Luke Norris——PeakColo 創(chuàng)始人、CEO 兼首席架構(gòu)師

PeakColo 致力于提供統(tǒng)包云基礎(chǔ)架構(gòu)，這些基礎(chǔ)架構(gòu)專門面向增值經(jīng)銷商 (VAR) 和托管服務(wù)提供商 (MSP)，包括 Sayers、BitRefinery、Data Fortress、Parsec Data Management 和 Lewan 等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。

借助我們首屈一指的 WhiteCloud 基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù) (IaaS) 產(chǎn)品，VAR 或 MSP 可成為完全自有品牌的 VMware vCloud 服務(wù)提供商，部署服務(wù)只需幾個(gè)小時(shí)，而且可避免原本所需的前期資本投資。

在過去三年時(shí)間里，我們的業(yè)績每年增長 100%。我們提供的絕佳的性能、可用性和功能組合推動(dòng)了這種快速增長并使我們的服務(wù)對客戶極具吸引力。

通過在 NetApp Data ONTAP 8 集群模式的基礎(chǔ)上構(gòu)建基礎(chǔ)架構(gòu)，我們能夠：

實(shí)現(xiàn)高達(dá)數(shù)千次的 IOPS 存儲(chǔ)性能 — 無論您需要 1 TB 還是 1 PB 的存儲(chǔ)容量

完全達(dá)到 SLA 的要求

提供多項(xiàng)先進(jìn)功能，例如重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)壓縮、精簡配置和復(fù)制

創(chuàng)建安全多租戶環(huán)境

在本文中，我將介紹如何構(gòu)建可解決獨(dú)特難題的敏睿的 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)(計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ))，并說明該基礎(chǔ)架構(gòu)如何為客戶以及我們自身提供巨大的優(yōu)勢。我還會(huì)介紹我們將滿懷興奮之情在未來部署的一些新技術(shù)，例如閃存池、無限卷和并行網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) (pNFS)。我相信您會(huì)發(fā)現(xiàn)，無論是在自己的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部署，還是簽約購買云環(huán)境中的相關(guān)服務(wù)，您都能受益于我們采用的多項(xiàng)技術(shù)。

基礎(chǔ)架構(gòu)難題

對于典型的 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)，計(jì)劃硬件維護(hù)的停機(jī)時(shí)間可能極其困難。如果數(shù)百個(gè)租戶共享同一基礎(chǔ)架構(gòu)，那么計(jì)劃停機(jī)時(shí)間就會(huì)變得無法實(shí)現(xiàn)。在我們基礎(chǔ)架構(gòu)的前兩個(gè)迭代中(在 NetApp 解決方案尤其是 Data ONTAP 8 推出之前)，SAN 完全是物理架構(gòu)。盡管我們有多個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)，但是存在這樣一個(gè)問題：對某個(gè)特定存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行必需的維護(hù)必然會(huì)影響多個(gè)客戶。這使得我們無法完全達(dá)到 SLA 的要求。

從配置的角度來看，客戶可能要求配置新存儲(chǔ)區(qū)塊(例如 0.5 PB 或 1 PB)，但我們無法在不中斷客戶持續(xù)運(yùn)營的情況下使其上線。

我們在多個(gè)客戶之間共享 SAN 的能力也非常有限。雖然我們選擇了 iSCSI 協(xié)議，但是無法在安全多租戶環(huán)境下支持該協(xié)議。此外，我們還必須控制對物理主機(jī)的訪問，這限制了我們可提供的服務(wù)類型，同時(shí)也限制了我們可傳遞給經(jīng)銷商合作伙伴的價(jià)值。他們自身也需要能夠?yàn)樽约旱目蛻籼峁┒嘧鈶糁С郑€要確保符合 HIPAA 等規(guī)定和 PCI 等標(biāo)準(zhǔn)。

最后，在任何時(shí)刻，我們都無法對基礎(chǔ)架構(gòu)上運(yùn)行的各種工作負(fù)載的需求進(jìn)行有效感知，這是由業(yè)務(wù)的性質(zhì)決定的。我們真正需要的是這樣一個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)：可彈性地滿足不同工作負(fù)載的高峰需求(例如虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu) [VDI] 啟動(dòng)風(fēng)暴)，而且還便于我們對工作負(fù)載進(jìn)行負(fù)載平衡來適應(yīng)更長期的趨勢。

云架構(gòu)設(shè)計(jì)

我們目前有五個(gè) Type-II SSAE 16/SOC 1 數(shù)據(jù)中心：四個(gè)位于美國，一個(gè)位于英國。在云架構(gòu)的整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，帶寬和冗余始終是第一要?jiǎng)?wù)。主要組件包括：

混合 Internet 連接，用于確保高性能和高可靠性

運(yùn)營商級別的 Brocade CER 和 VDX 網(wǎng)絡(luò)組件

基于開放式計(jì)算平臺(tái)的服務(wù)器

NetApp FAS3200 系列存儲(chǔ)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在集群模式下運(yùn)行 Data ONTAP 8.1.1

圖 1) PeakColo 架構(gòu)概覽。

網(wǎng)絡(luò)

我們所有的數(shù)據(jù)中心都采用混合 Internet 訪問方法。我們對前 16 個(gè) Internet 運(yùn)營商進(jìn)行了負(fù)載平衡，來提高靈活性、降低成本，并實(shí)現(xiàn)最高的性能和可靠性。在美國大陸，延遲時(shí)間通常為 40 毫秒甚至更短。

我們在網(wǎng)絡(luò)中使用運(yùn)營商級別的 Brocade VDX 和 CER 網(wǎng)絡(luò)組件：

Brocade CER 1U 路由器，便于我們在三四個(gè)運(yùn)營商之間分配 Internet 訪問權(quán)限。

Brocade VDX 交換機(jī)，便于我們不斷擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，而不必?fù)?dān)心早先的生成樹協(xié)議的限制。

云解決方案提供商的需求經(jīng)常超出企業(yè)級硬件的限制。我們之所以選擇 Brocade，是因?yàn)樗商峁┮涣鞯哪K性和可擴(kuò)展性，并具有切實(shí)可行的未來發(fā)展藍(lán)圖。

VMware 近期對 Nicira 的收購強(qiáng)調(diào)了軟件確定的網(wǎng)絡(luò) (SDN) 可能會(huì)在未來發(fā)揮重要作用。Brocade 長期堅(jiān)持采用 OpenFlow 協(xié)議，我們由此確信能夠完全利用 SDN 作為標(biāo)準(zhǔn)的成熟技術(shù)。

PeakColo 通過正在申請專利的第 2 層流程(用于將客戶的第 2 層資源交叉連接到云環(huán)境中)，進(jìn)一步擴(kuò)展了 SDN 的理念。相應(yīng)的用例是混合云部署 — 企業(yè)可能想要保留現(xiàn)有防火墻、AS400、原有存儲(chǔ)和磁帶或其他物理資源，但是也希望利用 PeakColo 的云組件和服務(wù)。

我在近期的一次訪談中更為詳細(xì)地介紹了我們采用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

服務(wù)器

在服務(wù)器方面，我們使用自己的開放式計(jì)算平臺(tái)服務(wù)器，每個(gè)服務(wù)器帶有兩個(gè)萬兆以太網(wǎng) (10GbE) 網(wǎng)絡(luò)接口卡 (NIC)。NIC 采用主動(dòng)-主動(dòng)配置，傳輸用戶和數(shù)據(jù)流量。我們使用交叉光纖鏈路聚合 (LAG) 實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，并消除單點(diǎn)故障。目前，我們在五個(gè)數(shù)據(jù)中心共有大約 2,500 個(gè)此類服務(wù)器。

之所以選擇開放式計(jì)算平臺(tái)，是因?yàn)樗谖覀冊谡麄€(gè)采購周期內(nèi)購買多個(gè)供應(yīng)商的服務(wù)器，而不會(huì)受限于一個(gè)供應(yīng)商。我們購買的服務(wù)器帶有一組確定的相同組件、部件和驅(qū)動(dòng)程序，而且還能預(yù)先安裝 VMware 。VMware 和其他所有提供商都支持開放式計(jì)算平臺(tái)，因此我們清楚，部署后的新服務(wù)器會(huì)像現(xiàn)有服務(wù)器一樣運(yùn)行，這是毫無疑問的。

存儲(chǔ)

對于存儲(chǔ)，PeakColo 只使用 NetApp FAS3240 和 NetApp FAS3270 系統(tǒng)， 并使用 Data ONTAP 8 集群模式將這些系統(tǒng)配置成由四個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集群。我們目前部署了兩個(gè) NetApp 集群，很快就會(huì)再部署另外兩個(gè)。如果您不熟悉集群模式，可閱讀上個(gè)月刊載的一篇 Tech OnTap 文章，詳細(xì)了解相關(guān)信息。此外，還可以閱讀本期刊載的關(guān)于集群模式塊性能的文章，以及最近發(fā)表的關(guān)于集群模式 NAS 性能和擴(kuò)展性的文章。

我們之所以選擇 Data ONTAP 8 集群模式，是因?yàn)椴捎闷渌魏未鎯?chǔ)技術(shù)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)相同水平的可擴(kuò)展性、靈活性、性能和功能。NetApp 營銷人員稱該架構(gòu)具有至能、至久和至極的特性。這樣宣稱聽起來好像頗為大膽，但這項(xiàng)技術(shù)確實(shí)能給我們帶來這些優(yōu)勢。至能體現(xiàn)在存儲(chǔ)效率上，而至極體現(xiàn)在擴(kuò)展性上。由于支持無中斷運(yùn)行，我們可完全達(dá)到 SLA 的要求。此外，這種支持還有助于顯著延長部署的每個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用壽命。我稍后將對此進(jìn)行詳細(xì)介紹。

我們的每個(gè)客戶分別對應(yīng)于存儲(chǔ)集群中一個(gè)單獨(dú)的 Vserver，這是我們多租戶環(huán)境的關(guān)鍵所在，并且促成了我們的多項(xiàng)主要功能。Vserver 是一種安全的虛擬化存儲(chǔ)容器，具有自己的安全管理策略、IP 地址和命名空間。它可包含集群中多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的卷，但與任何特定節(jié)點(diǎn)都無關(guān)。我們可根據(jù)需要移動(dòng) Vserver 來執(zhí)行維護(hù)或重新平衡負(fù)載，而不會(huì)中斷這些 Vserver 上運(yùn)行的工作負(fù)載。

圖 2) Data ONTAP 8 集群模式使用 Vserver 構(gòu)建多租戶環(huán)境并實(shí)現(xiàn)無中斷運(yùn)行 (NDO)。

我們的每個(gè)集群都混合使用 SSD、SAS 和 SATA 磁盤，并且所有節(jié)點(diǎn)都采用閃存。客戶針對每層所需存儲(chǔ)的數(shù)量和類型簽訂合同。每個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)使用六個(gè) 10GbE 連接(包括冗余集群互連)，來提供必要的連接和吞吐量。

圖 3) PeakColo 架構(gòu)中的 NetApp 連接 — 每個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)使用六個(gè) 10GbE 連接。

虛擬化

作為 vCloud 舉措的一部分，VMware 建立了 VMware 服務(wù)提供商計(jì)劃 (VSPP) 框架，支持像我們一樣的服務(wù)提供商以符合各自業(yè)務(wù)模式的方式使用和提供 VMware 虛擬化解決方案。我們是最佳 VSPP 合作伙伴。

我們的 WhiteCloud 服務(wù)可為客戶提供基于 vCloud Director 的完全自有品牌且專用的解決方案。此外，我們還能提供其他虛擬化平臺(tái)，例如 Hyper-V 和 Citrix XenServer，或物理服務(wù)器與虛擬服務(wù)器的組合。我們能夠做到這些，是因?yàn)樗蟹?wù)器(物理和虛擬服務(wù)器)都連接回 Vserver 和 NetApp 集群中的專用 VLAN，這為多租戶環(huán)境提供了必要的支持。鑒于我們提供的性能，許多客戶借助我們支持各種 VDI 解決方案，例如 XenDesktop。