迈向云服务 要清楚的几件事

在大型云计算数据中心，对计算、存储、网络物理融合的改造已经开始了。最佳例证是英特尔的新一代机柜式架构(RSA)，受到了百度、阿里巴巴、腾讯、中国电信等国内大型云计算数据中心建设者的重视。这种全新的机架结构，不再使用光纤通道、PCI-E端口或者iSCSI接口来连接每个机架内的存储单元，而是通过使用英特尔高速硅光子技术连接每个机架内的存储单元，动辄10万以上服务器量的数据中心，可以大幅减少线缆的使用，降低成本。更关键的是，相对于传统服务器架构，它能让部署密度大幅提升，化解大型云计算数据中心遭遇的高密度部署难题。

该如何看待SDN

根据IDC的预测，在未来5年内，将有超过25亿用户连接到互联网，使用的设备数量将超过100亿。同当前的情况相比，预计到2015年，这一发展将需要8倍的存储容量、16倍的网络容量以及20多倍的计算容量。今天的数据中心建设者是否已经考虑到，这样的压力会给数据中心带来怎样的灾难?在实现网络一体化之后，网络应该如何演进才能应对这样的流量、数据的爆炸式增长?

阿里集团网络数据中心资深专家庞俊英认为，云数据中心的网络至少应该具有以下几个特质：简化的运营、快速部署的效率、标准化和绿色。为此，阿里云已经构建起了基于标准化的、模块化的云数据中心网络架构。

值得关注的是，今天阿里云已经把网络看作是阿里奔向小康的“路”。为何阿里云对网络有了这样的认识?因为阿里云已经看到了SDN。在网络融合之后，依靠SDN，阿里云将可以按照业务的需要自由定义网络的能力，让网络效率完全释放，为其业务提供高效的支撑。庞俊英明确表示，阿里云的数据中心正在尝试借助SDN实现对业务的灵活支撑。SDN的价值已被众多云数据中心的运营者所看好，例如世纪互联就在构建基于SDN的运营模式。

在构建SDN网络之前，目前也有很多数据中心用户需要关注的技术和平台。事实上，SDN将不再是网络通信领域的问题。从技术本质看，SDN带来的最大改变是将网络控制功能从转发数据包的网络设备中分离出来，将控制功能植入在标准计算平台运行的软件中，所以计算平台便成了决定SDN发展的一个关键点。

可以看到，目前网络厂商主要在基于私有计算架构推广SDN，用户自主开发的难度比较大。为了支持SDN的发展，英特尔也推出了开放网络平台交换器设计架构、开放网络平台服务器设计架构，还推出了数据层开发套件(Intel Data Plane Development Kit，Intel DPDK)，以驱动整个生态圈加速对SDN软硬件产品的开发。据介绍，仅借助DPDK软件库，就可以将数据包处理性能最多提高10倍，让服务器在处理数据包的同时还能通过英特尔处理器执行其他工作负载，最终降低硬件成本、简化应用程序开发环境。在DPDK这类开发套件的帮助下，数据中心用户开发基于SDN的新业务的时间可以大幅缩短。所以，目前DPDK也受到了不少SDN开发者的热捧。

云需要的存储

在云计算和大数据的需求下，如何对海量数据进行存储、处理、利用，已成当今各行业共同探讨的热点问题。在高度虚拟化的环境中，计算的效率可以得到提升，但依旧用传统、僵化的存储架构处理数据，很难避免成本和时间双失的局面。

业界大谈的软件定义的存储的三个新特征—自动化分层、自动化数据管理和大规模可扩展能力，无非是为了让数据存储更适应云存储和大数据的需求。

值得关注的是，传统存储系统面临的很多问题，都可以在计算平台的改进中得到解决。伴随英特尔至强平台为下一代存储解决方案优化技术的出现，可横向扩展的智能存储方案已经对症化解了不少面向大数据应用的存储难题。例如通过自动精简配置、重复数据删除等方法，实现在数据写入磁盘的时候分配空间，通过为冗余、重复数据建立索引等方式，解决磁盘空间的浪费问题，以适应业务对云不断变化的需求。

面向大数据应用，英特尔还推出了很多智能存储技术和工具，帮助企业减少需要存储的数据量，改进使用数据的方式。例如对冷、热数据的分流可以改善数据存储的成本，针对Hadoop的优化大幅提升数据分析能力等。

此外，针对传统硬盘高时延、高错误率等问题，英特尔正在推动固态硬盘技术的创新，以及这类存储设备在云化数据中心领域的应用。随着SSD设备价格的下降，一系列具备高带宽、低时延、高IOPS的固态硬盘，将让云的存储问题得到彻底改善。

虚拟化与安全问题

在不少云数据中心的实践中，高水平的服务器虚拟化并不多见。其实，除了虚拟化软件提供的功能外，如果善于利用硬件平台的虚拟化优化能力，虚拟化的效果可能会远超你的预期。目前，基于多核英特尔至强处理器的服务器，英特尔提供了VT-x技术，可对32位、64位虚拟化环境提供支持。通过扩展核心平台架构，英特尔虚拟化技术能帮助用户填平当前虚拟化解决方案中鸿沟并消除障碍。这一架构扩展能实现的改进之一是：面向虚拟化软件的全新更高特权 Ring (CPU 访问特权等级)，如果拥有更高的特权 Ring，就可以支持客户操作系统和应用在适用的 Ring 中运行，同时确保虚拟化软件对平台资源具有特权控制。它能消除不少潜在的系统冲突，简化软件要求。

安全问题是悬在云服务头上的一把利剑，因为云把企业的管理边界扩展到了数据中心之外，让传统的保护数据中心数据、平台的安全防护模式失去了作用。如何使云成为可信的系统呢?答案是构建可信的服务器资源池。

其实，企业可以使用虚拟化服务器的可信计算池在动态环境中建立信任，虚拟化服务器可由外部实体根据已知的可信签名来建立信任。可信计算池可以在虚拟机转移到平台前为其提供一定程度的安全性，并支持可信计算池之间的虚拟机迁移。将那些敏感的工作负载放入可信计算池，就可以加强对这类工作负载的保护。

构建可信计算池是私有云实践中实现安全性的重要部分，也是进行数据中心运营时保证安全性的必备措施。

“理论”造就的能耗管理误区

数据中心的云化发展最不能忽视的问题就是—能耗管理对运营成本的影响。或许有人会问，高水平的虚拟化不就是解决能效问题的法宝吗?理论上讲，高水平的虚拟化确实可以帮助数据中心减少物理设备，从而减少能耗。但在数据中心里，这个理论却很难实现。因为只是简单地用更少的物理硬件设备封装虚拟机，并不足以实现降低电费的目标。如果整合措施实施不当，数据中心的能耗甚至还会增加。

在云计算数据中心，减少能源使用和能源成本，并不与减少整体能源负载成正比。其原因在于：将物理服务器整合到一个虚拟平台上后，转移工作负载的过程会导致I/O能力的下降，从而引发性能的下降。当性能下降时，系统成功完成任务所需要的时长增加，能耗就会随之增加。在国内，华胜天成等公司的云计算实践都遇到过类似的问题。只有在计算性能提升，且I/O吞吐率也大幅提升的前提下，这样的问题才能得到缓解。

英特尔上海紫竹数据中心在340平方米的空间内容纳了330多台服务器，但数据中心的PUE值却可以降低到1.3。

英特尔成功提升能效的原因有二：一、新一代至强处理器本身在I/O和能耗方面的大幅改进，可以让数据中心在提高虚拟化整合比例的基础上，获得能耗上的改进。华胜天成目前也在通过这一途径解决其云计算数据中心的能效问题。二，英特尔对数据中心的散热节能技术、手段进行了很多尝试：他们将热风道与冷风道隔离，对数据中心内的线缆布局进行了调整;在保证数据中心正常工作的前提下，将整体温度从摄氏18度提升到了22度;大胆启用自然风冷却—在室外温度低于18度时，就利用自然风来冷却。

虽然随着计算平台的演进，在保持高性能的前提下，获得能效收益并非不现实，但是大型数据中心却不能仅依靠这种思路控制能效，英特尔认为只有基于策略的能耗管理方案才能为这种规模的数据中心快速带来回报。据介绍，英特尔IT就在通过使用英特尔的智能功耗节点管理器和数据中心管理器，实现对单个服务器和服务器节点功耗的实时监视、控制。在运行I/O密集型工作负载的情况下，服务器能耗依旧可以降低20%。

在数据中心云化的过程中，企业会逐渐感受到计算、网络、存储技术的技术变革将为云带来怎样的效能。在可预见的未来，企业更早看清数据中心演进过程中必然会发生的变化，就更容易掌控数据中心的云能量。

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