時至今日,數據中心的建設已經從最早的消除信息孤島,再到數據大集中,發展至今已經開始向應用集中與自動化交付方向邁進,這也是表明了私有云的最終目的——在基礎架構的整合基礎上,進一步向應用平臺整合與全局資源管理的模式演進。
而推動數據中心向私有云演進,則需要全方面的考慮數據中心的各個組成部分,包括服務器、存儲、網絡等,才能消除云計算解決方案所面對的多種瓶頸。本文中我們主要從上述三方面來解讀云計算對數據中心均衡性的需求。
首先來說服務器和數據中心虛擬化的關系——x86平臺的虛擬化技術經過多年的發展,已經比較成熟了,從CPU、I/O到網絡,都出現了虛擬化加速技術,便利虛擬化開銷所造成的性能下降越來越小,而x86平臺能提供的系統資源則越來越多。
比如內存容量,以單條DIMM 8GB計算,至強5600平臺可達144GB,而對于4插槽至強7500平臺,可達256GB,8插槽時可達512GB,這在以往是不可想像的。而內存的擴展能力,再加上RAS特性上的差異,也就決定了兩者的虛擬化平臺的側重點。一些廠商的測試表明,4插槽的256GB至強7500服務器已經能很好的支持16個配置為16GB內存+4個虛擬機CPU的SQL虛擬機,并且可以靈活的變更為4個內存為64GB的SQL虛擬機,這種靈活性與可伸縮性也是虛擬化平臺的典型好處。當然,每個企業的情況并不一樣,到底性能能否滿足你的要求,最好還是找系統供應商進行具體的測試驗證。
另一方面,高端服務器也可能在某些領域反其道而行,進入中低端服務器的領地,比如桌面虛擬化,前端桌面的虛擬化必然要對后臺的應用虛擬化與桌面交付提出新的需求,而一臺4插槽至強7500服務器所支撐的虛擬桌面數量至少是至強5600的兩倍,并且可以負載更重量級的應用虛擬機。
以英特爾至強為基礎的服務器平臺雖然可以滿足數據中心虛擬化對性能的需求,然而很多CIO都頭疼的問題在于高密度計算條件下數據中心存儲帶來的瓶頸——這里的瓶頸不是容量,而是I/O瓶頸。
盡管有磁盤陣列等方式提升后端存儲的I/O性能,但從私有云應有的整合度和靈活性上看,I/O問題必須有緩沖層來做緩解——英特爾的專家團隊表示,SSD固態硬盤將幫助企業解決數據中心的I/O問題。
試想一個物理盤陣上劃分著數個虛擬磁盤,有的負責數據庫操作,有的負責視頻流服務,有的則對應著隨機搜索服務——SSD將完美的解決這種虛擬架構帶來的隨機數據讀寫操作。英特爾認為SSD固態硬盤目前最大的應用前景在于互聯網企業數據中心的高速緩存和云計算中心的緩沖層。如上圖是一個典型的云計算配置,緩沖層將對云計算和數據中心的數據處理帶來重要的變革作用。英特爾認為在云計算數據中心中配置緩存陣列的緩沖服務器能夠很好的滿足緩沖層的需求。
目前英特爾為了滿足數據中心緩沖層的需求,聯合IBM公司共同推出了緩沖服務器Schooner。Schooner緩沖服務器專門為云計算數據中心而設計,由于利用英特爾固態硬盤組成閃存陣列,因此服務器在性能上得到很大提升。
那么除卻計算和后端存儲之外,中間還有一處瓶頸是互聯——網絡I/O問題如何解決呢?
如果數據中心還采用古老的千兆以太網做鏈路交換的話,那么網絡I/O瓶頸顯而易見。而改用光纖之后,FCoE成為目前較主流的解決方案,卻面臨著高成本的困擾。而英特爾主推的萬兆以太網和未來的40Gbit以太網則可以輕松解決數據中心虛擬化整合帶來的I/O問題。
這主要源自兩個方面的原因,首先是硬件層面的:英特爾的高端萬兆以太網產品包括82599萬兆以太網控制器和萬兆iWARP網卡。82599通過中斷速率調整和隊列到核的映射來優化低延遲。萬兆iWARP網卡通過RDMA技術實現可靠通信路徑,支持IP管理控制臺,支持多地點數據中心子網尋址等。”
另一方面,英特爾的萬兆以太網控制器可以整合局域網和存儲區域網絡的流量,開放式以太網光纖通道具有出色的可靠性,智能FCoE卸載功能支持更高的線速吞吐量,同時可能降低CPU利用率。
此外,英特爾VT-c硬件虛擬化技術則可以完美的解決虛擬機之間的通訊問題,提升整體I/O吞吐量。VT-c包含了兩大技術:第一是VMDq技術,它提高網絡性能并降低虛擬化環境中的CPU利用率。VMDq利用了網絡設備中的多項隊列技術,通過在網卡中進行數據分類來降低虛擬化服務器中hypervisor的I/O開銷。有了VMDq,數據包進入網絡適配器的時候被分類,目的地相同的數據包被分到一起,然后這些數據包被發送到VMM中,hypervisor再將其直接指向各自的目的地。
綜上可以看出,英特爾正在從一個領先的服務器技術公司轉變為一個全面的數據中心提供商,提供計算、存儲和網絡構件。而用戶則可以更進一步的通過英特爾提供的計算平臺、存儲和網絡等產品優化數據中心,轉型成更加靈活平衡的云計算中心。