未来就绪的数据中心：融合与超融合基础设施

鉴于云计算、大数据、移动技术和物联网等新兴技术的发展，推动了数据中心朝着现代化方向演化的趋势。那些传统的基础设施已经太过僵硬了，无法满足当下的市场需求;而且太过复杂，无法在成本或效率方面实现有效的管理。向超融合基础设施方向的发展提供了基础架构的可扩展性，可以随着时间的推移在模块化基础上进行扩展，以帮助扩展数据中心的容量。更重要的是，其可以有助于将数据中心从孤岛转向软件定义的架构，进而能够更快地采用新技术，从而使得在当今所投资的任何技术能够在未来得到验证。

虽然超融合的可扩展性在今天并不像融合基础设施那样广泛，但是存储技术的进步预计会在短期内改变。在接下来的24到36个月内，我们相信超融合基础设施将有能力在扩展资源方面超越融合基础设施的能力。无论怎样，通过融合或超融合技术的采用都可以获得益处。任何企业的最佳选择方案都是既能满足当前基础设施需求，同时还能够使公司在未来保持竞争优势。

由于初创企业们从零成长为市场领导者的这一过程中的快速推进，使得今天的商业环境是快节奏的，高度创新的。这些快速进入市场的经济体并没有表现出任何减速的迹象。云计算、移动化和按需IT服务等技术正提供了更进一步的推动助力。使得企业组织得以能够以更少的资本支出和更高的运营效率来扩展基础设施。一家企业不需要看起来比Uber在支持移动技术方面走得更远，就可以借助颠覆性的技术帮助其创造竞争优势。

上一代的基础设施在构建时并未考虑到迎合速度的问题。以硬件为中心的架构适应缓慢，成本规模昂贵。而更多的资源需要更多的硬件——这可能会迅速导致数据中心的蔓延，增加了复杂性和成本。然而，寻求技术解决方案以重获商业优势的利益相关者们正在融合基础设施中找到了。其承诺可以更快，更进一步地扩展数据中心的资源，因此使得企业IT部门可以按需响应业务需求。

基础设施融合的承诺其实很简单：将计算、存储和网络组件与软件定义的管理工具相结合。其帮助数据中心摆脱了传统架构中固有的孤岛，这些架构更多地包含业务创新，而不仅仅只是推动创新。一旦部署了融合基础设施之后，融合基础架构组件将支持关键任务IT计划，诸如云服务、DevOps、大数据等。

通过帮助企业组织现代化他们的数据中心，以实现软件定义的目标，融合基础设施正在为各种规模的企业调整竞争环境。 然而，尽管基础设施融合已经提供了所有的承诺，但是仍然存在一些固有的部署风险。 其中主要的是如何选择恰当的部署方法来实现融合或超融合基础设施的采用。

恰当的基础架构转型可以通过节省成本和灵活敏捷性配置来使得您企业的业务获益，从而更快地交付关键IT资源，以快速推进业务计划。

整个数据中心业界支持采用融合基础设施的方法。根据IDC的调研显示，在2015年第三季度，全球融合系统市场共计已经达到25亿美元，并在同一时间还产生了1,261PB的新存储容量的出货量。

鉴于融合IT基础设施所为企业带来的诸多令人振奋的益处，充分利用融合IT基础设施的关键便是要了解如何投资于一款符合您企业当前及未来业务需求的解决方案。本文中，我们将与广大读者朋友们共同探讨关于融合和超融合基础架构方法之间的差异，包括您企业在部署操作过程中的相关注意事项。

数据中心的演变

传统的IT模型是为支持过去的业务模式而设计的，在这类过去的业务模式中，企业业务的发展速度只能与IT部门提供资源的速度同步。这种单片数据中心方法是由硬件驱动的，并且是服务器依赖的。每个物理组件都是特定于工作负载的，故而需要新设备来扩展资源。这种硬件依赖性不仅导致了数据中心需要占用更大的空间，而且数据中心的规模大小也会限制其IT容量。

硬件的限制

企业采用基于硬件的基础设施方法存在许多挑战。其中最值得注意的是，IT资源存储在离散的孤岛筒仓中，导致资源的低效使用。一些资源利用不足，而另一些资源却过度扩展。其同时也是一个复杂的系统，需要多个玻璃面板来进行管理。供应商不兼容还增加了任务的成本和复杂性，并限制了投资可以为企业业务所增加的价值。

技术影响

新的技术创新的快速推出，已经成为帮助企业加快和简化业务工作流程的一种手段。像云计算、移动化、物联网(IoT)和社交媒体等技术创新导致了现如今的企业组织必须管理、分析、优化、共享、存储和保护爆炸式的数据增长。这已经过度扩展了硬件基础设施。这些刚性配置根本不能规模化扩展以满足增加的容量需求，也不能够快速地配置以加速业务获得竞争性收益。

虚拟化的崛起

将虚拟化技术引入数据中心可将物理计算机硬件、操作系统、存储设备和网络组件作为虚拟化资源进行模拟。系统资源可以跨虚拟化组件配置。例如，一台虚拟机可以被配置为在业务的特定区域中增加应用程序的工作负载。虽然这解决了一些基础架构可扩展性方面的挑战，但其同时也为数据中心增加了一层管理的复杂性，这仍然需要许多的玻璃面板，并还会耗费IT员工许多小时的管理时间。

虚拟化的优势：

较少的服务器数量

更小的数据中心占用空间

降低数据中心能耗

持续的虚拟化挑战：

特殊构造配置的异常

传统和虚拟化管理复杂性

提高IT管理成本

软件定义的一切所带来的影响

虽然虚拟化解决了一些硬件方面的挑战，但其仍然导致了碎片化的基础架构，其中一些虚拟化资源将与传统遗留组件混合。 因此，管理成本的增加削减了虚拟化技术的部署所为企业业务增加的价值。 使用软件作为结构，将组件捆绑在一起以提高效率和灵活性的理念已经推动了软件定义的数据中心(SDDC)这一概念的兴起。 在这种情况下，整个基础架构都进行了虚拟化，资源作为服务被交付。 管理是集中式的，并且通过软件自动进行配置，从而实现单一的窗格化管理，节省了时间和资金。 因为其利用存储、网络和服务器的虚拟化，SDDC可以弥合传统和新技术部署之间的差距，并提供灵活的，未来就绪的基础设施。

软件定义的数据中心的优势：

启用IT即服务

单一的窗格化管理

虚拟化资源，减少对硬件的依赖

自动配置资源

数据中心现代化的目标

数据中心现代化的要求之一是可扩展的IT服务交付。只有当IT基础架构能够自动化以按需提供资源时，才能实现此目标。根据Hyperconverged.org网站的调研显示，典型的数据中心拥有来自多家不同供应商的8到12款不同的硬件和软件产品。由此所出现的复杂性演变成为了管理的复杂性。每款解决方案都是单独存在的，需要由专门针对该技术培训的资源进行管理。即使在最佳的情况下，每个组件都有可能被过度配置或配置不足。通过融合计算、存储和网络，可以将资源联合起来进行准确和快速的配置。

整合的业务益处

整合数据中心资产可以使得融合对于寻求简化的企业组织来说是一项非常有吸引力的举措。也许，在降低成本方面，没有比美国白宫决心更大的组织机构了。 例如，白宫的管理和预算办公室(OMB)启动了联邦数据中心整合中心倡议(FDCCI)。 该倡议旨在减少数据中心的能源使用，降低硬件、软件和管理的成本，以便让资金可以分配到更有效的计算技术。

鉴于此，FDCCI倡议在10,584处数据中心中关闭了3,125处。据此，这一举措导致了2011年至2015年，实现了共计高达28亿美元的成本节省，预计到2019年财政年度，这一数字将增加到82亿美元。

政府机构并不是唯一能够实现数据中心整合的潜在益处的机构。最近的一项案例研究表明，融合基础设施正在推动各种规模的企业组织实现成本的节约和效率提升。事实上，该报告显示，部署基础设施的速度提高了70%，同时网络硬件成本节省了78%，而存储成本降低了43%。

此外，该报告还显示：

Google正在使用人工智能来提高数据中心的效率，将使得能源消费降低40%，而能源使用降低15%。

二十世纪福克斯电影公司通过部署惠普企业公司的混合基础设施来加速其数据处理、分发和管理，将其网络容量增加了33%。结果包括将计算和存储配置时间从五周压缩到仅15分钟，数据中心占地面积减少了70%。

融合的类型

融合基础设施：预配置、硬件驱动的：融合基础设施依赖于为特定工作负载预先集成和预定义的设备。其通过提供统一的解决方案简化了数据中心的复杂性，其中为负载提供所需的所有计算、存储、网络和服务器虚拟化资源配置均需要经过一个单一的、经回归测试的平台，确保协同工作。由于每个融合设备在更少的空间内提供了更多的计算能力，这减少了供应商的不兼容性和数据中心的蔓延。此外，硬件针对规模进行了优化(通常是按比例放大)，因此可用于为具备可靠性和一致性的大型工作负载供电。

采用融合基础设施的障碍：融合基础设施的一些缺点是，设备是离散的且是特定于工作负载的，因此不能为其他工作负载配置。这样的部署涉及多个窗格面板管理，这需要IT人员投入大量时间，并且不能完全承诺其灵活性。

融合基础设施的挑战：

集成整合的复杂性：需要工作人员具备专业的集成整合和管理知识

前期成本：在硬件方面更高的前期资本投资

操作风险：需要在前期准确预测资源需求

融合基础设施用例

对于正在寻求扩展特定任务的特定工作负载的企业可能会考虑采用融合基础设施方法。由于融合的资源是为该任务所专门配置的，因此可以确保为当前手头的工作提供计算、存储和网络资源。例如，需要独特的一组计算资源的一个绿色项目就是融合基础设施可以提供价值的一个示例。并非将数据中心支持远离关键任务应用程序，一款融合设备可以专门为该绿色项目部署。

另一个例子是转换到支持云的基础设施。融合设备，例如惠普企业公司的ConvergedSystem 700或戴尔的VCE Vblock可以提供集成的服务器、存储、网络和管理组件，以及对VMware和微软虚拟化的内置支持。这些类型的融合设备是为采用云服务而专门构建的，从而简化了为云虚拟化工作负载的任务。

超融合基础设施：软件定义的、灵活性

虽然融合基础设施主要是面向硬件的，具有集中管理的扩展平台，但超融合基础设施是由软件定义的组件实现的模块化解决方案。与融合不同，计算、存储和网络资源集成到一款单个设备中。添加了一个软件层作为一种手段，以提供集中的自动化，管理和控制。结果是一个紧密集成的资源包，可以为任何需要它们的工作负载配置和部署。这进一步使IT能够在业务需要时快速供应资源。

超融合的趋势是加快速度。根据Gartner公司的估计，超融合集成系统将成为未来五年的主流。该公司认为超融合的崛起是更多动态的，基于结构的基础设施所推动的，能够支持连续的应用程序交付，但却能够提供模块化的基础设施，可以作为业务规模化添加，而不需要花费大量的资本费用。采用超融合基础设施的障碍：超融合基础设施所为企业带来的好处是显而易见的，而其采用的趋势也同样如此。然而，并不是所有的企业都积极在其数据中心部署了这一创新。其中一大障碍便是可扩展性的形式。目前，超融合尚未被证明能够提供融合基础设施所能够提供的完全可扩展性。其次，抵触改变或恐惧犯错的企业文化使得企业数据中心在部署超融合基础设施方面存在障碍。该技术正在趋向成为主流，逐渐开始成为被接受的基础设施方法，但尚未达到大规模采用的程度。

图1、在创建IT即服务的产品过程，供应商所面临的三大的挑战

谁将从超融合基础设施的部署中获益?

商业消费者：可以根据需要获得IT服务交付的益处

开发人员：可以获得可扩展的、可靠的平台来支持应用程序的开发和测试

企业运营：以增加运营产出的形式看到经济效益，降低运营成本

超融合用例：管理远程办公室

这种基础设施创新的流动性为拥有多处远程办公室或分支机构的企业公司带来了直接的益处。远程办公室需要访问技术基础设施，以支持通信、协作和员工团队的合作。通常，这些卫星办公地点几乎都不具备或没有现场基础设施支持。尝试在远程位置复制中央办公室IT系统很困难，如果操作不恰当，可能会使数据面临风险。

超融合基础设施可以降低将基础架构资源扩展到远程位置的风险和复杂性。例如，可以使用单个超融合平台来整合办公室服务器和存储，并支持跨所有站点的统一管理。此外，超融合可扩展性的模块化风格使分支机构最初能够支付经济实惠的设备，并且随着业务需求的变化而扩展。

关于超融合基础设施的误解

对于IT管理员来说，超融合可以说是对传统基础设施部署的一个重大改变。由于特定的IT资源专注于存储、网络或服务器管理等任务——这些理念的结合可能会使一些IT专业人员感到不安。他们的一个主要关注点便是工作保障的问题。“在没有存储基础设施管理的情况下，我将要做什么?”答案很简单：超融合使得IT员工能够摆脱管理组件的任务，并得以能够花更多的时间去开发和编写IT策略，以推动业务价值。

可扩展性：获得闪存技术进步的推动

对于超融合基础设施的另一个误解是围绕着可扩展性得。来自诸如VMware、惠普企业公司和Dell / EMC等供应商在存储虚拟化方面的进步提供了强大的存储可扩展性，而Flash闪存技术又使得超融合设备能够提供各种存储解决方案。随着Flash闪存成本的下降，现在可以构建一个性价比更高的高性能设备。

灵活性：固定与流体资源池

在适应非预定义工作负载的能力方面，融合设备不太灵活。故而企业组织在投资时必须预测计算需求。然而，超融合设备不需要预先估计。事实上，企业客户可以使用不同的存储层构建一个超融合解决方案，并根据确切的性能要求定制一种方法。

成本：前期投入还是随时间逐步增加?

鉴于可以从超融合基础设施所获得的所有能力和功能，一些人可能认为部署超融合基础设施要比融合基础设施方法更昂贵。但实际上，实现融合基础设施可能需要高达十倍的成本，因为其是一个单一的计算资源池，带有更高的前期资本支出。需要在计算和存储硬件上进行投资。然而，由于其软件定义的架构，超融合基础设施使企业IT部门能够在需要时购买所需的内容，并随着时间的推移分散成本。从企业CFO的角度来看，超融合解决方案可以更快地为企业带来价值，成本更多地是随时间推移演变为运营成本。

成功的衡量：自动化和压缩

没有任何一项IT投资是轻松的，所有投资都需要成本合理地提供短期和长期的价值，超融合基础设施也不例外。从高层次来看，其为企业客户所带来的最大的收益之一是可以将不灵活的基础设施转变为可以以更加自动化和协调的方式交付的流动的IT资源池。数据中心更积极主动，而不是被动，因为实际上，基础设施已到位，得以能够顺利及时的响应对IT资源的请求。这可以节省时间和资金，减少服务交付延迟，并减少错过市场或销售机会。考虑配置物理机所需的时间。对于传统IT而言，这可能需要几个小时或几周，而超融合基础设施可以在5到15分钟内完成相同的任务。

企业客户在投资前要考虑的五大关键问题

1、我企业的预算是多少?

2、我企业的可扩展性要求是什么?

3、我企业准备好部署软件定义的基础设施了吗?

4、我企业是否需要解决方案能够集成到传统环境;还是可以独立运行?

5、我企业是否有足够的具备专业知识的IT人员来管理此解决方案?

融合与超融合

结论

鉴于云计算、大数据、移动技术和物联网等新兴技术的发展，推动了数据中心朝着现代化方向演化的趋势。那些传统的基础设施已经太过僵硬了，无法满足当下的市场需求;而且太过复杂，无法在成本或效率方面实现有效的管理。向超融合基础设施方向的发展提供了基础架构的可扩展性，可以随着时间的推移在模块化基础上进行扩展，以帮助扩展数据中心的容量。更重要的是，其可以有助于将数据中心从孤岛转向软件定义的架构，进而能够更快地采用新技术，从而使得在当今所投资的任何技术能够在未来得到验证。

虽然超融合的可扩展性在今天并不像融合基础设施那样广泛，但是存储技术的进步预计会在短期内改变。在接下来的24到36个月内，我们相信超融合基础设施将有能力在扩展资源方面超越融合基础设施的能力。无论怎样，通过融合或超融合技术的采用都可以获得益处。任何企业的最佳选择方案都是既能满足当前基础设施需求，同时还能够使公司在未来保持竞争优势。