網(wǎng)絡(luò)在給人們帶來(lái)便利的同時(shí),也給數(shù)據(jù)中心的建設(shè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。數(shù)據(jù)中心不僅是
服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備,以及若干基礎(chǔ)軟件的堆砌,而是一個(gè)系統(tǒng)性工程。下面我們就來(lái)解密一下,很多人心目中神秘的數(shù)據(jù)中心都是由什么組成的。
1、基礎(chǔ)設(shè)施層(IaaS)
構(gòu)建以軟件定義計(jì)算、軟件定義存儲(chǔ)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)以及基礎(chǔ)設(shè)施為核心的IaaS 層,其核心特征在于計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)以及基礎(chǔ)軟件資源可以以軟件定義的“積木”方式構(gòu)建,在統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)與調(diào)度系統(tǒng)的統(tǒng)一管控下,支持跨中心、跨廣域網(wǎng)的資源調(diào)度。
1.1 軟件定義計(jì)算
基于新一代的計(jì)算虛擬化技術(shù),將數(shù)據(jù)中心計(jì)算能力顆粒化、池化,打造“計(jì)算資源積木”,將多種資源(X86、ARM、GPU 等)以多種形式(虛擬機(jī)、容器等)對(duì)外提供服務(wù),支持計(jì)算資源按需靈活編排,同時(shí)應(yīng)具備更強(qiáng)的系統(tǒng)容災(zāi)能力。
1.2 軟件定義存儲(chǔ)
基于存儲(chǔ)虛擬化技術(shù),將物理存儲(chǔ)設(shè)備抽象為虛擬共享存儲(chǔ)資源池,剝離存儲(chǔ)控制面與存儲(chǔ)硬件面,提供從存儲(chǔ)設(shè)備至應(yīng)用系統(tǒng)的端到端的存儲(chǔ)服務(wù),使存儲(chǔ)資源變得更靈活,支持各類存儲(chǔ)設(shè)備(集中式、分布式等)、多種形式(塊、文件、對(duì)象等),提供存儲(chǔ)編排能力,面向用戶開放定制化的存儲(chǔ)模式、存儲(chǔ)策略、備份策略等按需服務(wù)。
1.3 軟件定義網(wǎng)絡(luò)
基于SDN 技術(shù),將數(shù)據(jù)中心內(nèi)部、多數(shù)據(jù)中心間以及主干網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一整合,支持廣范圍細(xì)粒度網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一調(diào)度。軟件定義網(wǎng)絡(luò)將控制面與轉(zhuǎn)發(fā)面分離,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化,支持用戶自定義網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⑦壿嬀W(wǎng)路間數(shù)據(jù)強(qiáng)隔離;將交換與數(shù)據(jù)處理結(jié)合,支持網(wǎng)絡(luò)功能(防火墻等)的動(dòng)態(tài)插入;基于業(yè)務(wù)和應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化管理,增強(qiáng)對(duì)軟件定義計(jì)算(計(jì)算虛擬化網(wǎng)絡(luò)特性)、軟件定義存儲(chǔ)(存儲(chǔ)融合網(wǎng)絡(luò))的支撐能力;具備網(wǎng)絡(luò)編排能力,提供端到端的QoS 保障。建成高性能(40GE、100GE)、高安全(抗竊聽、邏輯鏈路強(qiáng)隔離)、高可靠(冗余、分布式網(wǎng)絡(luò))的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)網(wǎng)系。
1.4 基礎(chǔ)設(shè)施
IT 基礎(chǔ)設(shè)施方面,以服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備為代表,在軟件定義技術(shù)的推動(dòng)下, IT 基礎(chǔ)設(shè)施將以開放、通用、標(biāo)準(zhǔn)、低值、靈活為特征,由IaaS 軟件(軟件定義網(wǎng)絡(luò)、軟件定義存儲(chǔ)、軟件定義計(jì)算)實(shí)現(xiàn)資源整合、調(diào)度與自動(dòng)化協(xié)同,IT 基礎(chǔ)設(shè)施僅扮演執(zhí)行的角色,因此基于通用熱插拔組件(計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等)按照模塊化組合的IT 設(shè)施將成為主流,實(shí)現(xiàn)更高的性能、密度、集成度和能效比。在機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施方面,為適應(yīng)新一代數(shù)據(jù)中心的發(fā)展要求,機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施除了在防火、防水、防潮、防震、電力、配線、溫濕度、防雷、防靜電、防塵等方面達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求外,還需要在節(jié)能、安全、管理便捷性等方面進(jìn)一步拓展,在保證安全性的基礎(chǔ)之上,降低中心能耗,構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心,數(shù)據(jù)中心直流供電系統(tǒng)、節(jié)能型智能模塊機(jī)柜、電子綜合布線、智能動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控將成為新一代機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的重點(diǎn)發(fā)展方面。
2、平臺(tái)服務(wù)層(PaaS)
平臺(tái)服務(wù)層將以數(shù)據(jù)、運(yùn)行、運(yùn)維、安全等方面為主要突破口,將傳統(tǒng)平臺(tái)軟件通用化、模塊化、積木化,增強(qiáng)平臺(tái)服務(wù)層橫向以及與應(yīng)用系統(tǒng)的縱向的“互聯(lián)、互通、互操作”能力,支持“軟件資源積木”的形式提供平臺(tái)服務(wù),實(shí)現(xiàn)平臺(tái)軟件的動(dòng)態(tài)編排,滿足上層應(yīng)用系統(tǒng)使用需求。
2.1 數(shù)據(jù)即服務(wù)
基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)服務(wù),提供豐富數(shù)據(jù)按需存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析挖掘等服務(wù)。主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析服務(wù)、人工智能服務(wù)等方面。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)將數(shù)據(jù)庫(kù)資源池化,以云數(shù)據(jù)庫(kù)的形式,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將服務(wù)交付給客戶,不同用戶只需提交數(shù)據(jù)庫(kù)需求申請(qǐng),即可以快速獲得所需的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),提高數(shù)據(jù)庫(kù)資源的敏捷交付能力。數(shù)據(jù)服務(wù)屏蔽底層存儲(chǔ)方式、數(shù)據(jù)庫(kù)類型區(qū)別,支持對(duì)數(shù)據(jù)的按需清洗、轉(zhuǎn)換、聚合,將數(shù)據(jù)資源池化,按權(quán)限提供給不同的系統(tǒng)和用戶,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)管控的標(biāo)準(zhǔn)化,提供更加簡(jiǎn)單易用的按需數(shù)據(jù)服務(wù)。大數(shù)據(jù)分析服務(wù)以大數(shù)據(jù)技術(shù)為基本,對(duì)底層大數(shù)據(jù)集群、業(yè)務(wù)等復(fù)雜操作進(jìn)行封裝,融入算法、模型等要素,提供給用戶簡(jiǎn)單易用的通用接口,實(shí)現(xiàn)彈性的數(shù)據(jù)處理。人工智能服務(wù)提供機(jī)器學(xué)習(xí)模型的池化管理,實(shí)現(xiàn)基于“云”架構(gòu)的機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)。通過(guò)將模型庫(kù)資源池化,為租戶提供各種機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù),并支持用戶將自己訓(xùn)練的模型加入池化的模型庫(kù)資源中,為自身和其他用戶提供機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)。
2.2 運(yùn)行即服務(wù)
運(yùn)行即服務(wù)是平臺(tái)服務(wù)的核心, 以SOA、微服務(wù)為基礎(chǔ),面向業(yè)務(wù)系統(tǒng),提取公共服務(wù)需求點(diǎn),發(fā)展服務(wù)框架、并行計(jì)算服務(wù)、服務(wù)治理、負(fù)載均衡等能力,注重“互聯(lián)、互通、互操作”能力,支撐數(shù)據(jù)中心上層系統(tǒng)的快速構(gòu)建運(yùn)行,助力基于云架構(gòu)的“超級(jí)計(jì)算機(jī)”的構(gòu)建。
2.3 運(yùn)維即服務(wù)
運(yùn)維即服務(wù)將運(yùn)維服務(wù)化,以運(yùn)維框架、自動(dòng)部署、應(yīng)用狀態(tài)采集、運(yùn)行分析等為代表。運(yùn)維框架為應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)提供統(tǒng)一的運(yùn)維框架,支撐應(yīng)用系統(tǒng)快速集成運(yùn)維功能,便于統(tǒng)一監(jiān)控、管理與部署;自動(dòng)部署實(shí)現(xiàn)相關(guān)軟件的編排與部署;應(yīng)用狀態(tài)采集提供探針式的應(yīng)用系統(tǒng)監(jiān)控工具,支持應(yīng)用系統(tǒng)自定義狀態(tài)數(shù)據(jù);運(yùn)行分析為應(yīng)用系統(tǒng)提供基礎(chǔ)運(yùn)行分析方法,支持應(yīng)用系統(tǒng)自定義分析策略。
2.4 安全即服務(wù)
安全即服務(wù)依托于安全基礎(chǔ)設(shè)施,將安全服務(wù)化,支持安全服務(wù)與應(yīng)用系統(tǒng)“嵌入式”結(jié)合,包括身份認(rèn)證服務(wù)、權(quán)限管理服務(wù)、數(shù)據(jù)加密服務(wù)、安全傳輸服務(wù)等,有效提升數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的安全性。
2.5 專用服務(wù)
專用服務(wù)以即時(shí)通信、視頻服務(wù)、GIS 服務(wù)、人機(jī)交互服務(wù)為代表,滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景需求。
3、應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)層(SaaS)
面向用戶需求,基于統(tǒng)一的IaaS、PaaS平臺(tái),以“資源積木”的方式,打造靈活、精干的應(yīng)用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的快速建設(shè)與靈活調(diào)整。應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)層面需結(jié)合應(yīng)用需求,其功能可千變?nèi)f化,但均基于共性的基礎(chǔ)底層支撐搭建,在實(shí)現(xiàn)高靈活性的同時(shí),能夠降低建設(shè)成本。
4、數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)是軟件定義數(shù)據(jù)中心的核心,在多數(shù)據(jù)中心之間,以全扁平式、點(diǎn)到點(diǎn)全互聯(lián)、統(tǒng)一資源管理的分布式云數(shù)據(jù)中心架構(gòu),將多個(gè)不同地域、不同階段、不同規(guī)模的數(shù)據(jù)中心所有資源通過(guò)邏輯集中、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一呈現(xiàn)、統(tǒng)一運(yùn)營(yíng);在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,依托機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控、統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)與調(diào)度、統(tǒng)一平臺(tái)服務(wù)與調(diào)度,縱向管控IaaS、PaaS、SaaS 層,對(duì)物理資源、軟件資源、運(yùn)行策略統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度,實(shí)現(xiàn)全方面的細(xì)粒度管控與自動(dòng)化智能維護(hù)。
如前文所說(shuō),數(shù)據(jù)中心不僅是服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備,以及若干基礎(chǔ)軟件的堆砌,而是引用為牽引的體系性工程。經(jīng)過(guò)多輪迭代發(fā)展,在具體功能層面,數(shù)據(jù)中心的能力得到了很大的進(jìn)步,但是在數(shù)據(jù)中心體系層面,各大公司受制于市場(chǎng)及成本,更多的是注重于單一層面,對(duì)整體發(fā)展重視程度不夠。新一代軟件定義數(shù)據(jù)中心功能復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)難度大,僅靠若干家公司是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,未來(lái)寄希望于組團(tuán)的力量實(shí)現(xiàn)。
河姆渡就是一家專做弱電安防、智能建筑的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),不僅能提供可落地的數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案,還能提供設(shè)備采購(gòu)、安裝施工一站式的服務(wù)。