摘要：在本文中，我們將為廣大讀者朋友們介紹關于傳統數據中心的設計方面所存在的挑戰難題，并幫助您了解關于超融合基礎設施將如何借助單一的、易于部署的工具來幫助您企業的數據中心解決這些挑戰難題。
當前的數據中心基礎設施遠遠不夠理想，由于預算的限制，企業的IT工作人員們被迫需要將各種不同的解決方案應用于日益復雜、高維護性的架構中。
在通常的情況下，您會發現傳統的數據中心是由大量的硬件、軟件、服務器和存儲設備部署組成的，以用于支持各種關鍵業務應用程序，但是，這些相應的組件并不一定能夠在一起實現良好的兼容工作。
在本文中，我們將為廣大讀者朋友們介紹關于傳統數據中心的設計方面所存在的挑戰難題，并幫助您了解關于超融合基礎設施將如何借助單一的、易于部署的工具來幫助您企業的數據中心解決這些挑戰難題。
走進任何一處傳統的數據中心，您都會發現：大量硬件和軟件的部署和維護只是為了支持關鍵業務應用程序。服務器使企業組織能夠運行無數的業務工作負載，而存儲設備使企業能夠保存關鍵數據。然后，由網絡系統將它們綁定在一起。最后，但卻并非是最不重要的，大量圍繞著這些基本資源筒倉孤島的集成點，使整個數據中心按照其應有的方式工作運行。
數據中心的復雜性
至少，理想情況是將所有這些融合到一款技術實體中，以快速、可靠而且經濟實惠的方式運行企業組織的應用程序。而在現實中，數據中心遠非完美。事實上，其在許多企業組織中被打亂了。系統越復雜，越容易發生停機中斷，并且需要執行更多的工作來保持系統的正常運行。因此，現代數據中心往往是復雜性的定義，而復雜性又是生產力的對立面。
多年來，心有余而力不足的IT工作人員們在面臨數據中心的過度使用或預算資金不足的困境時，往往通過制作各種的解決方案來滿足業務要求。不幸的是，時間和資金預算方面的限制經常迫使這些工作人員只是簡單地對這些解決方案實現了“使其奏效”目標，因此，長遠看來，這些解決方案可能對于數據中心并不是完全有利的。
事實上，即使在適當時間部署了這些解決方案，而且是在財務支持也充分到位的情況下，長期來看，這些解決方案也可能會阻礙數據中心保持其靈活性。例如，如果實施這些解決方案來解決特定的業務需求，他們最終可能需要通過引入額外的整合和政策點來妨礙主要資源，并且由于其維護需求而最終影響預算。
而且，并非所有的解決方案都能夠與其他解決方案完美地結合在一起兼容工作。任何必須被拼湊在一起以“使其奏效”的東西肯定需要更多的維護，并且肯定沒有那些為實現無縫工作而設計的東西可靠。
供應商之間的相互指責
數據中心擴展所帶來的一個結果是：提供數據中心相關服務的供應商數量的增加。當您企業從越來越多的供應商處獲得服務時，可能會在某些時候出現某些供應商非但沒有積極地幫助您企業解決問題，反而開始責怪其他供應商，因為這些被責怪的其他供應商的產品是您企業最初所選擇使用的供應商的產品。這種供應商之間的相互指責造成了潛在的延遲和成本代價昂貴的停機時間。
政策的蔓延擴張
大多數企業組織都制定了相應的IT管理政策。例如，您企業可能制定了存儲策略，以解決單臺虛擬機(VM)可以消耗多少存儲容量。而在重復數據刪除設備方面，您企業可能有另一套管理策略，致使您企業可能會對某些存儲卷有某種偏好。此外，您企業可能跨不同的虛擬機群組之間具有不同的復制/災難恢復策略，以提供不同級別的保護。
問題在于：在許多數據中心，不同的設備和服務的規模龐大，使其無法在策略上實現完美的一致性。這使得數據中心管理人員被迫需要使用不同的管理接口，并嘗試為策略配備不同的資源。
在上面的示例中，一項策略將目標瞄準為一臺虛擬機，而另一項策略則將目標瞄準為一個存儲卷，其他策略將目標瞄準為虛擬機組。在一個完美的世界中，您企業將能夠將這一策略金字塔折疊整合到一個單一的管理界面，單獨對虛擬機工作。畢竟，這些是您想要管理的工作負載，并且有能力跨虛擬機的所有方面瞄準策略的一致性將會是相當強大的。
數據中心所面臨的挑戰
數據中心的成本
數據中心的巨大的復雜性帶來了巨大的資金預算需求。一款系統越復雜，對其支持的成本就越高，這往往超出了一些具有成本預算挑戰的初始數據中心投資的資金量。
先以制造業為例。幾乎所有的制造商都采用了“即時(just in time)”制造的方法。這些制造商們并不會生產出滿足未來三年客戶需求所需的所有的小部件，而是僅僅生產出足夠滿足未來三天的客戶需求的小部件。這種方法為制造商們帶來了很多的好處：
· 不再需要大規模的庫存。制造商們不再需要大規模的庫存，也就不會把大把的資本投資綁在庫存貨架上了。
· 投資回報率增加。庫存貨架上的投資回報率為零，并且在許多情況下，企業制造商們實際上可以將原本花費在庫存倉儲的成本積極地投入更具投資回報的領域。
· 其提供對市場力量的保護。對于為企業制造商們創造了三年價值的小部件而言，該小部件市場在未來18個月內會發生什么?該公司可能會因太多的小部件沒有銷路而被困。
現在，讓我們來考慮一下當前的企業組織采購數據中心設備的方式吧。在許多情況下，企業組織正在尋求未來3到5年的許多投資。資本預算過程迫使形成了這些類型的采購周期，而它們自己又產生了更換周期。更換周期可能又會取決于所購買的設備而異。
重要的零投資回報區域
如下圖1所示，特別是數據中心實際工作負載及其與第1年到第3年的所采購的容量之間的差距。對于所有的意圖和目的，這個差距是投資回報率為零的區域。在數據中心基礎設施的情況下，其由企業組織所采購的資源組成，這些資源正在等待企業業務追趕上可用容量的需求。
圖1、數據中心實際工作負載vs.所采購的容量
這可能永遠不會發生。企業組織的IT決策者們通常在調整新的資源時會盡最大努力，但他們對未來3到5年的需求的預測可能不會達到標準。事實上，傳統的IT部門采購設備的方式帶來了很多的風險，其中大部分都類似于上文所討論的制造業的風險，例如：
· 對市場力量變化的反應遲緩。“庫存貨架上的產品”越多，一旦市場需求發生變化，企業業務就越難及時的根據需求進行改變。如果企業組織的資金被捆綁在數據中心的設備方面，甚至直到2年后這些設備也未被充分使用的話，那么，這些在設備領域所投入的資金，也就不能用來滿足新興的業務需求。
· 資本的約束。越多的資金被捆綁在過剩的產能方面就意味著可用于其他領域的投資資金就越少。現如今的企業組織在為其數據中心提供資金方面存在著巨大的機會成本。
· 技術的變革。技術變革的步伐似乎越來越快。今天，企業組織的IT部門所采購的數據中心設備需要持續3至5年，以獲得完整的使用生命周期。這個漫長的周期迫使許多企業組織在采用最新技術之前等待一個新的更新周期，因為他們缺乏足夠的可用預算。
需要持續不斷的擴展和維護
許多數據中心需要持續不斷的維護。您企業必須持續不斷的添加容量，并執行軟件的更新;您必須不斷增加可以管理操作運營環境的工作人員。業務需求有時也是不可預測的，盡管您數據中心已經盡了最大努力擴展規模。
需要技術熟練的技術人員
數據中心設備是相當昂貴的，但設備成本的昂貴程度其實還遠不及維持所有設備操作運營所需雇傭的高級技術人員的成本。數據中心的IT人員往往是企業組織所雇傭的人員中成本最昂貴的，他們需要不斷的培訓，以便他們的知識儲備和技能水平能夠跟上產品和市場的持續變化。
零直接業務增值
當涉及到利潤時，數據中心本身對于企業業務不會有直接的增值。其對于絕大多數企業組織而言都是成本中心。真正的商業價值來自于在數據中心中運行的應用程序所產生的結果。因此，需要有一種方法以最好的成本利用數據中心資產，同時實現各種業務應用程序的最重要、最實質性的成果。
正是這種情況使得基于云的系統在今天變得如此受歡迎。利用云系統的企業組織能夠專注于應用程序的結果，而無需關注各種輸入的復雜性，其中包括網絡，服務器，存儲以及維護這些輸入所需的成本昂貴的工作人員。
盡管如此，并不是每家企業組織都想遷移到云服務，但所有企業組織都希望獲得類似的結果和經濟性。他們希望有能力采用一種基于消費的數據中心模型，而且非常易于管理。
超出成本費用之外的考慮
雖然直接的成本無疑對于傳統的數據中心而言是一大挑戰，但它們遠遠不是唯一的挑戰。
數據中心缺乏靈活性
在許多情況下，典型的數據中心已經成為IT服務的“有助于加速業務”的初衷的對立面。相反，其經常成為了綁定IT和企業業務的鏈條。許多數據中心固有的復雜性直接導致了當業務需求發生變化時，難以改變方向的情況。當新的需要來臨時，執行中期的周期升級也常常是成本代價昂貴的。
不完全的集成整合
數據中心往往裝配了來自許多不同供應商的不同種類的設備。在很長一段時期內，這已經成為一種正常的情況，所以IT專業人員已經習以為常了。然而，這也是為什么我們會看到整個企業集團的靈活性較低的原因之一。設備越多，就越難以完全整合一切。
性能問題識別挑戰
足夠的應用程序性能是數據中心所提供的最關鍵的服務之一。表現不佳的應用程序則可能要么會通過影響企業的營收機會;要么通過營收下降來直接影響到企業業務的利潤。隨著時間的推移，會出現各種各樣的原因導致應用程序可能會遇到性能挑戰的困擾。而想要跟蹤這些問題的根本原因則可能會是相當困難的，并且這一跟蹤過程經常會由于數據中心的復雜性而進一步加劇。事實上，這些挑戰導致了整個基礎設施監控市場的解決方案的出現，其旨在幫助數據中心的操作運營管理人員們嘗試找出應用程序性能挑戰的根本原因。換句話說，企業組織必須花更多的資金在數據中心方面，因為其是如此的復雜。
不完全的資源控制和洞察
傳統的數據中心承載著大量的接觸點，這是管理員必須與系統交互的點。即使有很多接觸點，但在圍繞著數據中心的整體控制和洞察操作運營環境中真正發生的事情方面仍然存在著諸多的挑戰。此外，針對不同構造的每個資源并非總是匹配的。例如，存儲是由創建的LUN管理的，而網絡則是使用虛擬局域網配置的。在服務器端，服務器是作為虛擬機創建的。
這些結構都是不同的。LUN是基于容量的，網絡按吞吐量管理的，VM是虛擬機。當涉及到這些不同結構的策略匹配時，這些不同的測量方法迫使數據中心管理人員需要在基礎設施的每個級別“重新發明”策略。
借助超融合基礎設施的革命解決復雜性
超融合基礎設施的興起已經成為數據中心架構有可能改變IT業務方式的一個機會。超融合基礎設施旨在為數據中心帶來簡單性和清晰度，以便能夠更專注于交付業務結果，而不是技術方面。
那么，究竟什么是超融合的基礎設施呢?其是計算，存儲和管理的集成整合。
在其最基本的層面，超融合基礎設施是將數據中心的計算和存儲層集中在一起，并將這種新合并的結構與大規模簡化的管理相結合的結果。
圖2：超融合基礎設施的說明
共享資源池
當前數據中心中的每項資源都需要單獨的管理。每項資源分別由技術高度熟練的IT人員進行分組和配置，然后將這些資源單獨分配以支持相應的工作負載。這種模式比存儲資源更加普遍，存儲管理員每天都在創建LUN，配置RAID集，并監測可用容量。
而利用超融合基礎設施，管理過程將會是非常不同的。
“倉鼠輪”似的周期循環的終結
IT經歷了許多周期，其中一個周期已經成為由資本預算和折舊時間表是決定的常規升級周期。如下圖3所示，數據中心的設備采購周期一般包括四個不同階段，從采購開始。
圖3：數據中心“倉鼠輪”似的采購循環周期
IT生命周期
傳統IT采購周期的每個階段都有自己的一系列挑戰，而每個挑戰則都可以通過實施超融合基礎設施解決方案來得到解決。
采購
以傳統方式采購數據中心的設備可能是有風險的。首先，基于上文所討論的倉鼠輪似的采購循環，企業組織的IT部門基本上被迫使用“水晶球”，以預測確定他們在未來3到5年內需要什么。很多時候，這些預測只是最好的猜測，因為業務需求幾乎肯定會在這段時間范圍內發生變化。因此，IT領導層通常需要請求中期的資金，以便縮小能力或績效的差距。這種情況導致了許多企業組織認為IT是一個需要不斷供給的成本中心的部分原因。
此外，當前的IT資金模型難以實現相對較短的投資回報率(ROI)周期。因為IT部門所采購的硬件在三到五年內可能無法利用，所以最大的投資回報率可能相當難以實現。
超融合的基礎設施開始使IT部門能夠對數據中心采取更多基于消費的方法。利用超融合基礎設施所具備的快速，輕松和無縫擴展操作環境的能力使IT部門能夠縮短其“資源水平”。也就是說，他們不需要預測未來3到5年的長時期的需求;相反，他們可以為未來6個月的需求進行規劃。這意味著初始資本支出可能不太直接，而且能夠隨著隨機的業務需求而變化，IT可以更快地轉向，因為沉沒成本的方式較少。
部署
集成來自不同供應商的設備的需求可能是相當具有挑戰性的，這導致了需要執行重要的概念驗證和測試，以確保一切以其應該的方式實現互操作。然而，概念驗證和集成測試幾乎肯定會延長部署新的基礎設施所需的時間，并需要分配工作人員大量的時間。這些工作人員的時間主要是關注于數據的位和字節方面，而不是公司的利潤方面。因此，當考慮IT工作人員可能正在處理的面向企業業務的活動時，部署過程所涉及的關于工作人員的直接成本和機會成本方面都可能會是相當昂貴的。
操作運營
隨著新的硬件進入數據中心，新的操作程序也隨之到來。整個基礎設施堆棧中的不同技術為企業組織帶來了持續性的挑戰。硬件，軟件，網絡和管理解決方案的每個組件都成為需要新的操作程序的一個缺口。反過來，這些程序又必須被設計，記錄，測試和遵守。
跨組件的通信在歷史上也一直是一大難題。存儲，計算和網絡之間缺乏抽象，需要緊密耦合的系統，這些系統是剛性的，難以管理和維護的。每個組件通常都有自己的管理工具和操作視圖。警報和自動化增加了額外的附加層，其也經常在組件之間斷開。
超融合的基礎設施通過減少必須參與解決方案的集成點和供應商的數量來減少這些部署挑戰。通過集成整合，至少實現存儲和計算的集成整合，無需SAN的集成。此外，由于這些資源已經合并為一個單一實體，因此不需要以集成為中心的概念驗證測試。而通過縮短部署過程，超融合基礎架構允許企業組織更快的實現為數據中心的投資創造價值。
雖然采購和部署的改進帶來了相當不錯的效果，但是，較之通過改進IT企業組織中的操作流程所實現的事件，它們僅僅只是一次性的事件，故而可以說是微不足道的。事實上，這個階段才是超融合基礎設施得以能夠向企業組織展示其真正價值的領域所在。
沒有了更多的LUN。沒有了更多的SAN。無需更多RAID組。更簡單且更加以工作負載為中心的策略管理。超融合的基礎設施在簡化數據中心的操作運營方面邁出了大膽的一步。這種簡單性可以幫助企業組織開始重新思考IT人員的配置策略。鑒于SAN的復雜性，存儲工程師可以幫助支持公共基礎設施元素，包括網絡和超融合環境。其簡單性還可以幫助IT人員更多地關注結果，而不是始終關注原始的輸入。事實上，其使得曾經工作過度繁重的IT人員甚至可能在合理的時間下班回家，而不再是淹沒在負載的工作中了。
規模化/處置
在數據中心使用生命周期中的某個時刻，要么將需要擴展已經存在的設備或者要么隨著設備更換周期的完全循環而需要處置設備。對于一些解決方案來說，這些活動中的任何一個都可能是重大的事件，需要仔細規劃變更管理流程，迫使IT實現舊設備與新設備的集成。在傳統設備已經停運報廢并且需要執行全面遷移到新平臺的情況下，這是特別具有挑戰性的。
當需要增長超融合的基礎設施環境時，您企業只需添加更多。就是這么簡單。從物理上講，某些企業組織將仍然需要架設和連接一款新的設備，但除此之外，超融合基礎設施中的新節點只是被吸收到已經存在的資源池中。所帶來的凈效應將是新資源的立即可用。
這種可擴展性是非常重要的。在這樣的系統中，“規模化”是一個內置的功能。這不是一個需要仔細分階段執行，以免發生可怕的事情的事件。超融合的基礎設施系統的設計意圖，就是旨在持續不斷的增加新的節點。
總結
最終供應商之間的相互指責和您企業最關鍵的數據中心的挑戰被一勞永逸地的徹底解決了。而更多的了解關于超融合基礎架構解決方案，將有助于幫助您企業借助一款單一的、易于部署的工具解決數據中心的復雜性的挑戰。
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