从思科虚拟化看数据中心3.0发展历程

虚拟化供应商及第三方提供可视化和主机内的虚拟机流量迅速加强。市场上已经有了引进虚拟网络之类的服务，使用现有的成熟的监测技术是可行的，可以同时看到物理和虚拟基础设施。这使得管理员能够继续使用他们当前的监控工具和相关专业知识，节省了大量的时间和金钱的投资。

使用的VMware vSphere 5.x中的vSphere分布式交换机(VDS)，利用端口镜像可以提供可视化和虚拟加密流量的能力，在本质上，这个交换机出现的流量就如同它来自一个物理交换机。其他虚拟化供应商，如思科还可以从虚拟环境中提供数据包级数据。

然而，获得数据包级数据只是成功的一半。对于端到端的能见度包括物理和虚拟基础设施，来着VDS的流量必须被过滤和分析。这样企业才能对其安全性能进行全面的监控，获得准确的数据包流，进而在正确的时间从事他们需要做好的工作。

世界上许多大型的数据中心均有投资在网络监控交换机：一种新兴的技术，智能地连接数据中心网络的监视工具。就像在物理网络，过滤和负载均衡的数据包发送到虚拟环境的分析工具是至关重要的，网络监控交换机的工作是为每个网络工具提供准确的需要分析的数据。

这反过来又提高了数据中心整体工作效率，通过运行监测工具，运行更有效和更准确。其他益处包括解决TAP和SPAN端口不足;直观的管理界面，使管理员可以拖放流量工具，而不用命令行界面(CLI)脚本，并能适应未来发展的投资工具和基础设施升级到更高速度的网络。

从物理机到虚拟端口镜像转移的过程中仍然存在的一个问题便是冗余数据包的生成。就像一个物理SPAN，端口镜像虚拟流量很可能包含重复的数据包。为了解决这些问题，领先的网络监控交换机提供线速数据包重复数据删除和数据包微调。包微调导致更有效的监测和删除敏感负载，如用户信息，在将数据传送到监控工具之前，增强了安全性。

虚拟化提高了IT业务能力和灵活性。然而，它也带来了新的挑战：无法获得关键的数据包级网络流量的可视性。但是，通过使用正确的网络架构，包括网络监控交换机，管理员可以实现虚拟化的诸多益处，同时还实现端到端的可见性和保护他们现有的监测工具投资。

虚拟化技术能够帮助企业打造出更高效、可管理性更高、资源配置更灵活的数据中心。在思科数据中心3.0理念下应用的虚拟化技术不管是数据中心自身的整合与扩容，还是降低能源消耗，都承担了很重要的角色，并成为下一代数据中心发展的关键所在。

随着web 2.0、多媒体技术的发展以及更多网络终端的出现，在数据中心发生的超大规模的数据访问、存储已经成为必然趋势。伴随企业对业务的需求越来越高，企业需要打造自动化7×24小时全天候无人值守的数据中心环境，这就要求企业必须构造一个灵活的、有效率的、智能的数据中心。众所周知，数据中心的发展代表了互联网最高端技术的方向——数据中心集中了最大的服务器群、存储集群以及最大的网络带宽需求，而当前信息的急剧膨胀使得数据中心从未像现在这样面临着巨大的压力。

由于新业务不断涌现，数据中心虚拟化应运而生，虚拟化和多核技术使得企业可以在现有机房放入更多服务器与存储设备。在数据中心内部，大量的CPU、服务器、存储和网络设备挤在有限的空间中，如果按照常规的设备电力耗能来设计产品，会导致数据中心的设备区域温度过高，严重的甚至会导致区域性的设备崩溃，由此也对机房的电力和制冷管理提出了新的挑战，能源的压力使得数据中心的能源消耗备受关注。

目前，越来越多的企业通过数据形式表现其工作成果，这些数据承载着企业生产、收入结算、财务、人事管理等运营核心内容，是宝贵的企业资源，因而安全的数据运行以及快速的灾难备份成为数据中心面临的一大考验，而被企业提升至战略地位。

为了满足用户不同时期的不同需求，数据中心历经了数次演变。第一个阶段是应用非常集中化的阶段，称之为数据中心1.0时代，在这一阶段里，企业使用IBM主机系统和终端;第二个阶段称之为数据中心2.0时代，随着分布式计算机的兴起，集中化的应用时代被彻底推翻，终端开始分布在各个地方，由此也带来了运营和维护成本的相应增加。第三个阶段则是我们现在所处的数据中心3.0时代，这一阶段本身又经历了三个步骤：第一步是数据集中的过程，即将单独的数字化应用变成整合的服务;第二步是虚拟化的过程，将原来静态的部署逐渐变成动态的规划和部署;第三步是自动化的过程，即通过集中、虚拟化的过程实现数据中心的自动化。

思科认为网络是一个新的平台，通过网络可以实现交互式的应用。进入数据中心3.0后，全新的理念让数据中心成为一个集中化的、提供应用服务的业务平台。虚拟化、绿色节能、网络服务以及智能控制等许多新技术、新概念越来越深刻地影响着数据中心的未来发展。这里需要特别指出的是，虚拟化的引入在初期仅体现在服务器端，而身处数据中心3.0时代，思科认为虚拟化已经融入到了整个数据中心的IT架构里面。通过虚拟化，企业可以更加有效地使用现有设备更快地进行扩展IT架构部署，进而实现自动化，这是数据中心3.0的最终目标。

思科认为数据中心3.0的虚拟化转变将历经五个过程。而始于服务器网络化的思科虚拟化转变，如今已经迈出了三大步：第一步是架构方面，包括具体设备的集中化、虚拟化，这是把一个物理设备划分成一个新的逻辑单元，同时还包括CPU和IO方面的处理;第二步是应用方面，首当其冲的便是应用虚拟化，比如动态应用如何移动，包括应用的集中化和程序访问，以及对于安全方面的考虑。第三步是具体的应用和操作，即怎样应用才能保证业务不中断以及具体架构的整体部署等。对于数据中心未来第四步和第五步的虚拟化转变，思科仍将进行深入地研究与开发，使虚拟化更容易，最终实现完全透明的虚拟化。

如今，如何构造一个灵活的、有效率的、智能的数据中心已经成为每一个主流网络厂商所必需考虑的课题。而思科已经耗资10亿美元投入在数据中心的研究方面，并专门为现代数据中心设计和研发了数据中心3.0的网络架构和Nexus系列数据中心交换机。Nexus7000和Nexus5000系列交换机应数据中心3.0解决方案而生，实现了统一的输入输出接口甚至统一的交换矩阵(Unified Fabric)，作为数据中心级别(Data Center Class)的交换机，其Unified I/O Fabric、虚拟化的网络能力、超大规模的吞吐量、超高的可靠性、在绿色领域的高能力给企业用户带来了全新的体验。

今年6月，思科又推出了一系列全新的数据中心产品和专业服务，帮助客户通过数据中心虚拟化，提高其运作和节能效率，此举是对去年宣布的数据中心3.0计划的延续和拓展。新推出的数据中心产品包括WAAS、ACE和VFrame，思科在广域应用服务(WAAS)软件与应用控制引擎(ACE)软件产品中推出的新功能，不但提高了应用流畅性和性能，还为实时应用提供了从数据中心到分支机构如IP语音、视频、多媒体等端到端应用交付网络支持。Cisco VFrame是一个基于网络的服务编排配置平台，其配置智能特性使企业用户能够灵活部署、计算、存储和网络资源等方面的虚拟优化。

可以看到，虚拟化技术已经帮助企业打造出了更加高效、可管理性更高、资源配置更灵活的数据中心。不管是数据中心自身的整合与扩容，还是降低能源消耗，虚拟化技术在其中都承担了很重要的角色，使它成为下一代数据中心发展的关键。对于思科来说，下一代数据中心将会向着虚拟化的方向进一步发展，最终做到完全透明的虚拟化，让企业用户能够根据具体环境进行具体应用。