  虚拟化提取了数据中心的若干硬件组件,再将他们与常见的软件层叠加起来。现在,虚拟化这一层正管理着更多连接,我们可以通过软件来控制其运行。当数据中心的服务被虚拟化后,它会减轻CPU,缓存,存储和网络资源的空间,而这些一般都是保存在一个单一型设备中。软件定义型数据中心可通过软件开启服务和自动管理。

  那么问题在哪里呢?许多IT组织提供虚拟化只是为了弄一个软件定义型数据中心。筒仓式物理设备——包括存储和数据管理装置——发展受到阻滞。到目前为止,基础设施组件虚拟化的范围(大多数情况下,服务器虚拟化仍然依赖于不能水平扩展的专有硬件系统)已经导致了复杂性和成本的上升,而扩张只会加剧这些问题。

  随着时间的流逝,目的型设备的增长会带来不必要的复杂性,而这也已经导致数据中心的混乱。不同阶段由不同厂商带来的创新导致了不同技术层级的出现,尽管这些技术具有互操作性,但通常导致运营极为低效。

  其中一个例子就是磁盘备份。在备份硬件方面花费大笔投资的公司,包括备份服务器,磁盘存储,重复数据删除装置和WAN优化,通常在基础数据中心和远程灾难恢复站点。当没有备份运行时,CPU和缓存在许多专有系统和设备上没有被充分利用。

  另一个相关的例子就是容量效率。在过去十年里,IT部门都是同部署各类技术来解决这一问题,如WAN优化和备份重复数据删除装置。结果,数据效能已经成为许多产品的标准特性。当这些产品都被放到数据中心的时候,IT部门就不用重复处理相同的数据,因为这种机制会传遍整个设备。这一进程是复杂费时的,需要多个管理触点。所需的资源太大,有悖于虚拟化的目标。  

    资源无法充分利用

  在虚拟化之前,服务器利用率通常都低于10%,虚拟化提升了这一数值,IT部门现在需要保留单独的团队来管理单独的资源,如服务器,存储,网络和终端用户运算。

  不断增长的工作负载正带来资源挑战,这种挑战推动着IT部门以服务为基础来开发基础设施环境,VDI环境创造了有别于服务器虚拟化项目的资源利用模式,为了照顾到这一点,IT从业人员们通常会部署完全独立的环境,从服务器到存储,来满足用户的期望。

  部署难度和延迟

  资源挑战是各个公司在部署新应用和服务时不断遇到问题的首要原因,其次是管理费用。另一个例子是对存储资源进行分配,使应用可靠运行,许多VM都是在一个单独的LUN运行,并且为存储系统带来了具有挑战性的IO载荷。

  “IO混合器”一词被用来描述这样一种情况,即,带有不同IO数据流的工作载荷通过hypervisor多元传输,导致随机IO数据流抢占资源,从而增加了为虚拟工作载荷服务所需的IOPS。为了解决这一挑战,IT技术人员通常会超量配置存储,或用闪存/SSD存储取代磁盘以提升性能,这一一来每个虚拟机的单位存储成本就更高了。

  移动性和管理

  虚拟机是便携式的,但是它们的便携性通常受到相关物理存储的限制。虚拟机与虚拟域中的数据存储库相关——而这个虚拟域又与存储相关。通常我们是以要素级别来管理筒仓式物理存储,包括LUN,容量,RAID群组和物理磁盘。

  策略也是在要素级别进行配置,这意味着,不能为单独的虚拟机指定策略,而是依据虚拟机所在位置的存储要素来定义。至于软件定义数据中心所需的移动性和管理,则需要从上到下的方案:从虚拟机和工作载荷的角度来制订策略并进行管理。

  策略偏差

  除了后虚拟化世界的性能挑战外,虚拟化的组织面临着物理和虚拟世界的双重挑战。物理服务器是直接把应用映射给服务器,存储阵列,LUN以及存储策略。这种方法增加了存储升级的复杂性。例如,复制策略被应用到存储阵列X,IP地址为Y的LUN,然后告诉LUN把存储阵列A复制到IP地址B。

  在虚拟化世界里,有许多应用托管在主机上,而且许多主机都使用单独的LUN。相反,直接把备份和复制策略应用到单独应用(或虚拟机)上则能更符合管理虚拟环境的要求。复制策略指定了一个目的地——在这个案例中,就是一个从基础设施中被抽离的数据中心。这样管理员可以在没有策略配置或数据迁移的情况下升级数据中心的基础设施,从而增强效能,降低风险。

  部门偏差

  IT部门通常会把资源架构和技术套件放到一起。软件定义数据中心应该削减手动操作的需要。被提取的层级应该掩盖与硬件资源相关的复杂性。

  总结:IT部门需要调整重心,我们需要更多知识来管理应用和虚拟化环境,而不是为硬件资源筒仓配置具有专业技能的人员。虽然存在诸多挑战,但是IT从业人员们不应该逃避虚拟环境的部署。不过,需要多考虑虚拟化架构,以便保持效能,才能尝到虚拟化的甜头。

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