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新型数据中心建设面面观:超融合“上位”,能力全进化

2022/1/5 14:43:46 作者:管理员
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“新基建”、“东数西算”、新型数据中心、“双碳”战略……从2020年至2021年,为匹配“十四五”期间以数字经济高质量发展推动经济社会高质量发展的总路线,一系列顶层设计相继出台,将我国数据中心产业从高速发展推向了高质量发展的新阶段。相应地,数据中心的建设模式也在发生急剧变化。



  数据中心作为数字经济的核心基础设施,随着新一代信息技术快速发展并深度融入千行百业数字化转型进程,企业及组织数据资源存储、计算和应用的需求大幅提升,传统数据中心正加速与云、网融合发展,加快向新型数据中心/一体化大数据中心演进。

  

  按照工信部《新型数据中心发展三年行动计划(2021-2023年)》中的定义,新型数据中心是以支撑经济社会数字转型、智能升级、融合创新为导向,以5G、工业互联网、云计算、人工智能等应用需求为牵引,汇聚多元数据资源、运用绿色低碳技术、具备安全可靠能力、提供高效算力服务、赋能千行百业应用的新型基础设施,具有高技术、高算力、高能效、高安全的特征。

  

  以终为始倒推,新时期的新型数据中心该怎么建设呢?在目前主流的两种数据中心建设模式中,超融合模式的呼声日渐升高。IDC的调查报告显示,有67%的企业受访者考虑或正在使用超融合构建数据中心。Gartner的调研数据也显示,2023年将有70%的政府和企业采纳超融合基础机构。


超融合基础架构所带来的的无与伦比的灵活敏捷性和成本效益


  当前,无论是中小型企业,抑或是大型的企业组织的IT领导者们都面临一大类似的问题:他们将如何通过企业级性能和对于本地部署解决方案的保护来实现云计算的灵活敏捷性和经济成本效益?


  每天,应用程序不断蔓延的问题以及传统基础架构维护的成本都在不断的攀升,搞得当前的IT企业组织很难能够得心应手的解决这些问题。但现在,IT企业们可能终于有了一个答案了,这便是:部署采用超融合基础设施。有业内相关的分析人士预测,到2019年,美国企业对于超融合系统方面的投资或将达到50亿美元。


  尽管对这些系统的投资正在持续不断的增加,但是,当前的IT企业组织机构对于超融合基础设施的真正含义仍然存在着一定的困惑。


  超融合基础架构是指将企业数据中心的计算、存储、网络和管理软件整合到一款单一的设备中。这是一种现代化的数据架构,旨在提供无与伦比的效率,性能和弹性。


  对于任何犹豫是否应该采用超融合基础设施的IT领导者而言,如下,是一家财富50强企业的在部署实施了超融合基础设施之后的成果汇报,相信应该能够为您企业组织提供足够的参考借鉴和信心:


  ❂ 将原本的34台机架和三处数据中心整合为三台机架和三处数据中心;


  ❂ 数据中心空间和功耗降低了10倍;


  ❂ 预计5年的节省总金额将达到1亿美元;


  ❂ 实现了跨全球数据中心的无缝的虚拟机移动性。


  诸如HPE SimpliVity等构建于HPE ProLiant DL380 Gen10服务器上的解决方案(由英特尔Xeon可扩展处理器提供支持),可提供具有成本效益的数据中心整合,并为企业组织带来了诸多方面的益处。对于企业组织的IT领导者们来说,如果他们想要实现投资回报的最大化,就必须了解需要通过超融合系统的部署采用能够达成怎样的效果。


超融合基础设施架构正在兴起成为企业数据中心的必需品而非奢侈品


  当前,IT企业业务部门的领导者和员工们对于IT性能绩效的期望远远超过了其IT部门所能够赶上的步伐。随着基于云计算的应用程序和移动性成为常态,企业的IT部门必须执行一些看起来似乎不可能的任务——即:在满足好日益增长的企业业务部门的预期需求的同时,努力提高成本效益。


  而当前的问题在于:企业数据中心的架构并不具备足够的能力来实现这些目标。多年来,部署采用虚拟化技术是传统数据中心实现转型的主要机会。尽管虚拟化技术的确解决了容量方面的问题,并提高了企业数据中心的成本效率水平,但其与物理服务器相比,在性能方面的表现仍然不佳。为了解决这方面的弱点,企业的IT团队不得不向数据中心添加更多工具、应用程序和硬件。


  这样所导致的结果便是:不仅在满足业务需求方面进展甚微,反而带来了更加复杂的数据中心架构。甚而会让IT部门面临更多方面的挑战,其中就包括:


  ❂ 硬件蔓延:基础设施孤岛非常繁琐,并且采用拼凑方式进行连接,从而导致了维护成本的增加,且灵活性也不复存在。


  ❂ 管理策略的蔓延:满足性能预期需要跨多款工作负载实施一致的应用程序管理策略。但是,由于数据中心松散地连接了许多不同的解决方案,所以实现这种一致性几乎是不可能的。


  ❂ 有限的可扩展性:云计算的价值部分是由于其消除了企业组织对于预算可预测性方面的担忧,因为企业的IT领导者们可以根据业务的实际需要进行规模化的扩展和缩减。而如若采用传统的基础架构,IT领导者在预测新项目的预算和规划方面就会存在难题。


  每一次迭代投资都是有意义的,但从长远来看,这会阻碍了企业的创新和灵活性。如果迭代没有更广泛的变化,就不可能达到预算效率、运营效率和应用出现性能改进等等方面的IT需求。而超融合基础设施正是作为IT堆栈由此发展而来的。



IT协议栈朝着超融合基础架构方向的演变


  从某种意义上说,传统IT基础架构和超融合基础架构之间存在多个步骤。多年来,IT堆栈已经获得了长足的发展,因为超融合基础设施提供了更低的前期投资,更高的运营效率以及更快的响应速度和灵活敏捷性。


  但是,真实的超融合基础设施是什么样的呢?对于尚未从传统基础架构中迁出的传统业务而言,该堆栈包括服务器和VMware、存储交换机、高可用性共享存储、备份和重复数据删除、WAN优化、云网关、SSD阵列、存储缓存和第三方数据保护应用程序。


  作为一种渐进式的改进,企业的IT部门可能会选择采用集成式的系统。但是,他们目前仅仅只是将这些作为预先集成的一组服务器和存储盒进行部署。虽然集成的系统可能导致服务器、VMware、存储交换机和共享存储的效率较低,但其能够满足更多的现代化方面的需求。


  超融合解决方案的市场进一步将存储整合到服务器盒中。因此,这就使得企业客户可以享受到多种用例的益处:


  ❂ 远程办公管理:跨多处办公低点实现IT系统的标准化,并在企业本地或中心位置对其实施集中式管理,可以交由IT专家而不是传统的专家们来进行部署。


  ❂ 业务部门:简化了应用程序服务,减少了IT开销,并简化了支持流程。


  ❂ 中型企业:帮助中型企业加快基础设施的部署,简化系统管理,并增强在灾难恢复实践能力。


  但是,并非所有的超融合基础设施解决方案都是一样的。起初看来,企业似乎对于超融合基础设施的定义都感到满意。但实际上,在评估该市场时,一些明确的区别企业客户仍然务必要特别留意。


超融合“上位”大型数据中心也面临诸多问题


  当然不可否认的是,“传统”超融合在建设中大型数据中心也遇到了很多挑战。

  

  首先,超融合的建设模式,一般是整体建设,计算、存储、网络通过软件集成为一整套解决方案,由单一厂商来提供。这在大型数据中心的采购、建设中,往往会面临着厂商绑定、采购合规的质疑。

  

  其次,超融合节点一般选择通用服务器,存算比是固定的,这样就会出现在数据中心出现能力瓶颈需要扩充时出现僵化浪费现象。比如只需要扩展算力时,存储也随着扩展;只需要扩展存储时,算力也联动扩展,由此带来不必要的投资浪费。

  

  最后,超融合目前一般只支持块存储,但是数据中心的存储越来越多的需求来自于非结构化的文件、对象和大数据存储。此外一些新的技术应用,如AI、大数据、容器、区块链等,超融合的支持度也并不理想。  

  

  毋庸讳言,今天的超融合已经不再是以前的超融合,得益于计算、存储、网络、平台、管理、架构、节能等内涵和外延的全方位提升,已经具备了从边缘、中小数据中心走向大型数据中心的能力,能够服务于国家“东数西算”和“双碳”战略,引领新型数据中心建设,并最终赋能千行百业的数字化转型,推动经济社会高质量发展。


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