云存储:从基础架构做起

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云计算不仅带来了IT构建模式的变化,而且将引发IT服务的变革。用户只要关注自己的数据即可,数据的存储以及存储效率的提高可以通过云服务来实现。

IT架构演变的三个阶段

企业的IT建设可以归纳为三个阶段。

第一个阶段是数据大集中的过程。在这个阶段,企业将分散的数据资源、IT资源进行物理集中,形成了规模化的数据中心基础设施。在数据集中的过程中,大多数企业的数据中心基本实现了标准化,既有业务的扩展和新业务的部署具有可控性,解决了数据业务混乱无序的问题。此阶段主要解决了集中管理与容灾的问题。

第二个阶段是实施虚拟化的过程。实现数据集中与容灾之后,随着企业的快速发展,数据中心IT基础设施的扩张速度很快,但是系统建设成本高,周期长。虚拟化屏蔽了不同物理设备的异构性,将基于标准化接口的物理资源虚拟成逻辑上完全标准化的逻辑计算资源(虚拟机)和逻辑存储空间。虚拟化环境可以实现计算与存储资源的逻辑化变更,特别是虚拟机的克隆功能,使得数据中心IT建设的灵活性大幅提升,业务部署周期从数月缩减至一天以内。此阶段提升了企业IT架构的灵活性,数据中心资源(包括服务器和存储)的利用率得到大幅提高,运行成本得以降低。

第三个阶段是云计算阶段。在此阶段,企业IT建设有了新的蓝图:IT资源能够弹性扩展,可以实现按需服务,将服务作为IT的核心,从而提升业务的敏捷性,进一步降低成本。企业既可以自建云计算架构,也可采用第三方的云设施。未来的趋势是企业将逐步采取租用IT资源的方式来满足业务需要。与水、电等资源一样,计算、存储、网络将成为企业IT运行的基础资源,可以按需获得。云计算解决了企业IT资源的动态调配和成本问题,使得IT部门可以专注于服务的提供和业务运营。

从数据大集中与容灾到虚拟化,再到云计算,经过这样一个演进过程,IT运营模式逐步发生了改变。云计算从根本上改变了传统IT的架构。

云计算技术已就绪

标准化公共技术的长期发展,使得基础组件的标准化日益完善,硬件层面的互通已经没有阻碍,即使是大型机也有了对外连接的IP接口。大规模运营的云计算能够极大地降低IT建设和运维的成本。

虚拟化与自动化虚拟化技术不断发展,IT资源可以通过自动化的架构提供全局动态调度的能力。自动化提升了IT架构的伸缩性和扩展性。

并行/分布式架构大规模的计算与数据存储系统已经在分布式、并行处理的架构上得到广泛应用,计算密集型系统、数据密集型系统、大型数据文件系统成了实现云计算的基础。云计算基础架构具有更高的弹性与扩展性。

带宽大规模的数据交换需要超高带宽的支持。40G/100G网络平台具有更加扁平化的结构,使得云计算系统中的信息交互变得更快。

云计算对基础架构的要求

从本质上说,云计算是一种IT模式的改变。这种变化使得IT基础架构运营的专业化程度不断提高,从而对基础架构的构建提出了更高的要求。云计算架构具有高性能、虚拟化、动态化、扩展性、灵活性、高安全性等特点,可以简化用户的IT管理,提升IT运行效率,大幅节省成本。

云计算基础架构主要由计算(服务器)、存储和网络构成。为满足云计算的要求,基础架构的各个层面必须做出相应的改变。云计算要求服务器具备密集计算的能力(如多路多核架构)、完全的虚拟化能力(CPU指令虚拟化、软件虚拟化、桥片虚拟化、I/O虚拟化)、多个I/O(数据访问与存储)的整合能力。存储系统的高速I/O可以满足10G/16G存储网络的需要。虚拟化的海量存储系统具备更高的扩展性。FCoE可以有效实现I/O的整合。在网络架构层面,100G网络将成为云计算的基本支撑平台。云计算的网络架构将更加扁平化,且具有高可扩展性,能够满足虚拟计算环境对大规模二层无环网络、FCoE/DCE的统一交换、L2-L7高速安全集成的要求。