浅谈数据中心架构演变

Posted 2020-10-15

谈到数据中心的架构和建设，我们不难想到最初的三层架构，即完全硬件化的架构。

显而易见，这种方式的特点如下：

①  设备独立——单个设备承载单个功能

②  管理割裂——单个设备单独管理

③  厂商异构——服务器、网络、安全等设备由不同厂商提供

缺点也很明显：

①  硬件资源利用率极低，硬件投资成本大，资源浪费明显

②  业务上线周期长：从市场调研，到预算规划，到硬件采购，到部署上线，周期在1个月到半年不等

③  管理维护难，排障难，扩容难。

④  无冗余性、无高可用，故障恢复周期长。

为了解决这些问题，就出现了以vmware为代表的服务器虚拟化，即计算资源虚拟化。

第二个阶段：虚拟化——计算资源的虚拟化，也就是我们经常说的服务器虚拟化。

相对于基础的架构，vmware把计算资源作为一个资源池，采用fc-san架构的方式进行组网，不仅解决了资源利用率的问题，同时也减轻了运维的负担；

相对于之前的基础架构而言，具有如下特点：

①资源池化——硬件服务器通过虚拟化技术进行部分硬件资源的整合，构造计算资源池化

②统一管理——在虚拟化平台上建立虚拟机，在虚拟机里部署业务，实现平台上虚拟机的统一维护和管理

③横向扩展——计算资源不够，可以直接补充硬件服务器达到资源扩展

④高可用性

⑤提升资源利用率

⑥动态调度资源

⑦降低能源消耗

所以服务器虚拟化的缺点也很明显：

①  虚拟化软件的高昂投资

②  网络、虚拟化平台、共享存储的复杂运维

③  共享存储的高昂投资，存储扩容难

④  同样，跟传统数据中心共同的问题就是网络、安全设备的厂商异构、独立管理问题没有解决。

所以随着新业务的快速发展，仅仅靠服务器虚拟化已经无法满足；无论是业务的扩展能力，还是其自动化能力，都在要求IT，从传统服务器虚拟化架构向“互联网”架构过渡。

那如何解决引入服务器虚拟化之后带来的这些问题呢？又如何在成本、管理、高性能等各种需求之间寻求平衡点？设想一下，把整个数据中心所需要的安全、网络、业务、存储都虚拟化了，怎么样？

以前我们需要用各种硬件堆叠才能搭建起来的数据中心，不仅复杂还浪费硬件成本，占用机房空间。

而现在通过x86服务器和二层交换机的连接，将网络功能、计算功能、存储功能和安全功能全部软件化，以软件的形式实现我们传统数据中心硬件堆积所完成的一切功能。全部组件融合在一套虚拟化管理软件平台中。

那么，超融合平台带来了哪些好处？

①  存储虚拟化——采用分布式存储架构，一份数据在不同物理主机上存有总共2-3份，确保单台主机或者单块磁盘故障不影响整体业务

②  统一运维——一个平台维护整个数据中心，不再单独管理网络、业务、存储和安全

③  节约成本——服务器虚拟化的节约硬件服务器基础之上，节约安全设备投资的硬件成本

④  扩容简易——直接新增物理服务器就能达到扩容整个平台硬件资源的目的

硬件重构是为了解决扩展性方面的限制，软件定义的收益主要在于自动化。它把IT变成一个IT即服务，IT即业务的一个创造价值的角色。

即基于互联网基因的企业云基础架构！

说到超融合，基于开源的一些私有云就不得不说了。但是目前很多类似于openstack社区这种开源的代码，使用起来首先稳定性不可靠；其次，对于运维人员的技术要求非常高，管理比较难；一旦出现问题对业务系统会造成不免挽回的损失。

想让OpenStack成为最终平台的解决方案存在风险，甚至会变成一个很大的问题。一个明显的例子是对虚拟化管理程序的支持，OpenStack虽然支持几乎所有的虚拟化管理程序，不论是开源的（Xen、KVM）还是厂商的（Hyper-V、VMware），但对它们的支持仅仅是开启、关闭而已。

OpenStack是一个框架，一个可以建立公有云和私有云的基础架构。这并不是一个现成的产品，要想开展基础架构方面的工作，企业需要顾问和开发人员。很多时候还需要第三方的集成工具。

此外，新版本的发布过于频繁，一些地方同老版本出现了兼容性问题。如果你对代码做了一些改进，却不被社区接受，那么你使用自己代码更新的版本将变得难以维护。

最后，得考虑一下OpenStack技术人员的成本。比如，在北美和欧洲的成本显然不同。

归根结底，对于数据中心的建设来说，至少要满足以下几点的要求：扩展性，安全性，易用性，灵活性，冗余性。具体选择什么样的架构，就要根据自己的业务情况来实现了，最适合的才是最好的。

本文出自 “李福林的个人博客” 博客，请务必保留此出处http://lifulin.blog.51cto.com/6904692/1983949