虚拟化驾到！软件定义所要面临的挑战

ZDNet至顶网服务器频道 01月08日 新闻消息：创新往往要付出代价。我们引入解决方案来改善当前的运营模式，而这可能会打破一些事情。例如，我们从马车过渡到大规模生产的汽车，让我们可以走得更快更远。然而，对这种新运输模式的依赖带来新的挑战，包括道路的可用性和质量、随时可供使用的燃料和汽车机械，以及噪音和空气污染。这在很多情况下会产生新的市场。

现在的虚拟化已经扰乱了数据中心，虚拟化带来了很多改进和优势，包括在成本、灵活性、业务效率和业务连续性方面的显著改善。然而，这也带来新的数据中心挑战，这促使IT部门需要更好地调整数据中心架构来满足虚拟化工作负载的需求。

虚拟化抽象出数据中心的硬件组件，并用通用软件层来覆盖它们。现在，虚拟化层在管理底层硬件，并可以通过软件来控制操作。当数据中心服务被虚拟化后，这消除了孤岛式CPU、内存、存储和网络资源它们通常在单一用途的设备中。软件定义数据中心主要通过软件来实现服务交付和自动化管理。

那么，这存在什么问题呢?很多IT企业只进行部分虚拟化来实现软件定义数据中心。孤岛式物理资产(包括存储和数据管理设备)阻碍着这种发展。目前只有有限的基础设施组件被虚拟化(在很多情况下，服务器虚拟化仍然依赖于不可水平扩展的专门硬件系统)，这带来更大的复杂性和成本，并且扩展只会加剧这一问题。

基础设施创新

随着时间的推移，专用设备的普及带来不必要的复杂性，而这也导致了数据中心的混乱。不同供应商在不同阶段的创新导致技术分层，虽然这些技术可以进行互操作，但往往非常低效。

其中一个例子是备份到磁盘。企业投入大量资金在备份硬件中，包括备份服务器、磁盘存储、重复数据删除设备以及WAN优化，通常用于主数据中心和远程灾难恢复站点。当没有备份运行时，很多专门系统和设备的CPU和内存都没有得到充分利用。

另一个例子是容量效率。在过去的十年中，IT部门通过部署各种技术来解决这个问题，例如WAN优化和备份重复数据删除设备。其结果是，数据效率技术已经成为很多产品的标准功能。

当所有这些产品都放在数据中心时，IT部门最终需要反复处理流经每个设备的相同数据。这个过程很复杂且昂贵，需要多个管理接触点。这种对资源的需求破坏了虚拟化的目标。

未充分利用的资源

在虚拟化之前，服务器平均利用率都低于10%。虚拟化已经显著提高了这个利用率。现在IT部门需要让不同人员来管理不同的资源，例如服务器、存储、网络和最终用户计算。

新兴工作负载正在创造资源挑战，推动IT部门针对每个服务来开发基础设施环境。VDI环境创造了与服务器虚拟化项目不同的资源使用模式。为了照顾到这一点，IT专业人员通常部署完全独立的环境来满足用户的期望。

部署难度和延迟性

资源挑战是企业部署新应用程序和服务面对的头号问题，其次是管理费用的问题。其中一个例子是分配存储资源来可靠地运行应用程序。很多虚拟机在单个LUN运行，这给存储系统带来挑战性IO负载。

“IO blender”被用来描述这种情况，具有不同IO流的多个工作负载被管理程序复用，导致随机IO流抢占资源，增加了虚拟工作负载所需的IOPS。为了解决这个挑战，IT通常会超额配置存储，或者使用闪存/SSD存储来代替磁盘以提高性能，从而导致每GB存储更高的成本。

移动性和管理

虚拟机是可移动的，但其移动范围通常受限于他们与物理存储的关联。虚拟机被绑定在虚拟化域的数据存储中，而这又与存储捆绑。孤岛式物理存储通常在元件级进行管理，包括LUN、卷、RAID组合物理磁盘。

政策也配置在元件水平，这意味着不能为单个虚拟机指定政策，而只能为很多虚拟机所在的存储元件来定义政策。对于软件定义数据中心所需要的移动性和管理，企业需要采取由上至下的做法：在虚拟机和工作负载水平建立和管理政策。

政策错位

除了后虚拟世界的性能挑战，虚拟企业还面临着物理和虚拟世界的双重挑战。物理服务器具有从应用程序到服务器、存储阵列、LUN以及存储政策的直接映射。这种做法让存储升级变得非常复杂。例如，复制政策被应用到IP地址为Y的X存储阵列中的LUN，并告诉这个LUN复制到IP地址B的A存储阵列。

在虚拟化世界，一台主机有很多应用程序，很多主机使用同一个LUN，这意味着我们很难部署政策到单个LUN。而直接向单个应用程序(或者虚拟机)部署备份和复制政策可以更好地管理虚拟环境。复制政策指定目的地(在这种情况下是指数据中心)，这是从基础设施抽象出来的位置，这允许管理员升级数据中心内的基础设施，而不需要政策配置或数据迁移，从而提高效率，并降低风险。

IT企业往往会调整资源结构和技能。软件定义数据中心将会消除由数据中心人员执行的某些手动工作的需要。抽象层可以掩盖与硬件资源相关的主要复杂性。

IT部门需要转移重点，不是让工作人员深入研究硬件资源孤岛的专业知识，而是让他们学习更广泛的管理应用程序和虚拟化环境的知识。

尽管面临很多挑战，IT专业人士不应该回避部署虚拟化环境。然而，他们也应该考虑如何让虚拟化架构保持效率以及真正实现虚拟化的优势。