全球海量數據的來襲,給數據中心帶來了巨大的挑戰,不管是效率、彈性,還是成本方面。
從目前看來,數據中心行業相關技術的發展速度幾乎遠超了我們所熟知的任何一個行業,摩爾定律幾乎是這個行業的“金科玉律”,被每個IT人士所熟知,即每18個月,與硬件相關的性能就會翻一番。但在社交網絡興起以后,在全球數據暴增面前,摩爾定律也只能甘拜下風,望塵莫及。
僅以中國市場為例,截止到2013年上半年,騰訊微信注冊用戶數量超過4億大關,是一年前的兩倍。每月社交網絡中共享照片數超過45億,是一年前的2倍;2013 年產生的數據總量超過0.8ZB(相當于8億TB),2 倍于2012 年,相當于2009 年全球的數據總量。而預計到2020 年,中國產生的數據總量將是2013年的10倍,超過8.5ZB。另據IDC的“數字宇宙”項目,預計到2020年,全球數據總量將達到40ZB。
全球數據的爆炸式增長給數據中心相關行業帶來了極大的沖擊,首當其沖的就是互聯網行業和企業級市場。谷歌2006年提出的“云計算”概念已經被認為唯一解決之道,并與大數據、移動和社交一起,并列為當今四大熱門技術。其中云計算起著承載和支撐作用,要解決(但不限于)基礎設施層面的問題,這對數據中心架構產生了巨大而深遠的影響。
在這新舊技術交替之際,出于各自利益的需求,尤其是在企業市場,各種標新立異的產品或解決方案進入視野,讓人眼花繚亂、目不暇接。本著“進化(進步、變化)”的原則,ZDNet企業解決方案中心歷時半年,針對在2013年有著較大變化、取得較新進展或者引起較大反響的技術或方案進行收集,與數據中心相關領域的技術專家深入探討,從技術的角度進行剖析,并整理成《數據中心2013:硬件重構與軟件定義》年度技術報告,以給各領域技術人士及用戶在構建新型數據中心時能有較為清晰的認識。
此報告共分為五章,主要探討計算、網絡以及存儲等方面的技術與進展,并不涉及數據中心基建及能源散熱等領域。報告主要內容如下:
硬件重構與軟件定義
IT為互聯網企業的核心競爭力,再輔以成本、效率以及規模等多方面因素,以Google、Facebook、BAT為首的互聯網企業更傾向于采用開源軟件和開放的X86等硬件,并親身參與到包括組件設計的數據中心建設之中,以為特定業務進行極致優化,由此形成我們所看到的“硬件重構”陣營。
規模相對較小,但應用多樣化的企業級市場,則更愿意從上層關注自有業務,通過軟件的方式,忽略底層的差異硬件,并不追求極致的硬件效率,而在于獲得數據中心資源的統一管理與分配,以VMware提出的SDDC口號為導火索,遂形成“軟件定義”陣營,硬件系統廠商則極力避免“被定義”。
盡管兩大陣營出發點不同,使用手段不同,考慮問題的思路亦各不相同,但其都至少有一個共同目的,即應對規模化擴展、業務快速變化的挑戰,同時有效地控制成本。“硬件重構”與“軟件定義”并不孤立存在,雙方既相互獨立,但又互相影響,甚至還會產生疊加效果。
計算技術與軟件定義計算
ARM進入數據中心,IBM組建OpenPower聯盟,欲上下夾擊X86,多種架構充斥數據中心,由此促進虛擬化和軟件定義計算的發展進程。SDC不僅僅是將計算架構按照更靈活調度和按需交付的方向發展,而是更進一步地讓計算的形式發生變化。
軟件定義可從邏輯上劃分為控制平面和數據平面,兩者之間的完全解耦、邏輯上集中的管理、可編程的能力,這三點是軟件定義的核心。通過軟件定義,計算架構可以更好地響應用戶的需求。
網絡虛擬化與軟件定義網絡
網絡互聯技術正在面臨一場變革。一直以來,人們都希望底層網絡資源可以更好地為上層業務服務,希望能夠實現網絡資源的靈活調度和按需交付,但傳統廠商并沒有滿足相應的要求,由此催生了SDN的出現。
基于SDN的Control Layer——抽象的網絡操作系統平臺,用戶可在上面開發各種應用程序,通過軟件來定義邏輯上的網絡拓撲,以滿足對網絡資源的不同需求,而無需關心底層網絡硬件資源的具體細節和物理網絡拓撲。盡管當前SDN并沒有提供一個統一的管理視圖和編程接口,但SDN必然是未來網絡發展的趨勢。
存儲技術變革與軟件定義存儲
存儲行業正受到來自磁盤、閃存、海量數據以及業務等多方面因素的影響,迫使其底層技術進行革新;另一方面,軟件定義存儲(SDS)也從整體架構層面要求存儲技術進行改變。
在存儲技術方面,由于固有技術的劣勢,未來硬盤基本只負責容量,不管是充氦硬盤、SMR或者HAMR,硬盤頹勢難當;與硬盤相關的RAID等技術開始走向落寞。閃存將代替硬盤,成為性能的最佳選擇,NVMe、SCSI Express、PCIe以及SFF-8639等圍繞閃存設計的技術將促使新一輪存儲技術變革。
SDS方面,存儲本身(很大程度上)是個軟件行業,但這并不等于軟件定義存儲;SDS邏輯上可分為“控制平面”和“數據平面”,但兩者是否分離并不重要,重要的是控制平面的軟件功能與具體硬件完全解耦,而不依賴于特定硬件;軟件定義存儲并不等于更好、更強,關鍵還是能否滿足用戶的實際需求。
模式顛覆與行業重組
計算、網絡和存儲等各自領域的變化,經過不斷積累,終引起整個IT架構設計的變化。分離式機架(如Facebook冷存儲OpenVault)、分布式智能(如希捷IP硬盤)以及解決方案面臨的挑戰都在動搖著舊秩序的基礎,ODM和傳統意義上的部件供應商也正占據更多的話語權。但在中國市場,目前OEM的地位似乎還未受到如此之大的挑戰,對硬件技術重視不夠和優秀人才的缺乏或將成為阻礙。
報告下載地址:《數據中心2013:硬件重構與軟件定義》(http://solution.zdnet.com.cn/special/datacenter2013)
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