虚拟化和云服务已经为数据中心带来了革命性的变化,但是软件定义的网络(SDN)还远没有进入其自己的状态,而这方面的集成将成为一处完全的软件定义的数据中心的下一步发展方向。在本文中,我们将与广大读者诸君共同来看看SDN的影响,其完全实施所可能面临的障碍,以及SDN和网络架构可以以哪些方式在一起兼容工作。

软件定义的网络的使用案例持续兴起,这在整个网络中扮演非常不同的角色。尽管SDN在局域网、广域网、数据中心、云服务和供应商网络领域都已经有所部署了,但在这项新技术的实施方面仍然存在不少的挑战。文章将详细介绍软件定义的数据中心所带来的影响,其潜在的缺点以及SDN最终将如何改变数据中心。

软件定义的数据中心是否为主流的采用做好了准备?

曾几何时,数据中心是一个独特的和从物理上可识别的处所,其标志着一定的物理属性。

从历史上看,我们所已经知道熟悉的数据中心建筑都以其高高的玻璃墙、嗡嗡作响的机器、和特殊的加热,真空和空调冷却设备为闻名的。而随着数据中心设备的缩小、分散或被隐藏,相关的机器变得更加可靠和更加虚拟化,使得旧式的数据中心已经开始逐渐消失。

尽管虚拟化水平不断提高,许多数据中心仍然是物理基础设施的存储库,其正在努力赶上当前市场的步伐。

诸如云计算和携带自己的设备办公(BYOD)等技术趋势正在给企业组织的IT部门带来压力,要求数据中心更加现代化,以创建更加灵活的服务,提高性能和安全性。

软件定义的数据中心(SDDC)或将是该转变的核心。这种方法背后的概念是通过虚拟化使IT环境的每个方面都达到平衡。因此,所有基础设施都作为一项服务来提供,并通过软件实现自动化。

在位于多伦多的一家通过软件即服务来交付合规性技术的软件公司BPS Resolver的首席运营官詹姆斯。帕特森看来,部署SDDC的挑战中所蕴含的潜力是显而易见的。他的公司想要专注于其产品,而不是支持基础设施,所以该公司转向托管公司CentriLogic来负责为他们的产品提供托管服务。

帕特森说,在大多数情况下,他对CentriLogic公司的托管服务还是感到非常满意的,CentriLogic公司主要依靠虚拟化技术来支持企业客户需求的转变。尽管CentriLogic公司也在继续努力,以提高其功能,但是帕特森则认为,当需要改变网络配置时,与服务器和存储更改的近瞬时响应不同,其部署实施将需要更长时间。

他怀疑,这其中的根本原因就在于虚拟化技术还没有进入交换机和路由器的领域,这在很大程度上仍然依赖于人工手动,有时甚至要需要进行物理重新配置以适应新的需求。

这就是为什么围绕着SDDC及其关键推动因素之一软件定义网络的概念会引起越来越多的热议的原因所在了。

“企业组织早就已经为软件定义的数据中心做好准备了。” 一家芝加哥的IT咨询公司SWC Technology Partners的一名合作经理Brandon Myers表示说。“SDDC为数据中心管理员们提供了他们老早就想要,但却买不起的选项。”

根据位于美国马萨诸塞州Southborough的一家咨询服务公司GlassHouse Technologies的首席技术官Jim Damoulakis表示,SDDC这一术语将两个核心概念的融合起来:一个完全虚拟化的环境和云计算。 “从私有云的角度来看,SDDC的主要优点是其能够提供更高的效率、灵活性和敏捷性。”他说。

Damoulakis表示说,虽然服务器虚拟化已经创造了一场革命,并将服务器的配置时间从几个星期到大大缩减为仅仅几个小时,但其对于存储的图片,尤其是网络,一直不太有利。最终的结果是降低了数据中心整体基础设施的灵活性。SDDC所代表的愿景是通过添加一个管理层来自动化地“包装”整个环境。因此,变革变得可重复、努力程度较低、且具有一致性,他说。

Damoulakis说,软件定义的数据中心这个术语似乎起源于虚拟化公司VMware Inc.。 “他们是一家软件公司,软件公司倾向于用软件来观察和看待事物。”他说。 “我更喜欢软件支持(通过软件定义),因为软件是工具集,而您企业所应该做的是专注于解决业务问题,而不是简单地展望软件的愿景。”

软件定义的基础架构的不足

未来的数据中心可能会朝着软件定义的基础设施方向发展,但是当前的技术仍然相对不成熟,自动化领域还需要更多的工作要做。

451 Research的网络研究主管Eric Hanselman也认为软件定义的数据中心(SDDC)将提升数据中心的集成整合,以及自动化。他说,目标是对经常涉及物理变化和人工手动过程的操作活动采取措施,并将其与其他更自动化的数据中心实践相结合。而这方面的起点是虚拟化。

“企业必须有一定的抽象,以更灵活地处理各种资源。”Hanselman说,“但真正的价值是实现更高水平的管理整合,其不一定是云的初期,但会看起来像云。”

一款SDDC的主要目标是使服务器、存储,特别是网络配置的更改 更容易。Hanselman解释说,通过自动化整个数据中心基础设施的分区并跨越该架构,并通过扩展和提供更高的效率,SDDC就能做到这一目标。目前,企业客户对于SDDC的采用还处于初期阶段,他说。到目前为止,正在构建超大规模数据中心的企业组织都是那些正在积极的为这些数据中心寻找发展路线的企业组织。 “围绕着其部署有着一些广泛的讨论,特别是谷歌公司。”他说。

谷歌已经做了许多有趣的事情,使用他们自己的应用程序和他们自己的OpenFlow控制开关来动态的转移内部容量,Hanselman说。而通过一款动态的调度系统,其已经获得了进一步补充,随着该系统执行更多业务密集型活动(例如复制)而改变容量。

根据Hanselman介绍,在软件定义的基础设施领域有两款主要的竞争对手。Nicira的网络虚拟化平台(或称NVP)支持动态创建虚拟网络基础设施,以及从物理网络硬件完全解耦的服务。Big Switch Networks提供了所谓的“开源软件定义网络(SDN)”。 Hanselman说,两家公司都希望跨虚拟化环境使用虚拟连接,然后通过隧道将其覆盖面扩展到其他虚拟化环境中。

然而,其他公司在这些领域也已经或正在加大开发力度。例如,Brocade公司使得始于一款物理设备的虚拟世界中的一个隧道的终结成为可能。

SDDC可以提高数据中心的效率,Hanselman表示说。 “通过虚拟化,我们提高了单台服务器的效率。在过去,企业客户必须为一个数据库或其他应用程序专门指定一台专用的服务器,现在企业客户可以根据需要划分资源。借助网络,我们已经从一个架构进行了迁移,但企业客户必须构建pod或层;现在, SDDC允许围绕着工作任务进行迁移。”他说。

此外,在过去,由于光纤通道连接的限制,数据中心在迁移需要高性能的应用程序的能力方面受到限制。借助软件定义的基础设施,存储区域网络连接到网络环境,使用iSCSI或基于IP的光纤通道,可根据需要将连接抽象到服务器的任何位置。 “为了促成这项工作,特别是对于存储,您企业需要高性能;而SDDC所做的便是充分利用软件网络功能,以确保其满足必要的性能。”Hanselman说。

对于一些企业客户而言,效率将特别吸引。受众目标主要面向IT和网络决策者的《Lippis报告》的发行人Nick Lippis说: SDDC发展的部分的原因因为虚拟化公司面临更高度集成的堆栈的压力,而且这些堆栈具有自动化的配置属性,他说。 “我们有集中自动化和单人管理的分布式计算,但在网络中,我们仍然有操作费用。”他说。 “最终用户不希望随着网络的增长使得人员的数量也不断增加。”

Lippis说,直到现在,网络市场仍然是寡头垄断与相对较少的市场竞争者的局面,这其中易于管理还是一个事后的想法。他将SDDC与家庭娱乐中的“革命”进行了比较,当万能遥控器开始允许人们从一个点就能够轻松控制多款设备时,大大简化了配置和使用。 “一旦您连接起了一切,并对于这一切连接有了集中抽象控制,那么您就可以开始做有趣的事情来控制网络了。”他说。

在软件定义的基础设施愿景中,一切都是连接的,然后网络代理可以管理设备和协议。 “希望在某个时候,我们将看到应用程序只是来自网络的请求服务,但显然我们目前还没有达到。”Lippis说。

Lippis指出,在开放网络基金会(Open Networking Foundation)中,SDDC正在蓬勃发展,其正在为开放网络和软件定义的网络开发标准。他帮助主持了一个开放网络用户组。 “我们获得了来自诸如像Fidelity和JPMorgan Chase&Co.这样的大公司的支持。所有这些公司都参与,因为他们正面临着这方面的问题。”他说。 “在IT网络世界中,每50款路由器大约有一个工程师,而在移动市场,像Sprint这样的公司一名工程师需要管理数千个端点,这就是为什么这些公司正在积极的推动SDDC的原因了。”

此外,Lippis说,“大型IT采购商开始与这个领域的初创公司会面;他们并不真正想要这一领域的大型网络供应商,因为他们不相信大型网络供应商们有推动这项技术发展的兴趣。

Taneja集团的分析师Arun Taneja表示,SDDC的优势不仅仅是炒作出来的。自动化允许企业客户设置和实现其服务质量目标,并将整个物理基础设施作为资源池,他解释说。 “很多物理结构可能仍然看起来很熟悉,但是,借助SDDC,企业客户将有能力让应用程序在他们需要的性能级别找到他们需要的连接,而无需人工手动管理过程。”他说过。他补充说,“在云服务的时代,人工在基础设施中管理数千个元素是不可能的。” Taneja说,从概念上讲,不同于传统的由人工定义路径的确定网络,SDN和SDDC更像互联网,依靠启发式方法来寻找最佳路径。“到目前为止,我们所了解的虚拟化解决问题的两个部分的问题——计算和存储——只是将瓶颈转移到其他地方,即到网络,他说。

关于软件定义的基础架构的注意事项和建议

大多数关于SDDC的讨论都缺少业务流程和政策定义方面的内容,咨询企业GlassHouse技术公司的首席技术官Jim Damoulakis说。 “技术突破很重要,但企业客户需要制定一套计划,并以有效的方式使用这项技术。”他说。 “否则您只会得到一个工具集,但却并不知道您企业正在建设什么。IT通常犯了过度配置的措施——‘过度的配置以防万一’,而不是恰到好处。”

虽然SDDC具有其明显的优势,但也存在着复杂性和陷阱,特别是与供应商的选择相关,Damoulakis说。 “这与私有云的迁移是一致的。”他说,“但是您企业仍然需要看看一些组件是如何定义的,在某些情况下,可能需要等待,以获得清晰度和更清晰的方向感。”

作出投资决策的一个出发点是回顾和审查您企业数据中心现有的技术。以传统数据中心模式中的传统遗留应用程序的运行为例,其可能不是部署SDDC的一个很好的候选。然而,对于“高容量、规范标准化服务,且IT经常被定期部署调用的使用案例情况下,是SDDC的明确使用案例。”Damoulakis说。“那些工作负载可能会更好通过SDDC得到快速和有效的处理。”

数据中心网络架构和SDN如何交互

数据中心网络架构和软件定义网络之间的关系是什么?随着工程师开始使用SDN和网络结构,以便在高性能数据中心加强可扩展性和可管理性,这个问题将变得越来越重要。但是供应商将提供不同的策略,其中SDN和网络架构要么是完全相互依赖的,要么在很大程度上彼此独立。故而企业用户必须确定哪项策略对他们最有效。

SDN和网络架构是否在数据中心扮演了类似的角色?

网络架构被定义为在融合网络中连接计算,存储和软件元素的高性能,低延迟,可扩展的以太网交换产品。目标是在网络上的任何节点之间启用任意到任意连接,并允许将多个交换机作为一个实施管理。

另一方面,SDN提供了物理网络的一个软件抽象,其允许网络是可编程的,并且具体地与应用程序的需求相关联。然而,这种软件抽象可以在数据中心中用于对多个组件进行集中管理,类似于网络结构。

现在,许多供应商都在围绕高性能网络结构和SDN架构来构建他们的下一代数据中心网络。对于大多数数据中心网络应用程序而言,底层的物理网络将与SDN协议结合使用,以提供可扩展、高性能、低延迟的网络。所以,问题变成了:SDN技术和网络架构在未来需要有多大程度的紧密集成?

SDN和数据中心网络架构的三大战略

SDN架构和网络结构技术将从单独的供应商处购买,并且将通过一些交互来独立地操作。例如,SDN软件可以控制物理以太网结构。其支持者相信使用彼此独立的技术提供了易于部署的,灵活的解决方案,而且可以利用任何物理网络基础架构。

在另一方面,SDN将与物理网络架构完全集成,两者都是由相同供应商的联合产品或架构提供。提供此模式的供应商包括诸如思科、Juniper和SDN初创公司Plexxi.此模型的优点包括能够提供将应用程序直接链接到网络结构的应用程序编程接口,从而提高服务质量,并减少延迟。集成的SDN协议使网络架构更具应用程序感知能力,并提升特定应用程序的服务质量。

在两个极端之间,诸如IBM、戴尔、NEC和HP等供应商将提供数据中心网络解决方案,其SDN软件链接到基础网络架构,但不依赖于底层网络架构。

在这种情况下,超大规模数据中心将继续依靠以太网交换和路由(包括网络结构)来提供高性能,融合的数据中心网络。在此过程中,将采用SDN技术来促进虚拟机配置,支持多租户和提高应用程序性能。

随着网络架构和SDN在数据中心中的部署,它们的功能将重叠,并在某些情况下合并。最终,市场将决定将SDN集成到物理网络基础设施中的益处或缺点。

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