現如今,隨著互聯網上眾多的云計算、企業應用數量的不斷增長。各種規模的企業已經紛紛在開始在他們的數據中心部署虛擬化,以實現更具成本效益、低功耗、可擴展性和敏捷。
遷移可以從服務器虛擬化采用多核心處理器技術和多線程操作系統開始。下一步是的存儲區域網絡(SAN)和網絡附加存儲虛擬化(NAS),海量數據處理,更有效率和成本效益。虛擬化的最終目標是數據中心網絡本身的虛擬化,這將需要改變控制平臺和數據平臺雙方,以便更加智能化的管理流量,提高整體性能。
這篇行業觀點文章是數據中心虛擬化、網絡相關的挑戰、以及從SAN到核心——如何影響網絡基礎設施三大分析系列之一。本文的重點是論述服務器虛擬化對于存儲虛擬化和數據中心網絡流量的影響。
服務器虛擬化對存儲和網絡的影響
當今互聯世界的各個部分都需要快速和可靠的數據訪問,這推動了數據中心虛擬化。云計算以其優越的可擴展性和更低的總擁有成本(TCO),在多租戶環境下要求整個數據中心不是虛擬化,在這一趨勢中占據領先優勢。
最初的服務器虛擬化是通過不是虛擬機(VM),在物理和虛擬機之間的抽象層創建軟件管理程序,從而吸收了許多連通性、可管理性和可擴展性問題。然而,基于軟件的虛擬機管理程序,無法跟上海量增加的數據的速度與性能需求。處理器擴展支持x86虛擬化,首次在本世紀初出現,提供了硬件加速的需要,以改進性能。
存儲
存儲虛擬化通常是在一個SAN中,里面有虛擬圖像和部分或全部應用程序所需的數據。虛擬支持需要額外SAN中的存儲,備份和復制動態影像,并在存儲虛擬化的初始階段,存儲管理程序幫助管理員通過掩飾實際SAN的復雜性,更容易的執行這些任務。然而,事實證明,這些技術本身無法滿足存儲需求的增長。并且,硬件上的進步,特別是使用固態硬盤的閃存(SSD),成為提高SAN性能的關鍵。這種分層或應用感知存儲解決方案為SAN和直接連接存儲(DAS)提供硬件加速,同時提供改進的I/O吞吐量和實時分析。
直到最近,大多數數據中心在虛擬化方面的努力,都是解決服務器和存儲領域。網絡虛擬化一直是臨時性的,充其量,通常作為附加模塊,以傳統的計算為中心的管理程序實施。特定網絡擴展到管理程序處理的基本連通性和故障管理,能夠滿足小型數據中心的性能需求。然而,目前這一代的大型服務器農場,必須有數千臺服務器,每臺服務器的虛擬機可能達到幾十臺。應用程序的工作量一般分布在多臺虛擬機,提高了虛擬機到虛擬機的通信(東西向流量),而其他因素,如虛擬機遷移和存儲應用,如數據復制,也增加了東向西的流量。而這些變化的發生,作為客戶端到服務器通信(南北向流量)也繼續成倍增長。
收獲虛擬化帶來的益處
目前,IT部門都在探索新的數據中心網絡方案,以更好地獲得虛擬化的好處。現在已經提出了幾種解決方案,以提高數據中心的網絡利用率和性能。在網絡架構層面,隔離數據平面,控制平面功能,同時部署虛擬化,是一個日益增 長的趨勢,包括改善現有的網絡基礎設施的效率。現在正在使用的向外擴展和規模升級技術,這些內容我將在本系列的第三篇文章中更詳細的進行介紹。
一個相關的趨勢,涉及軟件定義網絡(SDN),這是另一種網絡應用程序棧,是一個虛擬的網絡視圖,物理拓撲網絡的虛擬視圖。SDN還可以被虛擬化,分布在整個網絡的控制平面任務。OpenFlow是一個SDN單獨控制平面的功能的例子,從數據平面的功能,如路由轉發,使他們可能獨立執行來自不同廠商的不同的設備。
但在研究探索這些網絡虛擬化選項建議之前,其對于在一個虛擬的數據中心深入的探索網絡問題是有用的。