設(shè)計(jì)下一代的數(shù)據(jù)中心（一）

       當(dāng)前，隨著虛擬化技術(shù)和云計(jì)算對(duì)于IT企業(yè)整體業(yè)務(wù)的成功變得越來(lái)越重要，使得過(guò)去的那些傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)顯然已經(jīng)無(wú)法再很好的為今天IT企業(yè)業(yè)務(wù)的相關(guān)需求提供足夠的支持了。事實(shí)上，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)從其設(shè)計(jì)之初，就根本沒(méi)有考慮到需要配合云計(jì)算的使用。

       盡管如此，當(dāng)前的IT企業(yè)也必須盡其所能的積極推動(dòng)其數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型，采用新興的支持技術(shù)，為下一代的數(shù)據(jù)中心做好準(zhǔn)備。

       在本文中，我們將為廣大讀者朋友們介紹IT企業(yè)組織在向下一代的數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，所必須遵循的五大架構(gòu)原則。同時(shí)還將與您共同探討關(guān)于正在推動(dòng)當(dāng)前的IT企業(yè)組織積極部署實(shí)施基本IT轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵市場(chǎng)影響以及支持這些市場(chǎng)影響的技術(shù)趨勢(shì)。我們建議企業(yè)高管們不妨從現(xiàn)在就開(kāi)始探索使用正確方法，來(lái)設(shè)計(jì)打造貴公司下一代的數(shù)據(jù)中心吧。

       在21世紀(jì)之初，虛擬化技術(shù)承諾將為IT企業(yè)帶來(lái)更為靈活，集中管理的數(shù)據(jù)中心。但彼時(shí)，全球IT業(yè)界并未意識(shí)到這一需求。那些虛擬化技術(shù)早期的采用者們?cè)谠摷夹g(shù)獲得主流市場(chǎng)青睞之前就已經(jīng)意識(shí)到了該技術(shù)所蘊(yùn)含的潛在的業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)。如今，虛擬化技術(shù)獲得了廣泛的普及，并顯然已經(jīng)在其發(fā)展周期達(dá)到了成熟技術(shù)市場(chǎng)的階段。然而，對(duì)于云計(jì)算而言，其正處于增長(zhǎng)軌道之上。來(lái)自業(yè)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)的調(diào)研顯示：

●高盛(Goldman Sachs)公司表示，從2013年到2018年，云計(jì)算和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的支出增長(zhǎng)保持了30%的復(fù)合年增長(zhǎng)率，而相比之下，企業(yè)整體IT支出的增長(zhǎng)率則僅為5%。

● IDC則表示，2018年，全球范圍內(nèi)，公共云服務(wù)領(lǐng)域的支出將達(dá)到1275億美元——其中，SaaS為827億美元，IaaS為240億美元，PaaS為200億美元。

●而根據(jù)Computerworld 網(wǎng)站的調(diào)研則顯示，自2015年以來(lái)，42%的企業(yè)IT決策者們均已經(jīng)持續(xù)的計(jì)劃在云計(jì)算領(lǐng)域增加支出。

●據(jù)思科的全球云指數(shù)報(bào)告稱，2018年，超過(guò)78%的工作負(fù)載將由云數(shù)據(jù)中心處理;僅剩下22%的工作負(fù)載由傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心處理。

       如下，本文將為您介紹關(guān)于指導(dǎo)下一代數(shù)據(jù)中心(NGDC)開(kāi)發(fā)的五大架構(gòu)原則。詳細(xì)為您描述引領(lǐng)基礎(chǔ)企業(yè)IT轉(zhuǎn)型的主要市場(chǎng)影響以及為其提供支持的相關(guān)技術(shù)趨勢(shì)。這五大架構(gòu)原則分別是：橫向擴(kuò)展原則、確保性能原則、自動(dòng)化管理原則、數(shù)據(jù)保障原則和全球范圍內(nèi)提升效率的原則。而包括諸如IaaS、私有云以及軟件定義的數(shù)據(jù)中心(SDDC)等在內(nèi)的云基礎(chǔ)設(shè)施交付模型都是下一代數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)。

       在當(dāng)下這樣一個(gè)IT備受期待，以寄希望于通過(guò)大量新的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)流來(lái)確保提供生產(chǎn)級(jí)別的支持的時(shí)代，相關(guān)的模型展示了如何消除瓶頸，增加自助式服務(wù)以及推動(dòng)企業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展。而下一代數(shù)據(jù)中心在傳統(tǒng)的以硬件為中心的業(yè)務(wù)中應(yīng)用“軟件定制一切”的規(guī)則，以獲得業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)。

       這些原則支持一種基本的集成整合方法，正在影響支持?jǐn)?shù)據(jù)中心堆棧每層的軟件、流程和人員。它們代表了從以業(yè)務(wù)速度實(shí)現(xiàn)技術(shù)到以技術(shù)速度實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的模式的轉(zhuǎn)變。在提供基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)和云服務(wù)創(chuàng)新的不受束縛的云經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，當(dāng)前的IT企業(yè)組織已準(zhǔn)備好迎接這種轉(zhuǎn)變了。云經(jīng)濟(jì)可以被描述為：企業(yè)通過(guò)借助云計(jì)算，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算和存儲(chǔ)資源的價(jià)值最大化，進(jìn)而滿足客戶的需求。而下一代數(shù)據(jù)中心的云經(jīng)濟(jì)則又提供了一種全新的描述：使用IT資源作為成本控制的粘合劑，創(chuàng)新的推動(dòng)力，以及增加企業(yè)新的營(yíng)收來(lái)源的締造者。

1、來(lái)自公共云服務(wù)IT交付的壓力

       受到來(lái)自市場(chǎng)內(nèi)部和外部更高期望的推動(dòng)，包括諸如亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(AWS)這樣的公共云已經(jīng)展示了下一代IT部署的可能性：以快速?gòu)椥院偷统杀舅桓兜母咝阅躀T。

      在當(dāng)前的企業(yè)中，來(lái)自云服務(wù)的壓力仍然醞釀著影子IT效應(yīng)是相當(dāng)顯而易見(jiàn)的。在解決IT瓶頸和新應(yīng)用程序交付速度的同時(shí)，提供快速交付的不一致性，創(chuàng)造了這種替代履行過(guò)程。最近，一項(xiàng)針對(duì)全球五大主要市場(chǎng)所進(jìn)行的調(diào)研發(fā)現(xiàn)：影子IT及其對(duì)企業(yè)IT預(yù)算的影響正持續(xù)上升。影子IT同樣也潛伏在旨在消除它的相關(guān)部門內(nèi)，因?yàn)檩^之業(yè)務(wù)部門的員工而言，IT員工更有可能采用未經(jīng)批準(zhǔn)的SaaS技術(shù)。那些IT技能熟練的業(yè)務(wù)部門的員工和IT開(kāi)發(fā)人員們一直在擅作主張，繞過(guò)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施以滿足其客戶的相關(guān)需求。

       除了重塑企業(yè)IT服務(wù)交付的催化能力之外，云計(jì)算所帶來(lái)的成本節(jié)約和按需服務(wù)交付的優(yōu)勢(shì)一直沒(méi)有引起業(yè)界的高度重視。2012年，借助亞馬遜的公共云服務(wù)，地球上的人們首次實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)觀看“好奇”(Curiosity)號(hào)火星探測(cè)器著陸火星的視頻。來(lái)自美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的首席技術(shù)官Tom Soderstrom解釋說(shuō)，“我們八年前就已經(jīng)意識(shí)到云計(jì)算將大大改變游戲規(guī)則——其使得我們可以在短短幾天內(nèi)就完成相關(guān)的科學(xué)研究項(xiàng)目，而不再需要花費(fèi)數(shù)周的時(shí)間?！?/span>

2、自動(dòng)化支持

       能夠以按需且大規(guī)模的符合成本效益的方式高效地交付企業(yè)IT服務(wù)的能力與自動(dòng)化支持直接相關(guān)。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心中，每款基礎(chǔ)架構(gòu)組件都有一套獨(dú)立的管理軟件，因此可以在硬件和應(yīng)用程序之間進(jìn)行固有的集成。耗時(shí)的流程、人為操作錯(cuò)誤以及缺乏敏捷性會(huì)嚴(yán)重的妨礙管理員們對(duì)于傳統(tǒng)模型的管理。 如果沒(méi)有重新配置和硬件投資，動(dòng)態(tài)工作負(fù)載無(wú)法在傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)中擴(kuò)展，從而會(huì)對(duì)受限制的IT處理時(shí)間和預(yù)算帶來(lái)更大壓力。

       下一代數(shù)據(jù)中心服務(wù)是從底層基礎(chǔ)架構(gòu)中抽象出來(lái)的。這些服務(wù)通過(guò)API進(jìn)行連接，將業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)換為資源產(chǎn)品。自動(dòng)化消除了孤立項(xiàng)目復(fù)雜、嚴(yán)格的硬編碼。調(diào)配IT資源，并在應(yīng)用程序級(jí)別快速修改SLA，以滿足業(yè)務(wù)部門不斷變化的要求。此控制面板轉(zhuǎn)換允許更快地實(shí)現(xiàn)計(jì)算，網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源的部署，并更易于管理。

       自動(dòng)化管理使得IT企業(yè)組織能夠充分利用云服務(wù)的靈活性和彈性。隨著數(shù)據(jù)中心內(nèi)每位管理員與及所管理的服務(wù)器數(shù)量之間比例的提升，在自動(dòng)化的操作運(yùn)營(yíng)環(huán)境中會(huì)很自然的發(fā)生員工的變更。在下一代數(shù)據(jù)中心中，企業(yè)開(kāi)發(fā)人員們將得以能夠花費(fèi)更少的時(shí)間在那些重復(fù)性的工作任務(wù)上，轉(zhuǎn)而將更多寶貴的工作時(shí)間用于更具價(jià)值回報(bào)的工作方面：創(chuàng)新和加速業(yè)務(wù)的發(fā)展。

3、推動(dòng)創(chuàng)新

       企業(yè)知道：資源池可以帶來(lái)指數(shù)級(jí)的生產(chǎn)力和利用率的提升;更高的性能和可預(yù)測(cè)性;減少硬件，占地面積，能耗和運(yùn)營(yíng)開(kāi)銷。IT并不質(zhì)疑是否使用新工具和方法。相反，問(wèn)題變成：企業(yè)如何推動(dòng)能夠有助于推動(dòng)重要業(yè)務(wù)價(jià)值增加的相關(guān)創(chuàng)新?企業(yè)如何抓住機(jī)遇來(lái)利用云經(jīng)濟(jì)，并實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的差異化?

       IT創(chuàng)新是任何一名企業(yè)CTO工作任務(wù)的核心。如今，企業(yè)的IT團(tuán)隊(duì)都擁有“提升企業(yè)價(jià)值鏈的獨(dú)特機(jī)會(huì)。”來(lái)自甲骨文公司融合基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)部門的高級(jí)副總裁Chuck Hollis表示說(shuō)?！爱?dāng)前，企業(yè)IT部門職能的本質(zhì)和作用正在以我們?cè)谶^(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)未見(jiàn)過(guò)的方式受到質(zhì)疑、評(píng)估和辯論?！睙o(wú)論是哪個(gè)行業(yè)，今天的每家公司事實(shí)上都可以說(shuō)是技術(shù)公司。在當(dāng)前這樣一個(gè)移動(dòng)化的、按需的市場(chǎng)上，IT功能幾乎能夠與每項(xiàng)業(yè)務(wù)流程實(shí)現(xiàn)結(jié)合，使得今天的企業(yè)與以往任何時(shí)候都更加與眾不同。采用下一代數(shù)據(jù)中心技術(shù)的企業(yè)將數(shù)據(jù)視為其企業(yè)的資產(chǎn)，幫助他們?cè)趧?chuàng)新應(yīng)用程序時(shí)，產(chǎn)生更高的業(yè)務(wù)價(jià)值。

4、降低復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)

       在不擴(kuò)大風(fēng)險(xiǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新對(duì)企業(yè)而言是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)很復(fù)雜，具有多個(gè)不同的平臺(tái)，并且依賴于人工手動(dòng)操作。每當(dāng)IT無(wú)法快速響應(yīng)客戶的需求時(shí)，操作風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。構(gòu)建云基礎(chǔ)架構(gòu)需要高度組織化的設(shè)計(jì)方法，但不需要提升風(fēng)險(xiǎn)，并避免IT孤島的產(chǎn)生。下一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)通過(guò)融合的基礎(chǔ)架構(gòu)管理方法，有助于降低風(fēng)險(xiǎn)。

1、第1階段：從標(biāo)準(zhǔn)化到虛擬化

       企業(yè)相關(guān)新標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)就是旨在降低數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜性和運(yùn)營(yíng)成本開(kāi)銷。該轉(zhuǎn)型適用于供應(yīng)商，架構(gòu)和IT方法。今天，標(biāo)準(zhǔn)化的概念仍然像一個(gè)多世紀(jì)以前一樣引人注目，彼時(shí)，亨利福特通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化工業(yè)流程，將汽車制造的時(shí)間縮短了六倍。

       在過(guò)去的二十年中，IT業(yè)界在x86服務(wù)器和基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。而對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施過(guò)度蔓延的管理方面的挑戰(zhàn)很快就推動(dòng)產(chǎn)生了整合的概念。IT業(yè)界還實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器和桌面臺(tái)式機(jī)管理員雇用方面的標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于服務(wù)器蔓延的管理可能涉及整合底層基礎(chǔ)架構(gòu)和為其提供支持的相關(guān)人員，因?yàn)榛A(chǔ)架構(gòu)和通信孤島都會(huì)影響到IT服務(wù)并扼殺企業(yè)業(yè)務(wù)。

虛擬化技術(shù)的部署使得IT企業(yè)能夠從他們已經(jīng)擁有的資源中獲得更多——包括獲得業(yè)務(wù)敏捷性，特別是在計(jì)算周期中。數(shù)據(jù)中心使用更大的集中式資源池運(yùn)行。雖然孤島仍然存在，但網(wǎng)絡(luò)的商品化，互操作性已然成為常態(tài)。

2、第2階段：從虛擬化到自動(dòng)化

       虛擬化服務(wù)器資源可以有助于提高利用率，但創(chuàng)新者很快就會(huì)尋求更快，更高效的IT服務(wù)交付，并轉(zhuǎn)向云服務(wù)解決方案。云服務(wù)通過(guò)按需提供資源和作為服務(wù)來(lái)擴(kuò)展虛擬化的所有優(yōu)點(diǎn)。在云服務(wù)中，IT管理員不再控制諸如配置、管理和維護(hù)管理程序之類的工作任務(wù);這些功能通過(guò)自動(dòng)化通信的API進(jìn)行管理。云計(jì)算允許企業(yè)最大化對(duì)富有彈性、可擴(kuò)展資源的共享池的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。軟件定義的硬件最初是關(guān)于整合的——將20臺(tái)物理服務(wù)器虛擬化到運(yùn)行20臺(tái)虛擬機(jī)的三臺(tái)主機(jī)服務(wù)器上。從2015年起，軟件定義的基礎(chǔ)設(shè)施更多地是關(guān)于快速的服務(wù)交付和靈活的后端系統(tǒng)，而不是利用率。

       如果自動(dòng)化是關(guān)于任務(wù)編寫的，那么云業(yè)務(wù)流程安排管理就是關(guān)于流程的編寫。通過(guò)協(xié)調(diào)工作流程，交付自動(dòng)化，包括對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)、中間件和服務(wù)的安排、協(xié)調(diào)和管理。業(yè)務(wù)流程安排管理意味著將供應(yīng)商抽象為IT資源，并將按需滿足服務(wù)需求作為最終目標(biāo)。 業(yè)務(wù)流程安排管理軟件通過(guò)重用基本構(gòu)建塊，并將自動(dòng)化任務(wù)拼接到業(yè)務(wù)級(jí)的工作流中，充分利用了自動(dòng)化的所有優(yōu)勢(shì)。在下一代數(shù)據(jù)中心中，IT不再需要關(guān)注服務(wù)的來(lái)源;而且此時(shí)的IT服務(wù)不僅可以按需提供，而且費(fèi)用也會(huì)進(jìn)一步的降低。

        下一代的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)涉及在數(shù)據(jù)中心框架的每一層采用五項(xiàng)架構(gòu)原則的統(tǒng)一方法。這種方法會(huì)影響支持整個(gè)交付堆棧的軟件、流程和人員。這五項(xiàng)原則分別是：

橫向規(guī)?；瘮U(kuò)展：在下一代數(shù)據(jù)中心中，資源池提供跨數(shù)據(jù)中心各層的無(wú)中斷的橫向水平擴(kuò)展。提前兩年、三年或五年針對(duì)某些突出業(yè)務(wù)的需求進(jìn)行部署是不合時(shí)宜的，因?yàn)槟髽I(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施其實(shí)可以隨著您的業(yè)務(wù)需求變化而逐步擴(kuò)展。線性的、可預(yù)測(cè)的容量和性能增長(zhǎng)以及有保證的服務(wù)質(zhì)量(QOS)是下一代數(shù)據(jù)中心必不可少的操作，這是使得橫向擴(kuò)展設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵。

       確保性能：原始性能僅僅只是下一代數(shù)據(jù)中心解決方案的一半。 QoS控制必須整合到整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)中，否則任何保證都只能達(dá)到與最薄弱的環(huán)節(jié)一樣的水平。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)并非旨在滿足大規(guī)模的云部署的預(yù)期服務(wù)水平的同時(shí)平衡增加的網(wǎng)絡(luò)容量。而在下一代數(shù)據(jù)中心中，動(dòng)態(tài)管理諸如CPU、內(nèi)存、帶寬、存儲(chǔ)容量和存儲(chǔ)性能等資源，能夠提供所需和預(yù)期的應(yīng)用程序體驗(yàn)。

       自動(dòng)化管理：企業(yè)IT負(fù)責(zé)推動(dòng)創(chuàng)新和增長(zhǎng)。如果IT在這方面受到阻礙，企業(yè)就會(huì)因面臨更加靈活敏捷的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手而使得營(yíng)收蒙受損失，并有可能面臨發(fā)生重大的停機(jī)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。利用軟件自動(dòng)化來(lái)管理掌控決策點(diǎn)，進(jìn)而推動(dòng)由硬件的物理限制到軟件的無(wú)邊界設(shè)計(jì)能力模式的轉(zhuǎn)變。下一代數(shù)據(jù)中心自動(dòng)化通過(guò)策略驅(qū)動(dòng)的配置和資源分配實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)成果價(jià)值的最大化，并消除以端點(diǎn)為中心的管理。如果期望服務(wù)交付需求滿足規(guī)?；?，則自動(dòng)化任務(wù)和工作流程的安排管理便是企業(yè)的基礎(chǔ)。

       數(shù)據(jù)保證：下一代數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)保證包括無(wú)縫的基礎(chǔ)架構(gòu)彈性，而無(wú)需應(yīng)用程序的配置。我們可以將數(shù)據(jù)保證工程比作在地震帶上進(jìn)行建筑物的設(shè)計(jì);沒(méi)有任何一幢建筑物能夠百分百的確保能夠承受所有大級(jí)別的地震活動(dòng)，但良好的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則會(huì)以指數(shù)方式降低災(zāi)難發(fā)生的可能性。下一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)設(shè)計(jì)提前為這些災(zāi)難的發(fā)生做好規(guī)劃，同時(shí)通過(guò)自我修復(fù)，容錯(cuò)的架構(gòu)減輕其發(fā)生的可能性。

      全球效率：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心模型的設(shè)計(jì)規(guī)劃前提是更多功能將需要消耗更多資源——無(wú)論是物理資源、財(cái)務(wù)資源還是人力資源。而在下一代數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)劃中，企業(yè)不會(huì)承受過(guò)多的IT資源。推動(dòng)全球效率的實(shí)現(xiàn)始于服務(wù)器平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)協(xié)議利用率的提升，以及支持每個(gè)層的供應(yīng)商和IT團(tuán)隊(duì)效率的提升。