一、傳統基礎架構
傳統的IT基礎架構是“煙囪式”的,造成了每套硬件與所承載應用系統的“專機專用”,使得整體資源利用率不高,占用過多的機房空間和能源,隨著應用系統的增多,IT資源的效率、擴展性、可管理性都面臨很大的挑戰。在這種架構中主要存在以下問題:
整合困難
當需要上線新的應用系統時,會優先考慮部署在既有的基礎架構上。但因為不同的應用系統所需的運行環境、對資源的搶占會有很大的差異,更重要的是考慮到可靠性、穩定性、運維管理問題,將新、舊應用系統整合在一套基礎架構上的難度非常大,更多的用戶往往選擇新增與應用系統配套的計算、存儲和網絡等硬件設備。
硬件高配低用
考慮到應用系統未來的業務發展,以及業務突發的需求,為滿足應用系統的性能、容量承載需求,往往在選擇計算、存儲和網絡等硬件設備的配置時會留有一定比例的余量。但硬件資源上線后,應用系統在一定時間內的負載并不會太高,使得較高配置的硬件設備利用率不高。
二、云基礎架構
云基礎架構在傳統基礎架構計算、存儲、網絡硬件層的基礎上,增加了云層、虛擬化層,有效解決了傳統基礎架構的問題。
云層:對資源池進行調配、組合,根據應用系統的需要自動生成、擴展所需的硬件資源,將更多的應用系統通過流程化、自動化部署和管理,提升IT效率。
虛擬化層:大多數云基礎架構都廣泛采用虛擬化技術,包括存儲虛擬化、計算虛擬化、網絡虛擬化等:通過虛擬化層,屏蔽了硬件層自身的差異和復雜度,向上呈現為標準化、可靈活擴展和收縮、彈性的虛擬化資源池。
相對于傳統基礎架構,云基礎架構通過虛擬化整合與自動化,應用系統共享基礎架構資源池,實現高利用率、高可用性、低成本、低能耗,并且通過云平臺層的自動化管理,實現快速部署、易于擴展、智能管理,幫助用戶構建IaaS(基礎架構即服務)云業務模式。云基礎架構資源池使得存儲、計算、網絡以及技術本身不再是核心,重要的是這些資源的整合,形成一個有機的、可擴展和靈活調度的資源池,面向云應用實現自動化的部署、管理、監控和運維。
云基礎架構資源的整合,對計算、存儲、網絡虛擬化提出了新的挑戰,并帶動了一系列網絡、虛擬化技術的變革。傳統模式下,服務器、網絡和存儲是基于物理設備連接的,因此,針對服務器、存儲的訪問控制、QoS帶寬、流量監控等策略基于物理端口進行部署,管理界面清晰,并且設備及對應的策略是靜態、固定的。云基礎架構模式下,服務器、網絡、存儲、安全采用了虛擬化技術,資源池使得設備及對應的策略是動態變化的。
事實上,云基礎架構融合的關鍵在于網絡。目前計算虛擬化、存儲虛擬化的技術已經相對成熟并自成體系,但就整個IT基礎架構來說,網絡是將計算資源池、存儲資源池、用戶連接組一起的紐帶,只有網絡能夠充分感知到計算資源池、存儲資源池和用戶訪問的動態變化,才能進行動態響應,維護網絡連通性的同時,保障網絡策略的一致性。否則,通過人工干預和手工配置,會大大降低云基礎架構的靈活性、可擴展性和可管理性。
三、云基礎架構融合方案
如圖1所示,云基礎架構分為三個層次的融合。
圖1 云基礎架構融合的層次
硬件層的融合
例如FCoE技術和方案,將存儲與網絡進行融合;以及橫向虛擬化、縱向虛擬化實現網絡設備自身的融合。此外,還有VEPA技術和方案,則是將計算虛擬化與網絡設備和網絡虛擬化進行融合,實現虛擬機與虛擬網絡之間的關聯。
業務層的融合
典型的方案是云安全解決方案。通過虛擬防火墻與虛擬機之間的融合,可以實現虛擬防火墻對虛擬機的感知、關聯,確保虛擬機遷移、新增或減少時,防火墻策略也能夠自動關聯。
此外,還有虛擬機與LB負載均衡之間的聯動。當業務突發資源不足時,傳統方案需要人工發現虛擬機資源不足,再手工創建虛擬機,并配置訪問策略,響應速度很慢,而且非常的費時費力。通過自動探測某個業務虛擬機的用戶訪問和資源利用率情況,在業務突發時,自動按需增加相應數量的虛擬機,與LB聯動進行業務負載分擔;同時,當業務突發減小時,可以自動減少相應數量的虛擬機,節省資源。不僅有效解決虛擬化環境中面臨的業務突發問題,而且大大提升了業務響應的效率和智能化。
管理層的融合
云基礎架構通過虛擬化技術與管理層的融合,提升了IT系統的可靠性。例如,虛擬化平臺可與網絡管理、計算管理、存儲管理聯動,當設備出現故障影響虛擬機業務時,可自動遷移虛擬機,保障業務正常訪問;此外,對于設備正常、操作系統正常、但某個業務系統無法訪問的情況,虛擬化平臺還可以與應用管理聯動,探測應用系統的狀態,例!(NWeb、APP、DB等響應速度,當某個應用無法正常提供訪問時,自動重啟虛擬機,恢復業務正常訪問。
四、結束語
數據中心由基礎架構向云基礎架構的轉變,極大提升了基礎架構融合的必要性和可行性。通過資源池的云網融合,構建統一、融合、聯動的基礎架構系統,不僅提升了應用系統部署的可靠性、靈活性、可擴展性和可管理性,而且也促進了云計算的應用和實踐。