数据中心虚拟化的未来.pdf

数据中心虚拟化的未来 数据中心的发展正在经历从整合，虚拟化到自动化的演变，基于云计算的数据中心是未 来的更远的目标。整合是基础，虚拟化技术为自动化、云计算数据中心的实现提供支持。 数据中心的虚拟化有很多的技术优点：可以通过整合或者共享物理资产来提高资源利用 率，调查公司的结果显示，全球多数的数据中心的资源利用率在15%～20%之间，通过整合、 虚拟化技术可以实现50%～60%的利用率;通过虚拟化技术可以实现节能高效的绿色数据中 心，如可以减少物理设备、电缆，空间、电力、制冷等的需求;可以实现对资源的快速部署 以及重部署以满足业务发展需求。 数据中心虚拟化的简单示意图。 数据中心的资源，包括服务器资源、I/O资源、存储资源组成一个资源池，通过上层的 管理、调度系统在智能的虚拟化的网络结构上实现将资源池中的资源根据应用的需求分配到 不同的应用处理系统。虚拟化数据中心可以实现根据应用的需求让数据中心的物理IT资源流 动起来，更好的为应用提供资源调配与部署。 数据中心虚拟化发展的第一个阶段是通过整合实现服务器和应用的虚拟化服务，这阶段 的数据中心也是很多公司已经做的或正要做的。在这一阶段，数据中心虚拟化实现的是区域 内的虚拟化，表现为数据中心的服务如网络服务、安全服务、逻辑服务还是与物理服务器的 部署相关联;虚拟机上的VLAN 与网络交换层上的VLAN 对应;存储LUN 以类似映射到物理服务 器的方式映射到虚拟机。如下图。 数据中心虚拟化发展的第二个阶段是通过虚拟主机迁移技术(VMs Mobility)实现跨物 理服务器的虚拟化服务。如下图。 在这个阶段，实现了数据中心内的跨区域虚拟化，虚拟机可以在不同的物理服务器之间 切换，但是，为满足虚拟机的应用环境和应用需求，需要网络为应用提供智能服务，同时还 需要为虚拟化提供灵活的部署和服务。 思科在下一代的数据中心设计中采用统一交换的以太网架构，思科数据中心统一交换架 构的愿景图如下。 改进之前的数据中心物理上存在几个不同的网络系统，如局域网架构、SAN 网络架构、 高层的计算网络架构、管理控制网络架构，各个网络上采用的技术不同，如局域网主要采用 以太网技术，SAN 网络主要采用Fiber Channel 技术。而在思科的下一代统一交换架构数据 中心中，数据中心的服务器资源、存储资源、网络服务等都通过统一的交换架构连接在一起， 数据中心只有一个物理网络架构，可以实现动态的资源调配，提升效率和简化操作。 统一交换架构下数据中心的虚拟化如下图。 统一交换架构下数据中心虚拟化简化了数据中心的管理和运维，实现了真正的任意IT 资源之间的灵活连接，实现了统一的I/O，在统一的I/O 上可以实现必威体育精装版的万兆网、无丢失 (FCoE)、低延时的数据中心以太网技术。统一交换架构下数据中心虚拟化为未来的进一步的 虚拟化和基于云计算的数据中心提供了平台。 数据中心虚拟化架构包括数据中心前端虚拟化、服务器虚拟化、数据中心后端虚拟化。 如下图。 思科设计数据中心时采用分层、分区的设计方式，层次设计包括核心层、汇聚层、接入 层，接入层的不同功能的服务器位于不同的区域，服务器经过每个区域的汇聚层连接到核心 层。数据中心前端虚拟化是指对服务器网络接口之前的数据中心基于以太网的网络架构的虚 拟化。服务器虚拟化指在一台物理服务器上为多个应用需求实现多个虚拟机，并且实现区域 内资源的动态调配、迁移，服务器虚拟化技术的实现需要网络的支持配合。数据中心后端虚 拟化指通过虚拟化技术将服务器和存储资源更好的调配使用起来。 * 数据中心前端虚拟化 下面按数据中心层次化设计中的核心层、汇聚层、接入层依次介绍思科在前端虚拟化上 的必威体育精装版的一些技术实现。 思科数据中心核心层虚拟化技术。 思科为数据中心级和园区骨干网级网络提供了Nexus 交换机网络技术和Nexus 系列产 品。Nexus 系列产品中采用了VDC(Virtual Device Content)技术，可以将一台物理交换机 逻辑上模拟成多台虚拟交换机，如下图模拟出的两个虚拟交换机VDC1 和VDC2。 VDC 技术可以实现每个模拟出的VDC 都拥有它自身的软件进程、专用硬件资源(接口)和 独立的管理环境，可以实现独立的安全管理界限划分和故障隔离域。VDC 技术有助于将分立 网络整合为一个通用基础设施，保留物理上独立的网络的管理界限划分和故障隔离特性，并 提供单一基础设施所拥有的多种运营成本优势。