云數據中心漸行漸近——2013年網絡世界第八屆數據中心大會紀實
4月19日,網絡世界報社第八屆數據中心大會在北京隆重舉行。本次數據中心大會以“騰云有道、創新無限”為主題,盛邀數據中心、云計算領域的知名專家和用戶代表,與現場聽眾一起,共同探討云數據中心的建設、數據中心綠色節能 、高效運維等當下的熱點話題。
八方云動 共筑騰云之路
“我們認為云數據中心將是未來幾年重要的發展趨勢。”網絡世界報社總編輯高輝在開幕致辭中說道。他還強調,當前,企業對云數據中心的態度已經從認同轉為付諸實踐——根據網絡世界2012年做的網絡調研報告,2012年至2014年,51%的用戶計劃部署私有云。
網絡世界報社總編輯 高輝
企業用戶對云計算的強勁需求并不是唯一令人欣慰的地方,本屆數據中心大會傳遞出了另一個可喜的現象,即整個云生態圈正在快速完善之中,產業鏈各個環節的廠商、包括企業用戶自己,都積極地從自己的角度出發,去掃清企業云轉型之路上的各種障礙,讓企業云計算建設變得日益平滑順暢、切實可行。
企業用戶端積極推進云計算發展的典型代表當屬開放數據中心聯盟(ODCA)。
ODCA是2010年10月份由英特爾協調發起的,以行業用戶為代表的組織。這個聯盟以用戶為骨干和核心,力圖推動云計算和數據中心的開放化和標準化,致力于培養一個開放式的行業生態系統。
中國聯通是ODCA在中國唯一的指導委員會會員。本次數據中心大會,我們有幸邀請到了中國聯通網絡通信集團有限公司信息化事業部規劃計劃處項目經理盧浩洋,他以《加速云進程》為主題介紹了開放數據中心聯盟(ODCA)在自身發展、云計算行業需求制定方面的最新動態。
中國聯通網絡通信集團有限公司信息化事業部規劃計劃處項目經理 盧浩洋
據盧浩洋介紹,ODCA聯盟自成立以來其會員數發展已經超過了300個,尤其今年2月份微軟也宣布作為貢獻者會員加入了ODCA聯盟。微軟的加入有利于ODCA加強和行業的合作,促進行業標準的制定,以及增強聯盟的影響力。
在2012年,ODCA主要取得了三大成績:第一,建立并發布了企業混合云的概念架構;第二,通過對會員開展調研,依據聯盟會員的現狀和發展目標,制定企業應用模型;第三,結合模型和大家關注的重點制定年度計劃和重點任務。
盧浩洋還透露了2013年ODCA的發展重點,也是包括三個方面:首先會繼續通過制定應用模式,加速IT用戶對云計算的采用,推進行業交付滿足需求的方案;其次會推動聯盟會員在規劃、設計、采購及運維等環節,采納聯盟發布的應用模式及其他成果;再次,作為專注于用戶需求的組織,ODCA一方面會繼續發展會員,另一方面會推進ODCA貢獻者和方案提供商決策會員的參與程度,同時大力發展和行業標準組織的合作。
如果說ODCA的蓬勃發展讓我們感受到用戶方為推動云計算落地所做的工作,那來自VMware、深信服、Riverbed、Avaya和美國卓豪的主題演講,則從IT廠商的角度反映了當前市場上云數據中心解決方案的完善程度。
軟件定義數據中心(SDDC)是VMware當前的重大戰略。本屆數據中心大會上,VMware云計算架構師高忠濤首先向在場聽眾詮釋了這個概念,他說:“SDDC代表著基礎架構全都實現了虛擬化并以服務的形式交付,并且此數據中心完全由軟件自動控制。”
VMware云計算架構師 高忠濤
從概念上看,VMware推崇的SDDC與大家所說的云數據中心其實沒有什么本質的不同,而實現的技術手段實際上也基本一樣。
高忠濤強調,SDDC并非一個空洞的概念,VMware通過收購、研發等多種手段正在逐步將其轉為現實。同時,為了證實自己所言不虛,高忠濤詳細介紹了VMware為此所付出的努力。
眾所周知,x86服務器虛擬化是VMware的強項,高忠濤簡單略過,而是重點展示了該公司在存儲虛擬化、網絡虛擬化以及IT管理方面的研發成果。
在存儲虛擬化方面,vMotion是VMware重要的存儲技術之一。以前,虛擬機在通過VMotion遷移時,該虛擬機必須位于源主機和目標主機均可訪問的存儲器上。但是,最新的vMotion已經不再要求共享的存儲,高忠濤認為,這意味著服務器之間實現了真正意義的物理上的分離,每臺服務器從此都有了單獨存儲設備,應用可以在服務器之間自由地遷移。此外, VMware在存儲方面還做了大量性能優化工作,例如通過提供虛擬卷、虛擬閃存和虛擬SAN等技術,幫助用戶更快地實現存儲和管理存儲。
在網絡虛擬化方面,VMware收購了Nicira,從而獲得后者在軟件定義網絡(SDN)方面的專利技術和研發人才。在VMware所制定的SDDC戰略藍圖中,這是非常關鍵的一次收購,不僅有效彌補了該公司在網絡虛擬化方面的短板,并激發了整個網絡產業界對SDN的熱情。
按照VMware的構想,數據中心基礎資源的虛擬化還只是第一步,將資源進行自動化管理、調配,并以IT服務的形式提供給用戶才是SDDC所追求的目標。然而,云平臺的管理與傳統管理有很大的區別。在云環境下,應用可能會四處漂移,這種情況下,應用如何適應底層架構的變化、管理者怎么做都是新的課題。
針對上述挑戰,高忠濤表示,VMware一方面力圖使服務的調配和管控更簡單和更自動化;另一方面,在運營管理上,努力支持用戶去管理不同的云的形態,包括應用的種類。如今,vCloud Suite在云計算管理方面,已經基本實現服務調配、運營管理、應用管理。
“實際上,我們的云計算平臺解決方案VMware vCloud Suite已經能為用戶交付一個軟件定義的數據中心。” 高忠濤說。
另一家IT廠商深信服致力于幫助用戶構建高效可靠的虛擬化數據中心,實現完整的應用安全保護和跨平臺的應用發布。
“虛擬化不等于高效可靠。”深信服市場行銷部技術總監殷浩說。
深信服市場行銷部技術總監 殷浩
隨后他解釋道,首先,虛擬機的性能瓶頸受限于單臺物理服務器的性能,要想通過多臺虛擬機來提升系統性能和可靠性,依然需要專業的負載均衡技術來實現;其次,有大量的虛擬化數據中心并未實現高度的自動化。例如,要想實現一次虛擬機的遷移工作,除了實施虛擬機修改之外,還需要修改網絡配置、負載均衡配置等參數才能完成,這無形中增加了管理員的工作負擔,并且過多的手工操作也容易出錯;此外,虛擬機出現假死的情況也是屢見不鮮,即雖然顯示虛擬機操作系統運行正常,但其實應用程序已經掛死,從而導致應用故障無法及時準確定位。
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因此,深信服認為,為了真正實現虛擬數據中心的高效可靠,除了服務器虛擬化外,還需要應用交付(AD)來幫助用戶提升服務器虛擬化的可靠性和運維效率。深信服也推出了應用交付和VM智能聯動的解決方案:通過應用交付與VM Vcenter的聯動,感知虛擬機狀態,提供了自動化配置與遷移、虛擬機資源調度、故障感知與處理等技術,來提升運維效率和系統可靠性。而且,除了與VM聯動以外,深信服還提供了API接口,可以通過編程來實現與其他第三方服務器虛擬化的智能聯動。殷浩表示,已經有大量客戶在開始部署深信服AD來提升系統的可靠性,例如康佳云電視平臺,為了滿足來自互聯網的智能電視動態的訪問請求,并提升了資源的利用率,康佳選擇了深信服的應用交付產品。
此外,深信服還推出了下一代防火墻,來幫助企業低成本地構建2-7層的完整安全能力。而深信服SSL VPN解決方案則為用戶提供一個統一的移動業務交付平臺,幫助企業實現從PC時代向BYOD時代平滑彈性遷移。
Riverbed大中華區產品市場總監丁偉則介紹了“軟件定義的應用交付控制器(Application Delivery Controllers, ADC)”。
Riverbed大中華區產品市場總監 丁偉
丁偉表示,從他們的視角來看,當企業用戶將數據中心向云環境遷移時,他們將面臨一項重要挑戰,即需要為其在全國乃至全世界范圍內從數據中心到終端用戶的應用和數據的傳輸做優化。然而,傳統的ADC并非為虛擬化和云計算而設計,軟件定義的ADC由此而生。
由于專為虛擬化和云計算而生,軟件定義的ADC同時適合開發者和操作者,支持ADC資源的動態配置和擴展,支持靈活的許可策略。
Riverbed面向“軟件定義的ADC”產品就是Riverbed Stingray。Stingray系列產品包括應用交付控制器(ADC)、Web內容優化(WCO)和Web應用防火墻,提供靈活跨越私有云和公共云的應用交付方式,幫助企業遷移到現代化數據中心架構,從而為企業帶來最大收益。該產品可以讓企業在任何現實、虛擬或云環境中托管各類應用,并根據所需更經濟高效地實現應用加速和優化。
據悉,Stingray產品系列基于Riverbed于2011年7月收購的Zeus Technology和Aptimize Limited的技術,它進一步拓展了該公司廣域網(WAN)優化、應用感知網絡性能管理(NPM)和云存儲網關解決方案組合。
大規模數據中心的運維和管理也一直是熱門話題,美國卓豪(Zoho)公司華東銷售總監王海波帶來了他們在IT管理方面的解決方案。
美國卓豪成立于1996年,原名Adventnet(艾德威特),其創始人團隊由幾名原HP OpenView骨干組成,屬于全球資深的網管協議開發廠家。
王海波表示,數據中心IT管理內容覆蓋多個方面的內容,例如,需要對所轄多種類型網絡設備、安全設備、以及設備組成的網絡進行統一的監控、分析;需要對多種類型主機設備的監控管理,實現對所轄的多種數據庫、中間件、以及相關應用進行監控管理;需要對桌面機的軟件分發、補丁管理、資產管理;還要審計網絡中存在的安全風險,實現行之有效,切實可行的管理規范運維體系,等等。
美國卓豪(Zoho)公司華東銷售總監 王海波
卓豪公司IT管理(ManageEngine)產品套件正是從用戶需求出發,囊括網絡管理、應用管理、運維管理、日志審核、桌面管理等產品,為用戶提供了完整、易用、一站式解決方案。因此,自推出后,迅速贏得電信、電力、金融、教育等多個行業用戶的青睞,并成為國內最大的IT管理服務提供商。
與其他行業用戶相比,金融行業用戶未來數據中心的發展有著更為明確的方向。
2010年銀監會發布的《商業銀行數據中心監管指引》首次對國內商業銀行同城和異地災備中心建設等級提出較明確要求。據此,包括5大國有商業銀行在內的幾乎所有全國性股份制商業銀行(總資產規模均超過萬億)均應同時擁有同城災備中心和異地災備中心。因此,建設“兩地三中心”、以及為了充分利用資源來構建“雙活”數據中心將是國內銀行業繼大集中之后未來數年的一個重要發展方向。
Avaya公司的售前工程師成名表示,“三心雙活”建設趨勢給銀行在網絡層面帶來了許多新的挑戰:例如,服務的遷移需要在1s內完成,遷移過程中不能影響用戶的使用;其次,在任何鏈路或者設備出現故障時,整個網絡需要在1s內自愈;此外,所有數據必須由最優的鏈路和設備完成轉發,三地網關設備均處于路由轉發狀態。
Avaya公司售前工程師 成名
成名認為該公司的虛擬企業網絡基礎架構(Virtual Enterprise Network Architecture,VENA)從數據中心網絡層面能很好地幫助銀行攻克上述挑戰。
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據介紹, Avaya VENA是一種“量體裁衣”式的數據中心和企業園區解決方案,旨在提供用戶和內容之間的簡潔、優化的端到端連接,為下一代數據中心和云計算奠定網絡基礎。它總共包括以下三大部分:
一是產品和工具。Avaya將種類多樣的現有及新增硬件和軟件組件整合在一起,構成了一個集成解決方案。
二是虛擬服務結構。由基于IEEE 802.1aq的最短路徑橋接和Avaya增值功能結合而成的強大功能支撐的基礎性網絡結構,支持多種不同的管理工具。
三是虛擬服務網絡。VENA能夠橫跨虛擬服務結構、并由之傳輸的虛擬網絡的實現。
“總結我們VENA,它就是可以應用驅動,可平滑升級,端到端的網絡云架構。”成名說。
可以看出,“兩地三中心”、“雙活”數據中心與云數據中心的建設共用了許多的技術,云計算技術的發展同樣支撐著金融業未來數據中心的發展。
云之先行者經驗
提起云數據中心的具體建設,大家比較熟悉的模式是在數據中心做服務器虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化,然后做云管理平臺,繼而搭建一個IaaS(基礎設施即服務),以實現資源共享,提升業務敏捷性。有的用戶在此之上還會繼續構建PaaS(平臺即服務)、SaaS(軟件即服務)。
中國聯通的私有云戰略就基本遵循上述路線。盧浩洋表示,在云數據中心建設上,中國聯通當前的關鍵任務主要有三項:首先是全國范圍內實現應用集中整合;其次對IT環境、架構和服務進行全面的云化,構建中國聯通統一的云數據中心平臺;三是加強未來下一代綠色數據中心的建設。
不過,并非所有用戶都需要大刀闊斧地從整個數據中心層面去實施云計算,云計算的理念和技術其實也可以應用到一個特別具體的業務點之上。淘寶核心系統技術專家曹偉(淘寶花名:鳴嵩)就為本屆數據中心大會帶來了非常有趣,又非常有價值的主題演講,即淘寶高性能、低成本的MySQL云數據庫服務建設經驗。
淘寶核心系統技術專家 曹偉
曹偉表示,淘寶之所以要開發一套MySQL云服務,是因為現在企業數據庫管理一般以業務來劃分。例如,每當一個新業務要上線,業務的開發者就會向DBA申請一臺主庫和從庫,部署在物理機或者虛擬機上。如果業務規模做上去了還好,做不上去的話,直到機器被回收,機器都處于被閑置浪費的狀態。而且根據業務開發的水平,有的時候會做主庫和從庫的讀寫分離,有的時候從庫單獨做備份,這導致有一半的機器其實是被浪費的,因此成本就比較高。此外,運維也是很復雜的事情,因為數據庫的維護以業務單位來劃分,擴容、縮容都需要花費大的精力。
“2011年9月我們開始啟動MySQL云平臺項目,總共用了一年半的時間才完成。MySQL云平臺是一個能夠在集群當中創建和管理大量MySQL實踐的平臺服務,通過它可以在幾十秒之內為有需要的用戶創建MySQL,有需要的話還可以分配到不同的機房,并支持自動同步和系統自動備份等功能,從而最大程度簡化了運維工作。”曹偉說。
淘寶的MySQL云平臺采用了分布式架構,彈性可伸縮,無單點能達到99.9%的高可用性。為了做到節約成本和聚合資源,淘寶在每個物理服務器運行100多個數據庫實例。各個MySQL實例之間都是采用CGROUP做資源隔離。
曹偉表示,可以從三個角度來理解淘寶MySQL云平臺所解決的問題:第一,從應用角度來看,盡管系統對于每個數據庫用戶都有多套主從實例,但用戶(即應用開發人員)所看到的只是一個單一的數據庫,可以用常規的MySQL客戶端去連;第二,從運維上而言,淘寶系統中有成百上千個數據庫實例,如果靠人工管理會相當繁雜。MySQL云平臺的承擔了這些數據庫實例的許多自動化運維工作,如備份、遷移、擴容、縮容等;第三,從資源的視角來看,MySQL云平臺實現了資源共享和彈性分配,而且由于資源隔離做得比較好,各個細分資源之間不會彼此相互影響。
演講最后,曹偉簡單提及了他們對于當前的工作重點,即針對SSD、PCIe存儲等設備做存儲引擎優化,以解決小的數據庫寫入速度比較慢的問題。
記者以為,大規模構建云數據中心固然是云計算逐漸走向落地的表現,象淘寶這樣將云計算思想與技術滲透到各個業務層面,去真正解決曾經的業務難點,更是云計算扎根企業IT系統的體現。我們衷心期望業內涌現越來越多這樣“小而美”的云落地案例,它們象征著繁榮。
整體節能 效果最佳
無論是傳統數據中心,還是云數據中心,節能都是永恒的話題,節能也有很多具體的方法及手段。不過,要想最大程度地做到數據中心綠色節能并非是一件容易的事,本次數據中心大會有幸邀請到了一位重量級嘉賓——百度技術經理及構架師張炳華,他向我們分享了百度云數據中心在綠色節能方面的探索與實踐。
百度技術經理及構架師 張炳華
毫無疑問,象百度這樣大型的互聯網公司,背后必然是由多個大規模數據中心所支撐。不過,張炳華還是通過一組數字讓我們對該公司數據中心的總體規模有了更具體的理解:總機房面積達十幾萬平方米,機架數目過萬,計算能力超過1百萬個核,總存儲量約2000TB。
在這樣的規模下,節能不再是錦上添花,而是成為能夠帶來巨大成本節省的重點工作內容之一。百度也確實在節能方面狠下功夫,其位于北京的云數據中心成為業內數據中心節能典范——近12個月的平均PUE值為1.36,最佳PUE值甚至能達到1.18,為國內最好水平。
“在數據中心綠色節能上,我們的總體思路是,數據中心是一個整體,應該從軟件、硬件和基礎設施各個層面去協同解決問題。”張炳華說。
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在此指導思想上,百度著手優化軟件架構,實施基于業務的“混布”(百度內部一種自創術語,即讓同一資源在不同時間段運行不同業務,起到類似“削峰填谷”的作用)和業務的實時調度,最終構建了比較高效的軟件系統。此舉措節能率為20%,讓百度十萬臺服務器減為八萬臺服務器。
硬件節能方面,由于采用整機柜定制、低功耗萬兆接入、網絡結構優化,以及通過32臺GPU設備替代1000臺通用x86服務器等多種手段,成功取得25%的節能效果,年用電節省2.14億度。
在基礎設施節能上,張炳華表示百度主要從兩大部分入手,一個是制冷和空調系統,另一個是供電系統。
在制冷和空調系統節能上,百度首先借助CFD(Computational Fluid Dynamics)軟件進行了氣流組織優化,再加上冷通道封閉,從而大幅提升冷空氣利用率。更值得一提的是,百度云數據中心全年約一半的時間實現了免費冷卻,這要得益于百度采取了水側Freecooling系統設計、提高冷水機組的供回水溫度、啟用變頻空調等技術措施。同時,對于國外流行的風側免費冷卻,張炳華表示并不能簡單照搬國外經驗,因為除了粉塵污染,二氧化硫和氮氧化物給IT設備帶來的危害更加嚴重,而且也更難以控制。
在供電系統上,百度云數據中心的創新之舉在于,他們在國內首次大規模采用了“一路市電+一路高效UPS”設計。而一年半的實際運行結果顯示,服務器電源模塊的損壞率并未增加。此外,百度將節能舉措深入到各個細枝末節,例如優化供電結構、合理布局,將低壓供電系統深入負荷中心,末端去除STS,去除隔離變壓器,采用能采用降低建設成本及能量消耗的高壓柴發,等等。
盡管已經取得了不錯的成績,張炳華表示,未來百度還將探索各種節能舉措,如徹底模塊化、整機柜部署、服務器定制、高溫運行、風側冷卻、市電主供等等。
此外,百度認為,當下流行的PUE指數雖然能很好地衡量數據中心基礎設施能效,但是并不能評價數據中心的綜合能效。為此,百度提出自己的衡量指標,即PAE(Power Application Efficiency,能源應用效率),并給出了計量公式:
PAE = 數據中心總能耗 / IT設備應用實際能耗,
即PAE = 數據中心總能耗/(IT設備實際能耗 - IT設備零負載能耗)。
其中,IT設備零負載能耗是指IT設備開機后無業務應用情況下的能耗。百度希望通過這個指標引導數據中心內的IT廠商和基礎設施廠商都更好地投入節能事業。
當下,數據中心運維人員做節能還主要是聚焦在數據中心基礎設施層面,這雖然也能帶來可觀的節能效果,但百度云數據中心的實踐告訴我們,從整體出發,才能獲得節能效果最大化。
除了各類主題演講,“2013年中國優秀數據中心頒獎典禮”則是本屆大會的另一大亮點。
為了鼓勵和表彰數據中心、云計算領域的杰出企業和用戶,同時也為了展示和傳播它們在數據中心建設與管理方面所取得的成績與經驗,網絡世界報社于2013年1月啟動了新一屆云數據中心獲獎企業的評選。
經過激烈的角逐,共有六大數據中心獲此殊榮,它們分別是:鞍鋼集團礦業公司數據中心、IDX數訊國際數據中心、山東電信數據中心、廈門大學集裝箱數據中心、中國平安數據中心和中石油北京天然氣管道公司數據中心。
頒獎典禮
同時,思科系統(中國)網絡技術有限公司、IBM、英特爾(中國)有限公司、Riverbed科技公司和施耐德電氣信息技術(中國)有限公司五大IT廠商憑借著在云計算和數據中心領域的創新,榮獲“2013年度中國云數據中心創新解決方案提供商”。