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　　在21世紀之交，虛擬化承諾未來的數(shù)據(jù)中心將更靈活，更集中。但全球IT界并不這么認為。 早期使用虛擬化的IT人士，在虛擬化還未成為主流之前，在就意識到虛擬化能為商業(yè)發(fā)展帶來的巨大優(yōu)勢。時至今日，虛擬化已經(jīng)非常普遍，在其生命周期中達到市場成熟期，然而，云計算，還處在增長期。 考慮以下研究：
 

自動化管理
 

　　按需消費作為一種服務(wù)方式，直接與企自動化設(shè)施深入程度息息相關(guān)。采用自動化來管理關(guān)鍵點的變化，無論是從硬件的物理限制到軟件容量的無限設(shè)計的能力，都在因為自動化管理帶來的改變而改變。對于下一代數(shù)據(jù)中心而言，自動化是十分重要的，尤其是在速度以及原則方面。快速IT意味著更快的創(chuàng)新，更快的上市時間以及更多的企業(yè)價值。
 

　　備注：快速IT(Fast IT)：思科認為萬物互聯(lián)意味著人員、流程、數(shù)據(jù)和事物之間的連接將呈爆炸性增長，預計到2020年，全球范圍內(nèi)聯(lián)網(wǎng)的“事物”將從目前的約130億激增到500億以上。隨著越來越多的“封閉的資產(chǎn)”，通過網(wǎng)絡(luò)連接“獲得新生”，而且人員、流程和數(shù)據(jù)以全新的方式連接在一起，幾乎每一家公司都將迎來前所未有的改變，而這些改變也會給IT帶來前所未有的負擔。運營成本增高，移動性和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增多帶來的復雜性，應(yīng)用和業(yè)務(wù)創(chuàng)新的速度加快，意味著IT部門必須在運營效率和成本、業(yè)務(wù)支持靈活性，以及安全性等方面做出躍進式的改變，作為創(chuàng)新的推動者，IT部門要隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，提供穩(wěn)定的，低復雜性，帶來新價值的應(yīng)對方式。思科將這種全新的IT模式稱之為“快速IT”。
 

　　在Cisco Live于2015年6月的會議上，John Chambers作為網(wǎng)絡(luò)市場領(lǐng)導者的CEO做了最后的主題演講。 在會議中，他選擇了向超過25,000名與會者(其中的一些人)發(fā)出直接警告，坦言再做一些人，對破壞性的數(shù)字復興可能反應(yīng)遲鈍。
 

　　錢伯斯預測，在未來10年里，40%的企業(yè)將不會以“有意義的方式”存在。面對他的預測，錢伯斯強調(diào)了他在成功地把握這一轉(zhuǎn)變過程中必須扮演的角色，他說:“它不再能讓你的商業(yè)戰(zhàn)略成為可能;這是你的商業(yè)策略。他直言不諱地將IT戰(zhàn)略與業(yè)務(wù)結(jié)果聯(lián)系在一起，錢伯斯表示，“如果你不能迅速實現(xiàn)這一目標，你的公司就會失敗?！?br/> 

自動化管理趨勢：
 

　　在新的企業(yè)云消費模型中，軟件定義的數(shù)據(jù)中心，軟件定義的數(shù)據(jù)中心(SDDC)可以發(fā)現(xiàn)、部署、管理、消費、發(fā)布和監(jiān)控基礎(chǔ)設(shè)施，并對其進行精確控制。靈活業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要這種方法來消除IT，從靜態(tài)到動態(tài)的、完全可配置的基礎(chǔ)設(shè)施操作。SDDC技術(shù)通過允許以工作負載為中心的架構(gòu)和云計算合并到一個單一的領(lǐng)域，從而加速了NGDC云消費模型的采用。
 

　　在下一代數(shù)據(jù)中心，控制層與數(shù)據(jù)層是松散的或者抽象的，控制層是執(zhí)行軟件，它決定了流量的去向，IT是它有能力通過軟件來控制、部署和重新配置軟件設(shè)施渠道，特別是通過開放API控制點。這被稱為控制層與數(shù)據(jù)層的分離。
 

　　備注
 

　　控制層：在路由選擇中，控制平面是與繪制網(wǎng)絡(luò)拓撲有關(guān)的路由器體系結(jié)構(gòu)的一部分，或者是定義如何處理輸入分組的路由表(可能是擴展的)中的信息。 控制平面功能，例如參與路由協(xié)議，在結(jié)構(gòu)控制元件中運行。 在大多數(shù)情況下，路由表中都包含一個目標地址列表和與之關(guān)聯(lián)的輸出接口。 控制平面邏輯還可以定義某些要丟棄的數(shù)據(jù)包，以及優(yōu)先處理某些數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包通過區(qū)分服務(wù)等機制來定義高質(zhì)量的服務(wù)。
 

　　當所有的基礎(chǔ)設(shè)施資源都被抽象到一個更高層次的控制層面時，它們可以被動態(tài)地配置和管理，并且資源被細化地定義以匹配應(yīng)用和/或服務(wù)需求。
 

　　比如，您可以點一份完整的餐點或點菜菜單。 你可以從菜單(控制層)菜單中選擇你想要的，并告訴你的服務(wù)員。 在這個比喻中的數(shù)據(jù)層好比是廚房，它做飯是根據(jù)您的訂單按要求。 你可能看不到主廚是如何填滿訂單的，但是當你到達餐桌時，你會欣賞到新鮮熱騰騰的一餐。
 

　　進一步考慮這個比喻，考慮餐廳自動化中的新應(yīng)用，這些應(yīng)用正在改善服務(wù)交付并增加收入。 在Chili's Grill&Bar餐廳，顧客可以選擇自行訂餐，并通過桌面平板電腦自行支付。紅辣椒公司稱，由于顧客不再需要等待服務(wù)員來續(xù)杯或點餐甜點，他們的銷售額會大幅上升。除了增加收入，該公司還認為這是一個機會，可以在餐廳和客人之間建立更強的聯(lián)系和互動。
 

應(yīng)用程序編程接口(API)今天
 

　　API生態(tài)系統(tǒng)是多樣而廣泛的。IT操作利用多種工具實現(xiàn)不同的目標。提供CLIs不夠是不夠的;供應(yīng)商正在說明代碼作為日常操作的工具的價值和好處。使用API編寫常見的和/或完全不同的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)任務(wù)可以顯著地減少錯誤，提高生產(chǎn)率，并通過數(shù)據(jù)過程分享來實現(xiàn)簡化高效的交付服務(wù)。
 

　　備注：應(yīng)用程序接口(英語：Application Programming Interface，簡稱：API)，又稱為應(yīng)用編程接口，就是軟件系統(tǒng)不同組成部分銜接的約定。由于近年來軟件的規(guī)模日益龐大，常常需要把復雜的系統(tǒng)劃分成小的組成部分，編程接口的設(shè)計十分重要。程序設(shè)計的實踐中，編程接口的設(shè)計首先要使軟件系統(tǒng)的職責得到合理劃分。良好的接口設(shè)計可以降低系統(tǒng)各部分的相互依賴，提高組成單元的內(nèi)聚性，降低組成單元間的耦合程度，從而提高系統(tǒng)的維護性和擴展性。
 

　　速度與靈活性是作為驗證任務(wù)與方法的重要因素。一致性與可重復性的提供了審計活動記錄，從而實現(xiàn)全自動化管理的途徑。
 

配置管理工具
 

　　在過去的幾年中，配置管理(CM)工具在自動化系統(tǒng)中中得到了充分、廣泛的應(yīng)用，以便于所有基礎(chǔ)設(shè)施自動化的研發(fā)、運營。這些管理工具可以幫助工作負載在云中大規(guī)模的靈活配置。
 

　　由于所有的基礎(chǔ)設(shè)施都能通過代碼管理，對于一些服務(wù)器乃至成百上千的服務(wù)器而言，配置與運維是一件輕松的事情。由于自動化管理的多樣性，高效的管理方法都能提高企業(yè)IT運營的靈活性。
 

　　在下一代數(shù)據(jù)中心中，IT管理員通過管理行為的策略有效管理企業(yè)解決方案的全部范圍。Puppet被認為是一個跨平臺的、開源的CM解決方案。2011年，隨著VMware、谷歌和思科等合作伙伴的投資，Puppet Labs推出了第一款面向商業(yè)企業(yè)的解決方案。
 

　　該公司的“聲明式配置語言”幫助定義和管理交付過程和基礎(chǔ)設(shè)施生命周期中的每一個步驟，包括供應(yīng)、配置、操作系統(tǒng)管理、編制和報告?！睆N師”為企業(yè)提供開放資源以及基于Ruby的類似的CM解決方案工具。
 

　　有了廚師，就可以部署工作站來控制主服務(wù)器。它的配置使用了一個開源的分布式版本控制系統(tǒng)Git。公司總監(jiān)科林坎貝爾在對解釋他們公司產(chǎn)品策略時，說道:“把基礎(chǔ)設(shè)施當作代碼來生成一個工作流程，就能夠有效地使用與其他類型軟件相同的測試流程?！?br/> 

　　備注：Git是一款免費、開源的分布式版本控制系統(tǒng)，用于敏捷高效地處理任何或小或大的項目。 Git是一個開源的分布式版本控制系統(tǒng)，可以有效、高速的處理從很小到非常大的項目版本管理。Git 是 Linus Torvalds 為了幫助管理 Linux 內(nèi)核開發(fā)而開發(fā)的一個開放源碼的版本控制軟件。Torvalds 開始著手開發(fā) Git 是為了作為一種過渡方案來替代 BitKeeper，后者之前一直是 Linux 內(nèi)核開發(fā)人員在全球使用的主要源代碼工具。開放源碼社區(qū)中的有些人覺得BitKeeper 的許可證并不適合開放源碼社區(qū)的工作，因此 Torvalds 決定著手研究許可證更為靈活的版本控制系統(tǒng)。盡管最初 Git 的開發(fā)是為了輔助 Linux 內(nèi)核開發(fā)的過程，但是我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在很多其他自由軟件項目中也使用了 Git。
 

軟件定義網(wǎng)絡(luò)
 

　　在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，操作人員在一些低配置的設(shè)備上配備一些功能，通過使用軟件定義的網(wǎng)絡(luò)(SDN)，管理員可以編寫高級控制程序，并規(guī)定整個網(wǎng)絡(luò)的行為，使得控制邏輯與轉(zhuǎn)發(fā)流量的底層物理路由器和交換機相分離。
 

　　集成網(wǎng)絡(luò)功能的復雜任務(wù)，如資源控制、優(yōu)先級和安全性，都被指定為一個SDN控制框架。矛盾的是，SDN提供了創(chuàng)建具有更復雜策略的配置的能力，但是更易于管理、維護和安全運行。
 

　　VMware的NSX于2013年在VMworld上宣布，它是SDN實現(xiàn)的早期參與者。基于VMware在2012年收購了Nicira，NSX是一個網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺，它根據(jù)軟件中的策略重新生成網(wǎng)絡(luò)模型，使任何規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)拓撲能夠快速創(chuàng)建和供應(yīng)。
 

　　在一個控制邏輯網(wǎng)絡(luò)功能(交換機、路由器、防火墻、VPN、安全)的控制器集群的基礎(chǔ)上，NSX允許虛擬網(wǎng)絡(luò)通過任何平臺來利用NSX API。
 

　　這種方法能夠幫助IT將物理網(wǎng)絡(luò)作為按需消費的資源庫。VMware負責網(wǎng)絡(luò)和安全產(chǎn)品營銷的副總裁克里斯金表示，企業(yè)需要改變:“網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)型是不可避免的。
 

　　唯一真正的問題是:當你的商業(yè)成功很大程度上依賴于你提高速度和效率的能力時，你為什么要考慮一個過時的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)呢?虛擬化您的網(wǎng)絡(luò)是邁向軟件定義數(shù)據(jù)中心的下一步。
 

　　這個趨勢的另一個例子是思科的ACI框架。 ACI是一個動態(tài)工作負載的集成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，正在移動網(wǎng)絡(luò)自動化。
 

　　ACI以應(yīng)用程序為中心的自動化策略模型有望通過嵌入式安全性，集中管理，合規(guī)性和快速擴展能力來滿足IT市場需求。
 

　　據(jù)報道，ACI是業(yè)界第一個提供動態(tài)的應(yīng)用感知網(wǎng)絡(luò)策略的解決方案，可以將應(yīng)用部署時間從幾個月縮短到幾分鐘。思科在2015年6月報告說，ACI用戶和領(lǐng)先的安全解決方案公司賽門鐵克公司預計，由于部署ACI，其投資回報率為441%，應(yīng)用開發(fā)生命周期的速度提高了87%。
 

　　存儲API和接口在存儲方面，自動化管理可能是直接管理系統(tǒng)的接口(CLI和UI)，集成更高級別工具(SDK，插件，驅(qū)動程序)和存儲API以實現(xiàn)自動化工作流程(添加，刪除或報告使用情況)。 當前的范例將存儲視為IT自動化難題中的一個無差別的資源。
 

　　云中的應(yīng)用程序和工作負載不僅僅需要容量調(diào)配存儲; 他們需要由業(yè)務(wù)需求驅(qū)動的配置文件，而不是傳統(tǒng)存儲架構(gòu)提供的有限選項。 下一代數(shù)據(jù)中心中的自動化存儲將容量配置模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€自動化的，可編程的，可重復的，政策驅(qū)動的環(huán)境，推動企業(yè)IT轉(zhuǎn)型。
 

　　它消除了以設(shè)備和端點為中心的管理并完全啟用多租戶數(shù)據(jù)管理和保護。自動化，QoS和基于API的訪問的Web規(guī)模原則有助于協(xié)調(diào)所有企業(yè)工作負載及其與下一代數(shù)據(jù)中心交付解決方案集成在一起。 這些性能使IT能夠為企業(yè)提供更高的商業(yè)價值。

數(shù)據(jù)保障
 

　　在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，基礎(chǔ)設(shè)施是用專門定制硬件，確保故障不會對一些特殊的應(yīng)用程序產(chǎn)生消極影響。當然結(jié)果就是，特殊的應(yīng)用程序運行順利，基礎(chǔ)設(shè)施項目金額卻在過度設(shè)計中無形的增加不少支出。
 

　　在下一代數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計中，對于數(shù)據(jù)安全保障證可以把它看做是需要做防護的地震建筑物; 沒有任何建筑物能夠承受全部的地震活動，但是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠成倍地降低災害的發(fā)生概率。 下一代數(shù)據(jù)中心建筑設(shè)施靈活性高、安全系數(shù)高的基礎(chǔ)架構(gòu)是業(yè)界所期望的，自我修復架構(gòu)設(shè)計是用來允許故障出現(xiàn)的。從部件故障到動態(tài)業(yè)務(wù)管理單元故障，下一代數(shù)據(jù)中心企業(yè)架構(gòu)師在設(shè)計之初允許一定的故障率，同時盡最大可能降低其發(fā)生的可能性。
 

　　動態(tài)CPU和VM分配VMware的DRS(分布式資源調(diào)度程序)是一個動態(tài)分配和平衡計算的實用程序容量和虛擬機放置，以及來自多個ESX服務(wù)器主機的共享資源。 使用自動編程的預定義優(yōu)先級，虛擬機管理程序可以將虛擬機從焦點區(qū)域重新分配到其他區(qū)域，而不會中斷工作負載。
 

　　企業(yè)正在使用DRS來簡化應(yīng)用程序的配置，并通過優(yōu)化資源分配來獲得更高的利用率。 DRS等公用事業(yè)和功能的業(yè)務(wù)優(yōu)勢包括簡化日常IT運營的能力，因為員工受其環(huán)境中本地化事件的影響較小。 當單個虛擬機上的加載發(fā)生變化時，自動資源優(yōu)化和重定位將減少管理員響應(yīng)的需求。
 

　　將時間更多的專注于更高級的任務(wù)，避免數(shù)據(jù)丟失或服務(wù)中斷的風險。

可用區(qū)域概念
 

　　AWS推廣云中數(shù)據(jù)保證可用性區(qū)域的概念。 可用區(qū)域保護您的應(yīng)用程序免受高昂的故障成本。 在OpenStack等開放源代碼平臺中，可用區(qū)域用于將計算主機安排到邏輯組中，從而為其他可用區(qū)域提供物理冗余和隔離。 用戶可以通過指定他們想要內(nèi)置實例的哪個可用區(qū)來允許應(yīng)用程序來配置資源。如果發(fā)生故障，資源將分布在不同的機器上，實現(xiàn)高可用性(HA)。
 

多路徑傳輸
 

　　與為單個位置提供多個路徑的公用電網(wǎng)類似，透明多路徑允許數(shù)據(jù)經(jīng)由替代路線傳遞。 這消除了單點網(wǎng)絡(luò)故障的可能性和風險，無論是組件還是環(huán)境。除了啟用NGDC技術(shù)(如多路徑路由)正在提高網(wǎng)絡(luò)性能，因為更多的負載均衡流量可以通過更多的路由分配。 企業(yè)架構(gòu)師正在使用多路徑技術(shù)來獲得更高的吞吐量，可靠性和網(wǎng)絡(luò)性能。
 

動態(tài)防火墻
 

　　NGDC部署中的另一個網(wǎng)絡(luò)趨勢是針對特定于分段的實例或?qū)嵗M的動態(tài)防火墻。 管理員以編程方式將防火墻策略應(yīng)用于工作負載或一組工作負載，而不是手動觸摸鏈中的每個設(shè)備，在大規(guī)模的云部署中可以多達50個端點。 使用動態(tài)防火墻進行自動化可以通過減少人為錯誤和安全漏洞的可能性來保證數(shù)據(jù)的安全。
 

存儲中基于復制的HA
 

　　存儲創(chuàng)新在過去幾年中得到了長足的發(fā)展，以確保云服務(wù)中的高可用性，安全性以及數(shù)據(jù)可靠性。 企業(yè)需要擴展業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序并保證性能水平，因此采用基于復制的方式取代了RAID數(shù)據(jù)保護。 RAID這項技術(shù)發(fā)展30年，卻并沒有跟上云計算的步伐。 使用傳統(tǒng)的基于RAID的存儲設(shè)計從故障中恢復可能需要幾個小時或幾天的時間，從而導致更大的故障和完全的數(shù)據(jù)丟失。傳統(tǒng)存儲公司將其管理系統(tǒng)建立在使用存儲管理員的結(jié)構(gòu)之上，因此創(chuàng)建了復雜的、功能豐富的管理工具。 云服務(wù)中的數(shù)據(jù)保證不是通過管理團隊實現(xiàn)，而是通過為云構(gòu)建的有效配置管理工具實現(xiàn)。 在NGDC中，企業(yè)不是在管理存儲，而是通過自動化系統(tǒng)管理存儲。

基于復制的HA是RAID后的數(shù)據(jù)保護
 

　　這種NGDC架構(gòu)可以防止驅(qū)動器和節(jié)點故障。 它允許存儲系統(tǒng)在各個級別的存儲解決方案中吸收并發(fā)故障。 在故障事件中，系統(tǒng)中的每個驅(qū)動器重新分配一個小的其數(shù)據(jù)的百分比與所有其他驅(qū)動器的可用空間并行，無需操作人員干預。 基于復制的自動化體系結(jié)構(gòu)的自我修復特性可以快速重建性能影響最小，因為不需要奇偶讀取。 采用這種架構(gòu)，故障是被隔離的，不影響QoS運行。
 

　　IT決策者正在將那些未被充分利用的數(shù)據(jù)中心與IT資源進行充分的整合，無論是運維人員，還是軟件，還是正在進行的各種流程。融合能夠在控制過多資源的同時，能夠通過IT接管感知活動，季節(jié)性的變化以及典型的使用手法。
 

　　就像那些實踐超額預訂的航空公司一樣，管理人員可以通過編程的方式管理閾值，以滿足客戶的期望，將利用率提高到最大化，有效控制成本。越來越少的系統(tǒng)、組件之間的接口是在NGDC中全球效率的支柱。
 

全球效率趨勢
 

　　融合網(wǎng)絡(luò)
 

　　更多的收益來源于企業(yè)IT架構(gòu)師，在為企業(yè)架構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)時，對數(shù)據(jù)中心進行大規(guī)模動態(tài)優(yōu)化、管理。
 

　　以太網(wǎng)速度的快速提高，加上基于網(wǎng)絡(luò)的QoS技術(shù)，可以促進先前分離的應(yīng)用和存儲流量的融合。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計現(xiàn)在可以利用云的彈性。 通過消除光纖通道主機總線適配器和每端口成本，可以獲得更高的效率。
 

　　融合網(wǎng)絡(luò)能夠幫助企業(yè)建立防火墻時，利用云服務(wù)提高云的靈活性，使用同樣的web技術(shù)，為公共云提供商提供最大的動力。在下一代數(shù)據(jù)中心中，運用single-fabric技術(shù)有效降低了基礎(chǔ)設(shè)施和電力需求，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)性能和利用率，簡化了管理和操作。
 

　　本土在線存儲效率
 

　　下一代數(shù)據(jù)中心存儲架構(gòu)同樣采用了融合的方法。 將存儲整合到一個簡化的，可擴展的平臺可以提高利用率，并大大降低資本成本。 全閃存對數(shù)據(jù)中心效率的影響不能被夸大。全閃存降低了存儲設(shè)備成本，碳足跡和功耗。 NGDC數(shù)據(jù)縮減技術(shù)使設(shè)備能夠使用更少的位來存儲數(shù)據(jù)，所需空間更少。 全閃存的架構(gòu)特性，如在線重復數(shù)據(jù)刪除、壓縮和數(shù)據(jù)薄供應(yīng)，在不進行性能權(quán)衡的情況下，可以在規(guī)模上實現(xiàn)環(huán)境、經(jīng)濟雙效益。
 

總結(jié)
 

　　企業(yè)架構(gòu)師負責提高TCO、滿足SLA，并創(chuàng)建一個支持更好、更快、更容易執(zhí)行的環(huán)境，所有這些都同時保證了通過大量新數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序的大量支持來保證生產(chǎn)級別的支持。硬件定義的、遺留的基礎(chǔ)設(shè)施限制了它實現(xiàn)這些目標——這是可以理解的。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心不是為云而建的。服務(wù)交付模型，如IaaS、私有云和SDDC將繼續(xù)破壞傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施方法。下一代數(shù)據(jù)中心的云經(jīng)濟正在改變這種模式。在一次以硬件為中心的機房業(yè)務(wù)中，應(yīng)用軟件定義的一切(SDx)規(guī)則可以創(chuàng)造更多的機會來最大化資源，滿足21世紀的客戶需求。