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大数据建设大数据平台建议 应用软件开发能力及其建议 云服务虚拟化建设及其基本方案

1.3 云服务虚拟化建设及其基本方案

IT时代变革

20世纪90年代,随着Windows的广泛使用及Linux服务器操作系统的出现奠定了x86服务器的行业标准地位,然而x86服务器部署的增长带来了新的IT基础架构和运作难题,包括:基础架构利用率低、物理基础架构成本日益攀升、IT管理成本不断提高以及对关键应用故障和灾难保护不足等问题。随着x86服务器性能的提升,通过将x86系统转变成通用的共享硬件基础架构,充分挖掘硬件的潜力,提高硬件的利用效率,有效的降低硬件和运营成本,并且简化运维降低管理成本,最终帮助用户把更多的时间和成本转移到业务的投入上。

随着云计算和虚拟化技术向构建新一代数据中心方向发展,关键以虚拟化为基础,实现管理以及业务的集中,对数据中心资源进行动态调整和分配,重点满足企业关键应用向x86系统迁移对于资源高性能、高可靠、安全性和高可适应性上的要求,同事提高基础架构的自动化管理水平,确保满足基础设施快速适应业务的商业诉求,支持企业应用云化部署。

云计算其实并不是一种新的技术,是在一个新理念的驱动下产生的技术组合。在云计算之前,企业部署一套服务,需要经历组网规划,容量规划,设备选型,下单,付款,发货,运输,安装,部署,调试的整个完整过程。这个周期在大型项目中需要以周甚至月来计算。在引入云计算后,这整个周期缩短到以分钟来计算。

IT业有一条摩尔定律,芯片速度容量每18个月提升一倍。同时,IT行业还有一条反摩尔定律,所有无法追随摩尔定律的厂家将被淘汰。IT行业是快鱼吃慢鱼的行业,使用云计算可以提升IT设施供给效率,不使用则会拖慢产品或服务的扩张脚步,一步慢步步慢。

我们现在正处于一场几十年未见的企业级数据中心革命性转变中,究其核心,这一转变是由“软件”基础设施的崛起而驱动。虚拟机、虚拟网络和存储设备能够以高速自动化的方式分配与重新配置,不会受到非动态设置的硬件基础设施的限制,在“软件定义数据中心”的模型下,用户首先考虑的是应用,根据应用的模式便可灵活的调配其所需的IT基础架构资源,也就是通过软件化的方式实现硬件资源调配。

未来以超融合架构的软件定义的云数据中心为导向的解决方案将是大势所趋,为客户打造以软件定义的数据中心,为客户实现以软件定义的业务服务。

新时科技公司认为最终设计实现需要从资源整合能力、业务管理能力及服务交付能力三个核心方面进行设计,通过资源整合能力提升,优化基础架构成本效益,提升IT产能;通过业务管理管理能力提升,优化业务连续性,提升业务服务产能;通过服务交付能力提升,构建敏捷性IT业务架构,最终实现IT即服务。

软件定义计算

将硬件资源通过Hypervisor(如:VMware vSphere、Microsoft Hyper-v以及Citrix XenServer) 进行虚拟化处理,提高了整体运算能力和资源利用率。Hypervisor将硬件计算资源抽象、标准化后提供给云主机,同时充分利用硬件特性,使得虚拟化效率大大提升; Hypervisor自身支持在线升级,同时兼顾了安全性、稳定性和扩展性。因此业务得以稳定、安全、高效的运行。

软件定义存储

虚拟化环境中的计算机资源按需分配,因此这种环境需要动态进行存储分配。 软件定义的存储通过对存储资源进行抽象化处理来支持池化、复制和按需分发,从而解决了这一难题。 这使存储层具备了与虚拟化计算类似的敏捷性:聚合、灵活、高效并能够弹性横向扩展。

国内外厂商采用的软件定义的存储,又称为分布式存储 (如VMware vSAN、深信服aSAN等),可通过池化内部服务器磁盘存储和计算共同管理,在虚拟机级别进行复制和备份,从而实现数据的智能放置并强调基于策略的存储自动化,随时为特定虚拟机交付不同的 SLA,同时优化资源利用率并将管理开销降至最低。

分布式方法不可或缺的能力是对存储进行线性扩展以满足不断变化的数据中心需求和业务需求。 通过添加配备了磁盘的服务器,处理能力和存储 I/O 带宽均可随存储容量同步增长。

随着服务器价格的下降和能力的提高,数据中心只需一个商用 x86 硬件池即可同时满足其计算和存储需求。 届时,在性能、容量和可管理性方面,软件定义的存储凭借其经济高效性可以轻而易举地超越传统存储系统。

软件定义网络

传统网络连接是数据中心灵活性的最大障碍之一。执行网络操作时仍然需要手动对设备进行逐一调配虚拟局域网(VLAN)的管理是一件令人头痛的事情,这种网络由众多单独的设备通过复杂(而且往往特定于供应商)的接口绑定在一起。软件定义的网络连接可以避开这种复杂性。

与服务器虚拟化在计算方面的做法相同,软件定义的网络连接将网络连接服务与底层物理网络硬件分离开来。这样即可方便地创建敏捷安全的虚拟网络,以编程方式调配该网络,将其与工作负载连接,并根据需要对其进行放置、移动或扩展,甚至能够跨集群、单元和城域集群执行这些操作。

在需要将应用移动到数据中心的其他部分时,会根据需要在软件驱动的操作中动态创建一个新网络路径。软件定义的网络连接还可将网络服务(如核心访问和负载均衡)与网络硬件分离,并将其嵌入随应用“运行”和移动的软件中。

VXLAN VMware的软件驱动型虚拟LAN标准,支持在任何给定时间将虚拟机轻松转移到具有池化计算容量的位置。网络从物理约束中解脱出来,不再限于单一站点,而可以扩展到世界上的任何数据中心。

操作得到显著简化,其成本也大为降低,而且T部门实现了敏捷性,可以快速部署、移动、扩展应用和数据以响应业务需求。

软件定义安全

与网络连接一样,基于物理硬件的安全体系结构不但不灵活,而且还十分复杂。 IT 安全在传统上依赖于计算机和网络身份,处理起来非常困难并且难以更改。 使用专用设备提供安全、负载平衡和网关服务会加剧复杂性。

软件定义的安全性可让事情变得更简单,并可通过转移到基于人员和应用身份的安全模式加强保护力度。 对安全资源进行跨物理边界的抽象化和池化可实现自适应安全性,从而使针对专用物理设备的需求减至最少。 所有设备均由通用安全策略语言管理,其中基本规则由软件自身翻译。 安全策略会自动执行,在提高业务灵活性的同时大幅减少人为错误。

在软件定义的数据中心内,应用在移动或扩展时都会保留自身的安全设置。 支持虚拟化的防火墙和自适应信任区域可以保护和隔离关键应用。 集成式防火墙和网关服务可以保护虚拟数据中心的边缘安全。

软件定义桌面

软件定义桌面即云桌面,利用Citrix Xendesktop、VMwareView、深信服aDesk以及锐捷等厂家解决方案可以把数据空间、管理服务,提供桌面化的方式发布给操作者,适合作为平板、手机等微持化移动应用的网络操作系统,也可以将传统PC升级为网络操作。基于数据空间的云桌面,主要通过虚拟化应用,将云端资源发布给各操作终端,仍属于数据平台云操作系统。

超融合(HCI)

借助超融合基础架构 (HCI),用户可将物理存储融合到业界标准 x86 服务器中,从而实现具备横向扩展能力的构造块式基础架构。数据中心的所有关键功能都以软件形式在紧密集成的软件层中的 hypervisor 上运行,从而可通过软件提供先前通过硬件提供的各种服务。

新时科技公司认为企业的信息化建设是为了支撑企业各个业务部门协同工作,整合企业内外人、财、物等资源,辅助企业快速发展而存在的。企业在信息化的建设中就是要实现“无纸化、电子化”办公,所以企业在正常的运营过程中各个业务部门需要有支撑本部门的业务系统来实现“电子化”,而企业的众多业务系统需要有一个统一集中的存放及运行的位置,这个位置我们一般称为数据中心。

新时科技公司认为在整体企业数据中心衍变过程中,经过了传统物理架构数据中心、以服务器虚拟化技术为手段的数据中心、超融合技术打造的软件定义数据中心、混合云实现的云化数据中心。

云计算管理平台

利用基于开源Openstack云计算管理平台,进行深度优化并进行二次开发后,按租户管理资源,并实现租户间资源隔离。计算、存储、网络等资源全面池化,屏蔽底层物理资源的细节,租户无需关心底层拓扑结构和物理资源情况,按照标准化的逻辑资源使用,可以按需自由创建/销毁云主机、云硬盘等资源;平台管理员按租户分配资源,维护物理资源和逻辑资源的映射关系;高智能的资源调度器实现快速资源调度,极速响应工作负载变化。

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