運營商發展的困境與挑戰
當前,運營商面臨著傳統電信增長空間趨于飽和,現有的語音、短信等利潤空間正被OTT等互聯網IP類業務侵蝕,管制政策越來越嚴格等多方面的挑戰;迫切需要業務轉型,以快速增加新收入來源來抵消成熟業務(收入)的下滑。
運營商也面臨著巨大的機遇:超寬帶、超高速網絡的快速發展,SDN軟件定義網絡技術的出現以及云計算涉及的多種技術十幾年來的發展正在推動IT的新一輪變革。如何應對挑戰、把握機遇、引領變革,充分利用已建成的系統優勢,引入符合行業需求的全新架構,避免傳統架構帶來的系統孤立、資源利用率低、業務響應能力緩慢、高Opex的運營模式,是所有運營商面對的課題。
IT的基礎是數據中心,IT新一輪的變革首先應從基礎開始。數據中心及其發展歷史是僅60余年的IT發展歷史的一個縮影,它經歷了從集中主機到分散運算并再次集中的過程。從大型機到部署于大量數據機房的中小型服務器,機房建設的理念在發展的里程中也更加成熟和理性,不斷超越原來“機房”的范疇,內涵和架構也發生了巨大變化,演進為數據中心。
因此,運營商的數據中心建設留下了不同階段的技術、架構、認知特點。例如某全球知名運營商在20余年的發展過程中,基于不同階段的技術能力及業務需求,建設了超過85個不同規模的數據中心(機房),超過5000臺、多種規格的服務器,超過4000種平均應用4.5年以上的服務器(其中過60多種應用超過20年,250多種應用超過10年),10多種異構數據庫、超過35種編程語言及多種不同操作系統。
多元異構的IT數據中心服務既支持了運營商不同階段的業務和發展,也帶來了巨大的管理、升級、維護、運營成本并遲滯了后續的快速發展。運營商不得不投入龐大的人力資源以維持大規模的數據中心及其業務,同時進行小心翼翼的遷移、升級、合并、替代;隨著具備強大創新能力、全新技術體系和商業運作模式卻無歷史負擔的新一代互聯網運營商的出現,傳統電信運營商面臨巨大挑戰。
如果不能將積累多年的軟硬件、人力等各種資源整合、統一管理、全面掌控、充分利用,解決已有的問題并主動迎接新的挑戰,傳統運營商將難以從自身的沉淀中獲取競爭優勢,從整體而言,將從原來的只有生活壓力轉變為面臨生存危機。
受益于新技術的支撐,我們可以將運營商多年來分布于全球的微、中、宏等不同規格、特點的數據中心用全新的技術和架構整合形成邏輯上統一的“一個”內部充分協調、對外統一呈現、智能、自動化的全新數據中心,它既能充分利用運營商沉淀的能力,同時也和過去的任何數據中心都截然不同——我們叫它DC2(Distributed Cloud Data Center)。
華為新一代數據中心DC2
基于在ICT領域的長期積累,華為能夠深入理解運營商數據中心面臨的主要挑戰和迫切需求;同時基于對行業趨勢、技術發展的全面分析,華為首創了分布式云數據中心DC2(Distributed Cloud Data Center)以支持運營商的轉型,應對行業競爭。
DC2端到端解決方案,將分散、分層、異構的傳統數據中心架構改造為全扁平式、點到點全互聯、統一資源管理的分布式云數據中心架構。DC2數據中心架構,可以將不同地域、不同階段、不同規模的數據中心多達10萬個虛擬設備通過邏輯集中,統一管理、統一呈現、統一運營,從而充分利用運營商已有資源,支撐運營商ICT服務能力高速發展。(如圖1所示)
從管理調度視角看,數據中心的節點是完全對等的關系,節點內所有的軟硬件設施和人力資源被混合虛擬化為(兼容物理和虛擬資源)一個統一的“邏輯資源池”,全局拉通來進行管理調度,實現業務和邏輯資源池無關性,以快速地響應業務變革;由DC2的管理和調度軟件根據預定義的策略智能化(智能監控網絡、計算、存儲資源狀態及客戶需求、重要度、緊急度等)調度各類在線業務實現跨數據中心負載均衡,近距雙活容災、遠距異地備份等能力。
為達到上述目標,需要通過華為兩大DC2核心系統將跨多個地理站點的“微數據中心”或者 “宏數據中心”構筑成一個大一統的DC2數據中心。
基于OpenStack的華為CLOUD OS云數據中心調度引擎
華為的CloudOS在OpenStack的基礎上擴展電信運營商建設IT基礎設施及業務平臺所需要的特性。CloudOS保持了OpenStack的開放與兼容性,支持第三方廠商的計算、存儲、網絡和安全物理硬件,也支持第三方的計算虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化和安全虛擬化產品。在云服務層面,在OpenStack的基礎上提供備份與容災、熱遷移、跨數據中心的資源調度、電信云定制化擴展、業務彈性調度、智能管道調度、分布式引擎、物理資源池等擴展服務。
CloudOS可以掛接在企業的OpenStack云總線上,數據中心舊有基礎設施的改造也可以通過OpenStack的標準接口掛載在總線上,新采購的IT基礎實施只要滿足OpenStack的標準接口,都可以通過OpenStack總線管理和運營起來,因此解決了Vendor-Lock-In問題,同時帶來數據中心建設模式的大變革。
兼容異構體系的華為 ManageOne統一運營運維管理支撐平臺
ManageOne的核心優勢是“簡化管理”、“敏捷運營”、“綠色節能”。實現對跨多個云數據中心節點的所有資源,在其全生命周期內的全方位管理功能(包括統一管理與維護、云與非云統一管理、異構虛擬化平臺、自動化發現與配置、管理軟件安裝部署、資源發放與回收、業務應用軟件部署、資源實時占用狀態監控、告警故障、產品靈活定義、業務快速發放等)。(如圖2所示)
DC2獨特價值
華為DC2以提升ROI、降低TCO、保障SLA等運營商核心關注的需求為目標,有效地解決了長久困擾運營商的如何有效利用現有資源、緊跟行業趨勢、引入創新機制等問題。引入DC2體系,能幫助運營商:
以管理效率為核心的分布式架構,提升ROI
DC2既直面歷史:充分兼容異構系統,支持物理資源和虛擬資源的統一管理,使原有數據中心資源能充分利用,以節省當前投資;又面向未來:立足于能大規模Scale-Out的架構,支持長遠發展,最大可支持到十萬節點;同時采用集中大容量+分布式小容量模式、物理分布化與邏輯集中化方法將多個數據中心整合成統一的DC2,提升管理效率,人工干預最小化。
以用戶為中心服務,保障SLA
DC2強調用戶體驗,通過“漫游”(智能遷移)用戶感知的業務應用和系統自動就近接入模式,實現用戶業務體驗最優化;通過全網統一運營管理和服務自動化、與網絡管道拉通的端到端QoS保障提供穩定服務;憑借熱數據與冷數據的分離部署模式和獨立于業務應用的容災系統、保障系統的可靠性及可持續性。
以最優化的資源調度和部署為目標,降低TCO
DC2整合分散的計算、存儲、網絡等資源和計算虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化等類型的虛擬資源構筑為統一的邏輯云資源池,實現資源復用率最大化;同時,通過業務合理部署、智能化的統一資源請求路由、跨數據中心節點的SDN流量工程與調度能力,實現數據中心能效比最優化;并能支撐靈活高效的資源管理,例如支持通過Hosting模式直接發布業務,和VDC、PDC等方式間接提供服務。
演進建議
DC2數據中心的發展應基于運營商現有資源及能力,同時考慮到數據中心相關技術的發展及成熟度,也無法一蹴而就,我們可以分三個階段演進到完整的DC2目標架構:(如圖3所示)
第一步:引入DC2理念,打破孤島
在數據中心內推廣計算虛擬化技術、部署云計算OS,引入數據中心管理工具在計算虛擬化的基礎上進一步把存儲資源和網絡資源也進行虛擬化,將各類物理及虛擬化基礎設施、軟硬件資源、人力資源統一看做資源池進行管理及應用,ManageOne,實現資源重用,整合物理資源和虛擬資源。
第二步:統一管理、實現全方位資源池化
對單一分布式數據中心節點內的混合云資源進行統一管理、統一調度、統一運維;對邏輯資源提供統一管控,包括異構物理硬件的統一管控及異構虛擬化實現。
第三步:服務自動化
大一統的虛擬化數據中心已經就緒,實現自動化服務管理,同時能夠分權分域、高效治理,提供E2E的SLA服務;跨數據中心的網絡管道也具備了智能調度的能力、支持智能管道的彈性調度,實現跨分布式云數據中心節點的統一資源調度,完全具備分布式云數據中心的所有能力。
結語:分久必合
新經濟環境對業務的沖擊帶來了對IT支撐系統的更高要求:融合運營商傳統數據中心、引入創新的技術能力、為已有業務保駕護航、拓展新的機遇。這正是華為新一代數據中心DC2的目標。
中國的經典名著中對事物發展規律有這樣的描述:“話說天下大勢,分久必合,合久必分。”內在的迫切需求、外在行業趨勢和機遇、網絡計算技術的成熟度推動運營商的IT業務到了新轉型的拐點,華為DC2應時而生,響應“天下大勢”,一直以來分離的數據中心終于等到了“合”的時機。