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)算對于IT企業(yè)整體業(yè)務(wù)的成功變得越來越重要，使得過去的那些傳統(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)鍵市場影響以及支持這些市場影響的技術(shù)趨勢。我們建議企業(yè)高管們不妨從現(xiàn)在就開始探索使用正確方法，來設(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)界并未意識到這一需求。那些虛擬化技術(shù)早期的采用者們在該技術(shù)獲得主流市場青睞之前就已經(jīng)意識到了該技術(shù)所蘊(yùn)含的潛在的業(yè)務(wù)優(yōu)勢。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)市場的階段。然而，對于云計(jì)算而言，其正處于增長軌道之上。來自業(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)域的支出增長保持了30%的復(fù)合年增長率，而相比之下，企業(yè)整體IT支出的增長率則僅為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，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)型的主要市場影響以及為其提供支持的相關(guān)技術(shù)趨勢。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，以寄希望于通過大量新的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)流來確保提供生產(chǎn)級別的支持的時(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。

       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)通過借助云計(jì)算，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算和存儲資源的價(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)新的推動力，以及增加企業(yè)新的營收來源的締造者。

1、來自公共云服務(wù)IT交付的壓力

       受到來自市場內(nèi)部和外部更高期望的推動，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：以快速彈性和低成本所交付的高性能IT。

      在當(dāng)前的企業(yè)中，來自云服務(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程。最近，一項(xiàng)針對全球五大主要市場所進(jìn)行的調(diào)研發(fā)現(xiàn)：影子IT及其對企業(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開發(fā)人員們一直在擅作主張，繞過傳統(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)算所帶來的成本節(jié)約和按需服務(wù)交付的優(yōu)勢一直沒有引起業(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)號火星探測器著陸火星的視頻。來自美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的首席技術(shù)官Tom Soderstrom解釋說，“我們八年前就已經(jīng)意識到云計(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。”

2、自動化支持

       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嚴(yán)重的妨礙管理員們對于傳統(tǒng)模型的管理。 如果沒有重新配置和硬件投資，動態(tài)工作負(fù)載無法在傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)中擴(kuò)展，從而會對受限制的IT處理時(shí)間和預(yù)算帶來更大壓力。

       下一代數(shù)據(jù)中心服務(wù)是從底層基礎(chǔ)架構(gòu)中抽象出來的。這些服務(wù)通過API進(jìn)行連接，將業(yè)務(wù)需求轉(zhuǎn)換為資源產(chǎn)品。自動化消除了孤立項(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)和存儲資源的部署，并更易于管理。

       自動化管理使得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，在自動化的操作運(yùn)營環(huán)境中會很自然的發(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、推動創(chuàng)新

       企業(yè)知道：資源池可以帶來指數(shù)級的生產(chǎn)力和利用率的提升;更高的性能和可預(yù)測性;減少硬件，占地面積，能耗和運(yùn)營開銷。IT并不質(zhì)疑是否使用新工具和方法。相反，問題變成：企業(yè)如何推動能夠有助于推動重要業(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?！眮碜约坠俏墓救诤匣A(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)部門的高級副總裁Chuck Hollis表示說?！爱?dāng)前，企業(yè)IT部門職能的本質(zhì)和作用正在以我們在過去很長一段時(shí)間內(nèi)未見過的方式受到質(zhì)疑、評估和辯論?！睙o論是哪個(gè)行業(yè)，今天的每家公司事實(shí)上都可以說是技術(shù)公司。在當(dāng)前這樣一個(gè)移動化的、按需的市場上，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)，幫助他們在創(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，并且依賴于人工手動操作。每當(dāng)IT無法快速響應(yīng)客戶的需求時(shí)，操作風(fēng)險(xiǎn)就會增加。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)的開發(fā)就是旨在降低數(shù)據(jù)中心的復(fù)雜性和運(yùn)營成本開銷。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。而對于基礎(chǔ)設(shè)施過度蔓延的管理方面的挑戰(zhàn)很快就推動產(chǎn)生了整合的概念。IT業(yè)界還實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器和桌面臺式機(jī)管理員雇用方面的標(biāo)準(zhǔn)化。對于服務(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)通過按需提供資源和作為服務(wù)來擴(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);這些功能通過自動化通信的API進(jìn)行管理。云計(jì)算允許企業(yè)最大化對富有彈性、可擴(kuò)展資源的共享池的網(wǎng)絡(luò)訪問。軟件定義的硬件最初是關(guān)于整合的——將20臺物理服務(wù)器虛擬化到運(yùn)行20臺虛擬機(jī)的三臺主機(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。通過協(xié)調(diào)工作流程，交付自動化，包括對于復(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重用基本構(gòu)建塊，并將自動化任務(wù)拼接到業(yè)務(wù)級的工作流中，充分利用了自動化的所有優(yōu)勢。在下一代數(shù)據(jù)中心中，IT不再需要關(guān)注服務(wù)的來源;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)中心各層的無中斷的橫向水平擴(kuò)展。提前兩年、三年或五年針對某些突出業(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)測的容量和性能增長以及有保證的服務(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，動態(tài)管理諸如CPU、內(nèi)存、帶寬、存儲容量和存儲性能等資源，能夠提供所需和預(yù)期的應(yīng)用程序體驗(yàn)。

       自動化管理：企業(yè)IT負(fù)責(zé)推動創(chuàng)新和增長。如果IT在這方面受到阻礙，企業(yè)就會因面臨更加靈活敏捷的競爭對手而使得營收蒙受損失，并有可能面臨發(fā)生重大的停機(jī)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。利用軟件自動化來管理掌控決策點(diǎn)，進(jìn)而推動由硬件的物理限制到軟件的無邊界設(shè)計(jì)能力模式的轉(zhuǎn)變。下一代數(shù)據(jù)中心自動化通過策略驅(qū)動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)保證包括無縫的基礎(chǔ)架構(gòu)彈性，而無需應(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);沒有任何一幢建筑物能夠百分百的確保能夠承受所有大級別的地震活動，但良好的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則會以指數(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)不會承受過多的IT資源。推動全球效率的實(shí)現(xiàn)始于服務(wù)器平臺、網(wǎng)絡(luò)和存儲協(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。