私有云 让传统数据中心“望尘莫及”

2011-03-30 13:16:45

云计算 目前有很多私有云和数据中心的解决方案，这些解决方案来源于应用的潜在需求，在应用上，首先需要关注的是IT建设，因为这个是基础，就像我们盖房子打地基一样，属于基础设置建设。本文中着重讨论基础建设过程中使用传统数据中心的一些弊端，而使用私有云的相关解决方案则能提高资源的利用率，避免了传统数据中心建设的弊端。

目前有很多私有云和数据中心的解决方案，这些解决方案来源于应用的潜在需求，在应用上，首先需要关注的是IT建设，因为这个是基础，就像我们盖房子打地基一样，属于基础设置建设。本文中着重讨论基础建设过程中使用传统数据中心的一些弊端，而使用私有云的相关解决方案则能提高资源的利用率，避免了传统数据中心建设的弊端。

传统数据中心及存在问题

企业或组织在过去IT过程一直遵循着这样一个流程：业务部门定义需求->采购->系统交付->转交给数据中心进行运维管理;渐渐的，越来越多的业务部门需要部署自己的IT系统，并不断的交付给数据中心运维管理。这种方式使数据中心成了成本中心，可以用下图1来说明：

图1 传统数据中心资源分配

图1中是传统数据中心资源分配方式，一方面要考虑***量，另一方面要为未来考虑，但是不符合低碳、节能、环保、绿色的标准，如传统数据中心的能耗指标都在2以上，而新的数据中心能效指标都能达到1.2左右。这个是如何达到的呢?将IT资源的划分做到和需求的形影相随，这样就能提高数据中心的能效比，如下图2所示：

图2 新型数据中心资源分配

当前大部分数据中心中的IT系统都是采用传统方式构建。企业在构建这些数据中心的时候一般都把主要精力是放在保障应用能够稳定、安全和可靠的运行。在资源利用率，绿色环保等方面的要求相对考虑比较少。

传统数据中心主要存在以下问题:

1、数据中心中各种资源利用率低是许多数据中心目前普遍存在的一个问题。由多家第三方机构调研表明企业数据中心的服务器的平均利用率一半低于15%。

2、各应用系统建设相对独立，各自为政。从基础设施的角度看都是一个个独立的“孤岛”，因此很难从IT基础架构整体的角度来考虑资源分配及使用的合理性。

3、传统数据中心资源配置和部署过程多采用人工方式，没有相应的平台支持，使大量人力资源耗费在繁重的重复性工作上，没有自服务和自动部署的能力。

不仅如此，目前一些数据中心包括成千上万台服务器。当服务器数量持续增加的时候，我们发现数据中心的复杂度和管理成本急剧上升。大型数据中心面临的另外一个问题就是可靠性的问题。当一台服务的可靠性达到99.99%，这意味着一年的故障时间约为53分钟。但是，假设数据中心中有一万台这样的服务器，那么要维护高可靠性就会变成非常挑战。虽然我们可以通过硬件的冗余设计来提高单台服务器的可靠性，但是这种方式的成本比较高而且在随着服务器数量的增加这种方式的有效性随之降低。因此，大型数据中心采取的方式是通过软件的方式来提高系统的可靠性，把硬件服务器上通过一个软件层来构成一台逻辑上的计算机。这样底层某一台服务器出现故障可以通过软件的方式进行隔离，由于整个数据中心规模很大因此对整体计算能力和可靠性不会造成影响。像微软、Google、Yahoo等公司的数据中心一般都是通过这种方式构建。由于底层都采用廉价和标准的通用硬件，因此不同公司的数据中心关键竞争力都在于其上的软件系统。

私有云与微软动态数据中心

随着计算机技术(包括网格计算、并行计算、分布式计算、网络存储、虚拟化)和网络技术的发展，企业数据中心的架构经历了一个“集中-分散-集中”的模式，如下图3所示：
 

图3 数据中心架构的演变

私有云不使用传统的数据中心，而是使用高度虚拟化的计算、存储和网络功能组合，以优化IT性能和利用率，同时向企业提供改善效率和灵活性的服务。私有云借助实施了自动化的自助服务资源配置和成本分摊功能的管理软件框架，把虚拟服务器管理与有时物理服务器管理结合起来。

图4 数据中心的演变和发展

由上图可知，传统数据中心是***代数据中心，虚拟化数据中心是第二代，动态数据中心是第三代，从***代到第三代，资源利用率得到了显著提高，管理成本大大降低，同时灵活性和可靠性得到了保障。既然有这么多优势，那么下面就来介绍一下微软的动态数据中心解决方案。

动态数据中心解决方案是微软提供的基于云计算思想的数据中心优化和管理方案，其目标是把传统数据中心进行虚拟化和云计算架构的转型，不断提高IT基础设施的灵活性，降低硬件、能源和空间等成本，从而让企业能够快速响应业务需求，提高业务敏捷性。企业可以基于该方案快速构建面向内部使用的私有云平台，服务提供商也可以基于该方案在短时间内搭建云计算服务平台对外提供服务。动态数据中心方案能够让用户自己动态管理数据中心的基础设施(包括服务器、网络和存储等)，包括开通、配置和安装等。其核心价值在于，它可以帮助用户提高IT基础设施资源的利用效率，提升基础设施的应用和管理水平，实现计算资源的动态优化。

动态数据中心包含3个关键的能力。首先是服务器硬件，存储，网络，连接，支持基础设施的高可用性。其次，企业所使用的虚拟化技术必须具有可伸缩性。可扩展性要求，包括服务器的供应、修补、配置管理、端到端的监控，备份和恢复。***，企业客户需要一支具有一定技术实力的团队或服务提供商，帮助企业定制、挖掘和充分利用产品的管理功能。在企业客户允许的情况下，通过自动化的手段，将这些管理功能构建成一套新型的管理服务体系。除此之外，这个方案能够帮助用户实现数据中心的以下功能：

1.资源池管理：集中管理中心的硬件资源，包括服务器，存储和网络等

2.动态分配服务：平台可以动态分配服务资源

3.自助服务门户：用户可以根据需求自助申请计算资源，平台根据SLA和用户付费情况，决定审批结果

4.应用和服务管理：应用管理，服务度量计费和SLA等;

5.服务的保障：数据存储和灾备服务

微软动态数据中心工具包包括软件(网络服务)和控制平台应用程序模板。 DDC的工具包还包含了创建动态数据中心的配置概述文档，企业客户可以使用这些成熟的技术、流程文档和***实践经验来满足企业现有的需求。下图5说明了如何通过公开的DDC工具包提供的Microsoft平台上的层管理功能。

图5 动态数据中心(DDC)的管理功能分布

总结

传统的数据中心是数据中心的***代，而私有云是数据中心的第三代，在公有云受阻、私有云大行其道的情况下，传统数据中心首先要做虚拟化，再从虚拟化的数据中心向动态数据中心进行过渡。

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