开放、融合奠定云计算基础

云计算的核心思想是通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务,将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度,构成一个计算资源池向用户按需服务。

“云”中的资源在用户看来是可以无限扩展的,并且可以随时获取,按需使用,随时扩展,按使用付费。对于云计算,最为理想的服务方式则是,云计算将继 自来水、电力之后成为公共事业(Utility)的一部分,用户仅仅通过墙上的网线就可以获得所需的计算能力、存储、甚至是软件应用等服务。

但云计算的构建不同于传统的单一解决方案,因为云计算是基于开放理念上的一种互联网应用。云计算本身就是一个开放的平台,没有开放,就不能搭建起云计算平台,正因于此,云计算对于传统IT企业是一个巨大的挑战。

开放的计算

开放是一种行为方式,也是一种态度,纵览IT发展史,也是一部逐渐从专有走向开放的历史。从计算、网络和存储资源都是专有资源的大型机机时代开始,业界就一直坚定地致力于实现数据中心各种资源的开放化和标准化。

其中最为明显的就是计算,从上世纪70年代英特尔开创的x86架构处理器呱呱坠地,由用户的需求与产业伙伴支持的巨大动力就一直在支持着这个开放的 架构不断的进行着改进、优化与完善的进程。伴随着每一代处理器的更新、每一次制程工艺的进步、每一条指令集的增加,x86架构变得越来越快速、灵活与强 壮,也成为我们生活中不可或缺的一份子。无论是我们的个人计算系统,还是互联网上的海量内容,甚至是谷歌、亚马逊提供的云计算服务,大多都是源于英特尔多 年前创造性地构建了开放计算架构。

开放与随之而来的竞争可以让用户能够在低成本下享受更高的性能,更多的应用支持,以及更低的业务风险,仅16年时间x86架构就从只占服务器硬件市场份额的10%,发展到今天超过80%数量的服务器是基于IA架构构建而成。

英特尔在服务器领域的创新,对于构建高效高性能的数据中心来说是最为关键的,因为它将是其主要的性能输出引擎,是调动整个数据中心高效稳定运转的核 心。英特尔至强处理器 5600系列和E7 系列提供了比上一代产品性能各自提升达60%(最高幅度)和3倍(平均幅度)的优异性能。

如今,双路及多路x86服务器处理器领域的性能优势已为众多评测机构和服务器用户所验证,而下一代至强处理器E5系列正蓄势待发,合作伙伴基于此处理器的系统设计将超过400套,而E5也将为未来云计算数据中心带来更加强劲的计算引擎

此外,作为目前云计算平台计算的基础,最新的英特尔虚拟化技术在英特尔至强系列处理器上更加有效地提升性能,增加整合比率,支持将前后数代服务器集成到同一个虚拟服务器池中,以及提高虚拟机故障切换、负载平衡和灾难恢复能力等,为提供一个平衡高效的云计算平台奠定了基础。

X86与云时代的存储

受益的甚至并不仅限于服务器领域,在数据中心内担负海量数据贮存重任的存储设备,近几年来正随着各行各业数据量的爆炸性增长而逐渐走红,其受用户关注的程度,很多时候甚至还超越了服务器,各个硬件制造商也将存储市场视为拉动企业的重要增长点。

规模效应是云计算能够成为合理商业模式的重要前提,开放的x86架构提供给了云计算一颗一颗极富性价比的核心的同时,也带给了存储产品新的生机。

如同服务器发展史一样,以往的存储产品往往依靠特有芯片甚至是小型机芯片实现内部计算,而英特尔x86架构可以在提供出色性能的同时,保证不同厂商的产品之间以及同一厂商的不同代产品之间,以及它们和数据中心内其他IT设备之间要实现更好的兼容、互操作和数据迁移能力。

这样,存储产品可以一方面通过x86的多核和先进微架构提供出色的运算性能,另一方面也集成了有助于提升存储设备处理效率、能效和实现存储虚拟化的智能特性。

配合业界在英特尔架构上强大且成熟的应用开发能力,可帮助企业存储设备增添更多、更新的功能和应用模式,同时,还能通过推进存储和服务器的融合,形成兼具计算和存储能力、应用更具弹性,可及时适应用户需求变化、性价比也更为理想的解决方案。

目前,像市场上热门的分布式存储产品EMC Isilon、Dell Equallogic、IBM XIV、HP Lefthand P4000,基本都采用x86架构。

融合的网络

随着全球数据量的不断激增,智能移动终端广泛普及后所产生的包括声音、图片以及视频在内的非结构化数据给数据中心存储系统带来了极大的挑战,虚拟化、云计算等新兴技术正是基于此诞生,而由此却给数据中心网络提出了更高需求。

走向开放式的发展趋势使得构建动态的虚拟化数据中心变得相对简单。在动态的虚拟化数据中心环境中,计算资源的创建或者停用都能在运行状态中实现,这也是云计算的精髓所在。

但令人遗憾的是,网络层的发展没有跟上开放式发展的步伐。每个大型网络厂商都已经开发了专有软件、控制面或者互连技术,它们限制了用户灵活选择计算 服务器和存储设备的权利。正是限制了选择权,封闭的网络层迫使用户不得不通过特定方式构建数据中心,而这些方式并不能满足其实际需求,并导致了数据网络与 存储网络的分割。

随着技术的进步与产品的成熟,万兆以太网的出现则让这数据网络与存储网络呈现出融合的趋势,FCoE、IP-SAN等技术的出现,让数据中心既可使用面向TCP/IP网络的以太网,又可使用面向存储区城网(SAN)的光纤信道(FC),且两者相互独立,可以并存。

从规格上来看,万兆以太网相对于千兆以太网的优势在于带宽大增,延迟降低和可靠性提升。但在真实应用环境中,其功效还不限于此。企业用户在万兆以太网出现之前常通过在单台服务器上配备多个千兆网络适配器,并对其端口带宽进行汇聚来获得更高网络带宽。

使用万兆产品后,他们就可以通过简化服务器网络适配器和相关网络设备达到同样目的,英特尔称这种简化可使数据中心里每机架功耗降低45%、网络线缆和交换机的接口减少80%、用户花费在数据中心基础设施上的成本降低15%,并使每个服务器的联网带宽提升达2倍。

在上述应用优势的基础上,英特尔还正在数个环节上对万兆以太网进行技术革新,以求进一步提升它在平衡的数据中心解决方案中的应用表现:在万兆以太网 网卡上增添对更先进的多队列技术的支持,以求为用户们未来采用性能更强的多核处理器以及更充分地利用其计算力保留出足够的空间;利用万兆以太网推进统一网 络的构建,例如在今年为其万兆以太网服务器适配器X520系列增添了开放式光纤通道以太网软件堆栈的免费升级,以促进对存储网络的融合,使数据中心的网络 架构进一步简化、统一化,从而降低用户的成本和加快其软硬件设备的部署和应用;努力降低万兆以太网的使用成本,例如计划在今年内提供板载的万兆以太网适配 器,以促成万兆端口价格在2012年降至500美元以下的目标。

总结:云时代的基础架构正在出现开放、融合的趋势,正如著名市场研究公司Gartner认为:服务器、存储和网络系统的垂直整合,为数据中心资源有效的和动态的优化共享奠定了基础。