什么是虚拟化技术?从定义上看,所谓的虚拟化技术就是一种资源管理技术。他是将计算机的各种实体硬件资源,比如服务器、网络、内存及存储等,予以抽象、转换后呈现出来,打破了实体结构间的不可切割的障碍,使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。虚拟化的好处是可以简化运维、提高硬件的利用率、降低成本、增加业务部署的灵活性,用户可以最大限度的利用计算机资源,而不受地理、物理上的限制。
虚拟数据中心,英文全称是Virtual Data Center(简称VDC)。VDC是将云计算概念应用于数据中心的新型数据中心形态。VDC可以通过虚拟化技术对物理资源进行抽象和整合,动态分配和调度资源,实现数据中心的自动部署,从而大大降低数据中心的运营成本。 当前,虚拟化在数据中心的开发中扮演着越来越重要的角色,已扩展至台式机,统一通信和其他领域,不仅包括传统的服务器和网络的虚拟化。 它还包括IO虚拟化,桌面虚拟化,统一通信虚拟化等。VDC是数据中心虚拟化技术的最高级别实现。 未来,虚拟化技术将在数据中心无处不在。数据中心完全虚拟化后,该数据中心才可以称得上VDC。VDC将所有硬件(包括服务器,存储器和网络)集成到一个逻辑资源中,从而提高了系统的效率和灵活性,以及应用软件的可用性和可测量性。
VDC的概念首先是由VMware在2012年阐述软件定义数据中心的时候提出的,软件定义其实在某种程度来说就是虚拟化。仅仅十多年,VMware从服务器的虚拟化做起,走出了一条辉煌之路,数据中心里的各个部件从服务器、存储到网络、应用程序、桌面、安全等虚拟化技术VMware都有涉及,虚拟化逐渐成为了第四代数据中心的核心,最终将数据中心打造成虚拟数据中心VDC。
虚拟化数据中心现状
虽然将虚拟化引入数据中心已经成为共识,但让数据中心成为真正的VDC,还有很长的路要走。数据中心服务器、网络、存储等设备进行虚拟化部署已经非常普遍,但要达到做数据中心应用的完全不用关心数据中心的基础设施,还有很多问题需要解决:
当我们在数据中心部署一项新应用时,需考虑网络带宽、电力、安全、服务器等方方面面的整合;
在部署应用时需要进行各种设备的配置变更;
设备的虚拟化,仅限于相同厂家的设备,甚至要求是相同型号的设备才可以进行虚拟化;
目前,虚拟化应用仅停留在管理上的方便。
随着技术的不断发展和进步,在数据中心已经开始出现一些VDC的解决方案,虽然还不够完善,当进行应用部署的时候还是无法完全脱离物理硬件,但是已经有这样的趋势。
VDC的优势
首先,可以大大提升企业的工作效率。比如对于一个互联网公司,需要新增一项业务,当应用设计完后,就需要在数据中心部署。若没有VDC,公司就需要花费大量的人力、物力对网络,存储,服务器进行调整。这里往往涉及到数千行的操作命令,如果对设备不了解,还会造成新增业务时对原有业务造成破坏。但是如果有了VDC,那么互联网公司不再需要关心物理世界,而只需要通过软件模拟,将应用需要告诉VDC,VDC通过软件模拟,几分钟就会给出结果,告诉你的VDC具有的资源能否满足应用部署。如果可以,直接执行就可以,VDC代替你自动完成所有的部署。如果不可以,VDC会给出实施该业务缺少什么,根据指导迅速增加。这样就可以完成业务部署。以前新增一项应用可能要花费几个月的时间,而通过VDC,几分钟就可以搞定。
其次,通过VDC,将数据中心的运维人员从枯燥的重复性的配置劳动中解脱出来,数据中心运维人员可以更加聚焦于应用层业务,不必关心底层物理硬件实现。
再次,在数据中心部署业务时也不再需要彻夜值守,调整配置。只需要通过VDC设定应用业务自动部署的时间,比如凌晨2点,然后就可以睡大觉去了。时间到了凌晨2点VDC会自动进行应用业务部署,如果出现意外,数据中心运维人员会通过手机立即接收到VDC发出的告警提示,运维人员立即可以通过手机登录到VDC控制端,进行调整。若一切部署顺利,业务就可以在运维人员的睡梦中正常上线。
第四,VDC需要的人才将是应用架构师,而不再是网络工程师、服务器工程师以及存储工程师等,这将大大降低数据中心的维护成本。
第五,VDC可以对物理世界设备之间的工作进行协作,最大程度的提升数据中心的工作效率,是建造绿色数据中心最好的方式,节省能源。VDC将完全忽略物理硬件世界的存在,对于数据中心用户完全虚拟化。数据中心用户只需要向VDC提应用需求,然后VDC给出软件模拟的结果,若满足条件,按照数据中心用户的指示向物理硬件世界进行自动部署。
虚拟数据中心需要解决的难题
要想实现VDC,实际上还有很长的路要走,还面临着诸多困难。
首先,就是物理硬件的不统一,如果要通过VDC进行应用业务部署,最终还是需要将应用分解,下发到物理硬件中。而数据中心的硬件厂商多达几十家,许多厂商的虚拟化都属于私有技术,要达到统一需要众多厂商达成一致,而对于很多公司,提供差异化的技术正是其竞争的法宝,若都提供统一的标准技术,那么硬件厂商最后拼的只有价格,这对于硬件厂商是非常不利的。看看当今的PC产业就知道了,利润微薄,很多PC厂商都需求转型。
其次,安全性。在VDC中,随着虚拟机创建、停用或者从一个物理主机迁移到另一个物理主机,IP地址经常随之发生变化,从而给传统的保护机制带来了问题。VDC可能让用户在完全不知情的情况下被黑客入侵,VDC给数据中心在权限管理和认证等环节增加了风险。
再次,用户的应用需求的多种多样的,VDC能否真正的满足需求,需要在实践中不断改善。虽然数据中心不再需要关心底层硬件时间,但对VDC的控制能否游刃有余,还需要大量的专业技术人员。
利用虚拟化技术提供服务的数据中心,客户可以直接租赁数据中心的计算、存储甚至网络能力,按需付费等。众多技术人员正在为数据中心的未来勾划着更美好的蓝图,而VDC正是数据中心的未来。我们已经看到了数据中心由IDC向VDC转变的这种趋势。在云计算、大数据、宽带网、无线互联网等信息技术发展的大时代背景下,从传统IDC到VDC的转变已逐渐成为现实。
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