虚拟数据中心：IT企业机构的艰难抉择

　　ZDNetChina服务器站 7月23日服务器分析 为了解决服务器数量飞速增加、数据以指数速度增长、能源消耗以及几乎无法管理的基础架构等问题，很多IT企业机构开始在数据中心中应用虚拟化技术和刀片服务器技术。但是务必在行动之前考虑充分。

　　一个典型的两难困境：一个企业需要的自动化程度越高，它的IT架构就会变得越复杂繁琐。随着企业运作越来越依赖于多种互相协作的软件服务，现在这一情况也变得越来越普遍，每项服务都是为了某个增加收入的目标而创建的。这些应用依赖着大量的计算资源，以及服务导向架构和IT基础架构库所需的可灵活扩展的平台。

　　结果呢？服务器数量猛增、数据以指数速度增长、大量的能源消耗以及几乎无法管理的基础架构——简而言之，数据中心的环境已经快失去控制了。为了管理所有这一切，很多IT机构转而应用虚拟化技术和刀片服务器技术了。

　　这从几个方面成功地解决了服务器数量增加过快的问题。虚拟化技术实现了空间的节省和网络连接的简化，以更少的机架、线缆、电线和能耗，提高了管理和运作效率。

　　而且，虚拟化技术还为之前推出的产品解决方案提供了稳定、独立于平台的运行方法，提供了更好的监控和计算帐务的工具。虚拟化技术还帮助数据中心提供兼容性和适应性强的服务，以满足那些希望更好地对服务器进行控制的用户的需求——也就是说，他们的操作系统和应用——不必一定支持各异的独立平台。

　　服务器虚拟化技术使IT管理员以一种全新的视角来看待物理服务器资源，不用调整操作系统，就可以按照需求对计算资源进行增加或删减，比如可以满足月末或者季度末对计算资源的更大的需求。尽管你仍然需要支持多操作系统和应用程序，但是管理的物理资源却变少了，硬件平台也会得到更充分的利用。

　　通过使用惠普、IBM、Sun或者其他厂商提供的刀片服务器，你能够将更多的虚拟机或者独立的操作系统集中在一个具有灵活操作性和自我恢复能力的平台上。有望在2008年推出整合了SAN和网络交换机的无磁盘的刀片服务器平台，该平台将使用更多的网络化存储阵列，通过存储架构将备份、复制、灾难恢复等功能有效地结合在一起。

　　可能你会觉得这太好了而感觉不像真的，也许你的感觉是正确的。刀片服务器有自身的缺点：刀片服务器消耗大量的能源，而且产生大量的热，多数企业都因为数据中心处理能力有而对刀片服务器望而却步。多数企业的数据中心都是在二十多年前创建的，那时候还没有风冷微处理器和磁盘，但是流行的是水冷大型机。如果你的数据中心没有跟上新技术的步伐，那么刀片服务器对你来说也许太超前了。

　　我们根据客户的经验总结了刀片服务器的优点和缺点，来看一看刀片服务器到底是能够解决数据中心面临的问题，还是为数据中心制造出新的问题。那么，刀片服务器的性能是否能够省去能耗和冷却带来的高额费用？是否有一种数据中心的设计或重建方法能够确保架构和设备的费用不会超过运作的成本？

　　目前还无法给这些问题做出一个简单的答案。就像汽车的行驶状况取决于很多不同的驾驶条件，你的刀片服务器或虚拟服务器的投资回报率也取决于你自身的使用情况。你的基本建设预算决定是否或者何时在数据中心使用这些新技术，还是仅仅对数据中心进行改造。为了帮助客户做出正确的决策，我们建议客户仔细考虑以下因素：

保持高效，确保散热

　　运作效率 新的技术带来了新的运作流程，同时也可能带来一系列的问题。例如，快速配置虚拟服务器的特点是否能够避免操作系统标准化建设流程的改变？刀片服务器的效率如何，管理界面又如何和现有的企业管理工具结合在一起？在使用刀片服务器机架的存储和网络交换机是否能够改善现在线缆密布的情况，还是它会增加操作的复杂程度？总的来说，更少的硬件、更少的线缆、更低的平台独立性会带来运作效率的提高。

　　能耗和制冷 刀片服务器消耗的能量比它们单个1U处理器更多。尽管大型机需要消耗大量能源，但是它们体积庞大，这样每平方英尺所需要的能源并不高。现在，根据规模和企业要求，数据中心通常需要75-150瓦/平方英尺的电能，而大型机设备平均只需要30-40瓦/平方英尺的电能。

　　刀片服务器不仅仅比大型机消耗更多的能源，它们还产生了更多的热，多核处理器加剧了这一问题。精密的导热装置将热从处理器核中导出来，这样做提高了数据中心的温度。CPU无论在忙时或闲时都很热。

　　面向主机的大型机数据中心对制冷的需求却小得多。因为，和所占的面积相比它们排出的热量相对小得多。而且，很多20世纪80年代或者90年代早期使用的面向主机式大型机都采用水冷的方式，进一步降低了数据中心的制冷需求。五年前的制冷水平（更不用说15到20年前的制冷水平）无法满足目前的制冷需求。

　　同时，空气流通不畅也会使这个问题恶化。更狭小的安装空间（12英寸甚至更低）导致了从天花板上走线的方式。低矮或拥挤的活地板结构阻碍了空气的流通。低矮的天花板让热空气不能够从IT设备升到更高的地方。很多设备缺乏足够的冷热对流的通道，或者没有合适的地方安装制冷设备。

　　拥有多台刀片服务器的数据中心需要强大的制冷设备。IT设备和制冷必须是分层的，这样才能够从热量产生的源头将热量带走。

　　虽然从安全的角度来说，水和电并不是一对很好的搭档，但是水冷仍然卷土重来。因为它是在机架内而不是机架外进行冷却，所以比风冷的效率更高。HP就宣布推出了水冷服务器设备。

　　同时，IT制造商也开始研发"绿色"技术，比如用于厨房设备的Energy Star技术。这将把人们的关注焦点从处理能力转移到能源使用效率和散热设计上，在未来五年中减少能源消耗和所产生的热。

　　AMD已经发动了一场绿色战役：更低的功耗、更少的热量、更低的制冷要求。在美国加利福尼亚州，许多能源公司赋予都采用了虚拟化技术，成功解决了服务器占地和能源消耗等问题。

　　安装空间 刀片服务器并不一定会给你腾出更多的空间；事实上，你可能会发现所剩的空间更少了。首先，你需要安装附加的能源分配装置和备份设备，还需要安放散热装置，在刀片服务器机架之间保持相当的间隔，以便它们进行散热，避免某一区域内过热。

　　有些数据中心采用了垂直结构。如果你也采用了这种方式，注意不要过度地堆加服务器，因为这样会导致制冷困难，特别是当这些服务器几乎挨在一起的时候。

从零开始？

　　服务器和应用策略 任何虚拟化技术或刀片服务器技术的使用都应该是服务器和应用架构总体计划中的一部分。根据应用的性能要求决定哪些应用可能使用虚拟技术或者刀片服务器。对CPU、内存或者网络要求比较高的应用在独立环境中会更好地运行。

　　要知道谁来规定应用性能需求；应用设计者、开发者和厂商倾向于高估它们，你应该学会用自己的方法和工具来验证这种需求。x86性能管理工具市场在过去几年里成熟得很快，而现在的工具能够解决硬件和软件相互依赖程度和性能所带来的瓶颈问题。

　　陈旧的IT架构会面临来自刀片服务器严峻的挑战。在使用刀片服务器之前，你需要对IT计划需求和目前的能源、制冷和空间部署做一个仔细的评估，以确定你是应该对目前的设备升级还是建立一个新的数据中心。

　　全部代替（曾被称为"另起炉灶"策略）需要很大的资金投入。但是对于绝大部分使用了几代大型机的数据中心来说，需要针对它们目前支持的硬件进行大规模地改造。

　　例如，在平均维护水平上，机房空调的功率每年下降0。5%到1%。这意味着一个已经使用了20年的机房空调的工作效率要比一台新空调的效率要低10%到20%。加之刀片服务器对制冷的要求提高了，所以对机房空调进行升级的需求就非常明显了。

　　你会发现，对已有数据中心的某一部分进行改造是一件非常困难的事。除了要处理改造所引起的整体结构混乱问题，你还必须在旧空调被撤走，更换新空调之前提供有效的制冷。

　　目前许多企业的数据中心越来越集中，这就提高了投资总额：客户或商业伙伴通常要求参观数据中心设备，作为考察活动的一部分，以确保数据中心的架构能够支撑他们之间的合作。尽管决定投资1500万购买新设备很困难，可是客户和商业伙伴的需求是做出这样投资的有力动力。

　　无论做出何种选择，你都要坚信"摩尔定律"。建筑面积需求每年会增加7%到8%。在制订计划的时候，要做好未来7年到10年资金预算，这样在短时期之内你就不用再次申请资金了。

　　在过去五年中没有配置刀片服务器架构的公司，如果现在希望使用这些技术的话，就会遇到能源和制冷等问题。而虚拟化技术能够缓解这个问题，它让你可以在更少的硬件上架设服务器，更好地利用你的计算能力。在行动之前，确保你已经仔细地评估过目前架构的能力和性能，并且仔细检查了整个数据中心策略的目标。