在探討云計算數據中心的特征前,讓我們先來簡單探究一下推動傳統數據中心變革的技術推動力——云計算。對于云計算的定義個人有所不同,根據維基百科,云計算是一種基于互聯網的計算方式,通過這種方式,共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。其中所指的共享資源包括網絡、服務器、存儲、應用和服務等,這些資源可以在最小的人工干預下,被迅速地提取、共享和釋放,極大地優化了人力和物力的利用率。這一概念最早是在06年由谷歌提出,經過幾年的發展,已經逐步從高不可及的“云端”落地,技術和產業逐步完善和規范化。
一般來說,云計算的服務模式可分為三種:基礎設施即服務(IaaS,Cloud Infrastructure as a Service),平臺即服務 (PaaS,Cloud Platform as a Service),軟件即服務(SaaS,Cloud Software as a Service )。
基礎設施即服務(IaaS,Cloud Infrastructure as a Service)
是指用戶可以使用服務器、存儲、網絡等各種基礎計算資源,而無需購買相應的設備。
平臺即服務 (PaaS,Cloud Platform as a Service)
平臺即服務是指將服務器平臺或者開發環境作為服務,提供給用戶。用戶不需要管理和控制網絡、服務器、操作系統或存儲等云計算基礎設施,而是在云平臺供應商提供的開發環境下創建自己的業務應用,甚至可以在云平臺的運行環境下運營自己的業務。
軟件即服務(SaaS,Cloud Software as a Service )
軟件即服務,是指云計算供應商通過互聯網向用戶提供軟件服務的一種軟件交付模式。軟件及其相應的數據均存放在云端,用戶使用客戶端訪問軟件即服務。
云計算的部署模式則可分為私有云、公有云、混合云三種形式。
私有云(Private cloud):是指僅供一個組織機構單獨使用的云平臺,因而可以提供對數據、安全性和服務質量的最有效控制。私有云可由公司自己的 IT 機構,也可由云提供商進行構建,
公有云(Public cloud):通常是指由第三方服務商在開放的公共網絡上為用戶提供的云平臺,用戶一般可以直接通過互聯網接入使用。
混合云(Hybrid cloud):是兩個或更多云(私有云、公有云)的組合體,它保留了各自獨立的云實體,而這些云實體則通過標準或私有的數據和業務遷移技術綁定在一起。
云計算的優勢是對資源的動態、彈性、按需調度,將資源作為一種服務提供給用戶,那么作為構建和支撐云計算服務的重要基礎設施,云環境下的數據中心需要具有哪些特征呢?
1、面向服務
傳統數據中心是以設備為中心,將IT技術與企業業務分離看待。但是,各自獨立、數量龐雜的系統常常無法及時響應快速發展的業務需求。而云計算時代的理念是將整個IT體系架構,從底層的基礎設施、應用開發和運行的平臺,到業務軟件,甚至支持企業運營的業務流程,均作為一種服務,隨時隨地按需交付。這就要求數據中心轉變為面向服務的架構,將數據中心的一切設備、系統和功能輸出視作服務,并構建一種新的體系結構來管理這些服務。
當然,面向服務并不是在云計算技術之中最早出現,在此之前就有SOA(面向服務架構)理念,SOA是一種根據業務流程(Business Process)來組織功能、并將功能封裝成為可互操作的服務的軟件架構。云計算的服務模式SaaS 和 PaaS可以算是SOA的自然演化,也是未來數據中心提供者的核心競爭力。
2、虛擬化
虛擬化通常被認為是云計算的基石,提供一個資源的邏輯視圖,而不用受到地理位置或者底層資源的物理配置的限制。數據中心采用虛擬化技術能夠將物理資源集中在一起形成一個共享的虛擬資源池,更加靈活而低成本地充分利用資源。
傳統數據中心如果要增加設備配置,改變使用和管理方式,往往需要較長的周期。因為服務器等硬件設備的申請、審批、采購以及建設安裝的時間較長。同時,設備數量的增長也帶來維護上的麻煩,也不利于制定容災備份方案。
而虛擬化技術可以簡化物理資源的配置和調動過程,提高IT資源的利用率,按照邏輯視圖而不是物理視圖來隨需配置、分配、釋放資源。
3、自動化管理
云計算希望實現的一種理想狀態是資源自動地作為,動態地作為,而這一切都離不開自動化。云計算數據中心應該是7*24小時無人值守,可以進行遠程管理的。這就涉及到了整個數據中心的自動化運營,它不僅僅包括監測與修復設備的硬件故障,還包括實現從服務器、存儲到應用的端到端的系統設施的統一管理。
傳統的人為管理方式,在響應速度上很難滿足業務快速發展和創新的需要。此外,日益復雜的IT系統,對于數據中心員工的精力也是一大挑戰,有分析顯示,數據中心70%的錯誤是人為造成,這將影響系統正常運營。自動化還能幫助數據中心運營者梳理IT流程,避免不必要的重復勞動。
4、快速擴展 按需調撥
傳統數據中心升級方式,要求系統構架師用更高端的部件替換到原先計算、存儲、通信能力不夠的部件。但這勢必造成一次又一次的數據和應用的遷移,同時購買新產品的成本也十分高昂。因此,用戶對于可擴展性的要求也日益提高。
在云計算環境下,服務器、存儲、網絡等硬件資源進行整合,用戶可以根據已確定的業務應用需求和服務級別,實現動態地配置、調整和共享資源,更好地實現資源的快速擴展和按需調撥。
5、模塊化
如今,模塊化設計在大型云數據中心和高性能計算(HPC)中已變得很常見。國內外互聯網公司和IT企業如微軟、谷歌、亞馬遜、騰訊等均在其自己的數據中心中采用模塊化設計。
模塊化數據中心的優勢主要體現在快速部署、擴展性強、更高的空間利用率、降低投資成本、靈活性高、可移動等方面,解決了傳統數據中心建設周期長、一次性投入大、能源消耗高、不易擴展等問題。通過對服務器、存儲設備、網絡、電源等部件的定制化設計,使得數據中心更能迎合業務需求的變化。
以上列出的是云計算數據中心的部分常見特征。當然,云計算數據中心的特征還有很多,筆者在此就不逐一列舉了。不管是構建公有云還是私有云,一個高效、節能、可靠的云數據中心都是必不可少的。
通過云技術對傳統數據中心進行升級改造,讓數據中心變得更加靈活、經濟,從而降低數據中心能耗和運營成本,在縮短部署時間的同時提高投資回報率,符合企業的利益和未來業務發展需要。