为什么要软件定义数据中心(SDDC)

大型机构已经感受到了必须大力推进软件定义数据中心[注](SDDC)的迫切需求，即便目前已有的技术尚不成熟也得如此。

这一切都要归咎于公有云[注]服务提供商。通过亚马逊云配置IT资源看起来非常容易，这很显然地掉起了大家的胃口。那为什么我们还要等待呢?如果我在公有云里可以便捷地得到，为什么就不能从内部数据中心获得相同的灵活性呢?

市场研究机构ZK Research首席分析师Zeus Kerravala称，没人去关心那些已经在云上创建了业务的企业其实并没有受到使用已达数十年之久的遗留基础设施的拖累，因为这些企业仅占1%。而对于其余99%的企业——主要是银行和制造商等传统企业——来说，现在的挑战似乎是如何才能赶上潮流。

“如今每家大公司都必须与那些试图取代其业务的初创公司展开竞争。” OpenStack基金会首席运营官Mark Collier说。“SDDC的第一大推动力是速度，其次是需要让开发人员为公司编写应用，以便实现快速转型。目前速度是第一要务。”

创建软件定义数据中心(SDDC)是迈向能够实现这些目标的私有云基础设施的第一步，但是技术局限和文化问题让这一步充满了挑战性。

SDDC是一个统称，它包括最低限度的软件定义的计算、网络和存储单元，以及协调数据中心基础设施配置的编配层，并且受到了托管在其上的应用所需的资源与服务水平需求的推动。此外，SDDC通过一系列API创建的单一控制点不应当止于传统数据中心的壁垒。一个设计优秀的架构应当能够作为那些已将控制权拓展至所有IT资源的软件定义基础设施的基础。这些软件定义基础设施所控制的IT资源包括可从私有云、公有云以及本地或协作设施中的传统数据中心那里获取的资源。

Kerravala称，由于认为自己已经在与SDDC的竞争中落后，因此所有的人都感觉到了紧迫感，但是他们无需对此感到惊慌，因为95%的公司目前仍然处于学习阶段。“由于需要投入大量资金，因此我们不能仓促行动。目前我们甚至还没有进入第一步。”

根据SDDC开发芯片

尽管目前基于开放架构的SDDC的标准和软件都还没有完全成熟，不过这并不妨碍英特尔创建基于OpenStack的SDDC。OpenStack为一套由OpenStack基金会开发的技术，如今已经被不同程度地内置于由思科、IBM、惠普等厂商开发的数据中心基础设施产品当中。

当在新建数据中心中验证了该技术之后，英特尔开始将其13个内部数据中心，包括所有的传统应用和具有云功能的应用都调整至一个单一的软件控制点之下。英特尔的架构为应用开发者提供了5个API：一个用于计算、一个用于网络、两个分别用于模块和对象存储，一个用于身份管理。此外，英特尔还利用开源的Cloud Foundry平台增加了一个平台即服务[注](PaaS[注])选项。通过这种方式，用户能够访问较低级别的API或使用较高级别的抽象层。英特尔首席工程师Das Kamhout称： “我们必须服务于不同类型的用户，并且要非常迅速地为他们提供服务。”

“公有云服务提供商们向着这个目标前进的脚步非常快。如果私有云服务提供商要想保持现状，他们必须要处于领先位置，至少也要略微领先。” Kamhout称。

向SDDC的转型使得英特尔能够创建一个私有云基础设施。该基础设施可提供更为高效的计算、存储和网络资源利用率，省时的用户自助服务，并且能够让应用开发者通过一系列常用API利用软件定义基础设施的需求。Kamhout称，“经过数年艰苦的努力，我们已经实现了这目标，开发者能够访问这一私有云基础设施并使用数据中心容量。”

利用新兴技术重新部署数据中心基础设施需要一定的魄力，因为他们不仅要面对许多不确定性因素，同时还需要花费大量精力用打包铁丝将它们捆扎在一起。由于英特尔起步较早，因此他们在刚开始没有使用OpenStack。这导致他们必须要编写许多特定代码，包括创建自己的编配层以让所有的东西都能够正常工作。“我们用原生的OpenStack替代了它们，因为它们允许我们转嫁大量‘技术方面欠账’，允许我们成为一个规模更大的社区中的一员。这个社区所遇到的许多问题与我们团队所遇到的一模一样。”

根据新的模式，习惯于手工配置硬件的IT人员必须要接受使用Python和Puppet等脚本工具的培训和管理虚拟Linux集群的培训。Kamhout称，所需要的新技能包括自动化、脚本处理、Linux和数据分析方面的知识。

Kamhout所称之为“下一步，下一步，结束”的配置工具仍然需要6至9个月的时间。每个人都希望用一个“快捷键”进行配置。他称，在目前的情况下，“你的选择是要么提升员工的水平，要么一直等待直到这些工具被淘汰。”

一旦这13个数据中心的调整工作完成，工作重点将转移至混合云[注]架构上。在混合云架构上，英特尔将把公有云用于处理突发的大量活动，同时用私有云处理基本的工作负载。“桥接是下一步。” Kamhout称。“我们希望在数据中心的内部和外部设置一套API。我们希望能够拥有一个相互联合且具有互操作性的开放云。”不过，公有云需要将它们的基础设施暴露给其它的API，有些东西它们还没有做好相应的准备工作。“他们认为这是他们的秘密武器。”他称。Kamhout认为随着时间的推移，这终将会发生。他还指出云服务提供商收购服务器的方式不应当被视为一种竞争优势。

云服务提供商CenturyLink的云平台副总裁Dave Shacochis认为，期望云服务提供商直接支持行业标准的API并不现实。他称，CenturyLink等服务提供商最终“将被鼓励推出自己的API规范。”不过，这还需要第三方厂商在各种不同的私有云和公有云平台之间进行翻译。

受速度需求的驱动

联邦快递(FedEx)的重心是交付速度。作为联邦快递的技术主管，Chris Greer称公司希望将对速度的要求扩展至IT服务上。“在我们数据中心的发展过程中，软件主宰着一切。”他称。他的目标是：让从软件定义应用的处理到计算、存储和网络再到基础设施，包括电源、加热、冷却甚至是地板上的空余空间等一切都实现自动化。他称，它们应当能够根据堆栈顶端应用的资源需求主动实现效率最大化管理。尽管联邦快递已经拥有了一些部署参考，但是他们的部署还是相当的谨慎。他们希望完全搞清楚如电源和冷却层的管理情况，然而有些问题目前是就连OpenStack也无法解决。

OpenStack基金会执行董事Jonathan Bryce称，目前可以获得的功能都已经稳定下来了。“技术性功能已经成熟。我们必须要在公司中进行有条不紊的过渡才能够实现它们。”

联邦快递副总裁兼技术架构师Don Fike称，目前还没有整个行业还没有就OpenStack标准达成一致，不过他并不怀疑这一趋势。“如今你必须奋力向前，因为要取得这一成绩需要花些时间。”他说。

“你必须努力重新做每一件事。”他补充道。“你不能让老旧过时决策拖你的后腿。”

联邦快递正在通过下列三步走策略向SDDC转型。Greer 建议：“首先虚拟化你的硬件。其次是转向软件定义存储[注]和网络。最后你还要做大量的工作掌握这些应用的特点，搞清楚它们是如何与外部世界交互的。”

他称：“明年，我们将大规模部署编程硬件设备，随后将大规模部署软件定义网络[注](SDN[注])、存储和安全系统。”尽管Greer愿意采用开放部署，但是该项目仍然需要定制化编程以弥补之间的缝隙，而这正是让它们协同工作的秘密武器。

Fike认为网络和存储是最难实现自动化的地方。“从管理者的角度出发，我们的另一个挑战是防火墙和安全性。但是让工作负载能够通过其中也非常重要。”

联邦快递的需求是复杂的，也是应用驱动型的，而这也是他们的出发点。Greer称：“在充分认识了运行在我们数据中心上的数千应用后，我们创建了一个软件定义数据中心。这些应用的交互方式、它们的配置和交谈都极为重要。”

Fike称，不幸的是，在为数以千计的应用抓取配置需求并将这些需求转化成自动化任务的功能方面，许多产品解决方案都不太成熟。他希望联邦快递的合作伙伴能够找到更加容易更加灵活的方式以抓取应用配置需求，实现相关任务的自动化，以及将它们部署在公有或私有云基础设施上。他称：“目前这些需求对他们来说实在是太难了。”

整合所有的部分

哥伦比亚运动服饰公司(Columbia Sportswear)并没有等待标准成熟，而是选择了使用VMware工具运行在聚合式Vblock硬件基础设施上的定制堆栈。哥伦比亚运动服饰公司全球基础设施服务经理Suzan Pickett 称：“它们能够创建一个具有高度虚拟化、高灵活性和高扩展性环境，并且能够被用于多个使用案例当中。”他们并不希望等待，因为他们看到SDDC不仅能够实现自动化，还能够避免增加更多的IT人员。在过去几年中，该公司的系统需求增长达到了700%。

在通过业务重要程度对公司的应用进行分级后，Pickett虚拟化了公司85%的服务器硬件，并在今年初将控制着北美地区运营的SAP ERP(企业资源计划)系统迁移至了两个Vblock System 700聚合基础设施平台上。她称：“我们目前还没有遇到一次危机事件。”

现在哥伦比亚运动服饰公司正在考虑可以将较低的应用层剥离出内部数据中心和分公司的混合云[注]策略。“我希望推广我的政策、安全框架，甚至是我的Active Directory单点登录。我对这一底层平台有信心。”她说到。尽管如此，这些举措必须要与哥伦比亚运动服饰公司在用的基于VMware的工具套装要能够兼容。

IT人员如今在机架堆叠工作上花的时间少了，但是在自动化、配置和创建服务目录方面花的时间多了。系统交付时间由3至6周时间缩短到了大约4分钟时间。“如果我需要后端数据库，我们的云自动中心会启动它。我们的员工对自己的工作非常熟练和在行。” Pickett说道。

哥伦比亚运动服饰公司对其服务器进行了彻底地虚拟化。该公司通过EMC的 VPLEX技术设置了虚拟环境(+本站微信networkworldweixin)，并开始就软件定义存储[注]对EMC的 ViPR技术展开评估。Pickett称，下一步将是部署软件定义网络[注]，届时所有的网络层都将变得像在数据中心之间迁移的应用那样一目了然。

Pickett称：“SDN[注]对于我们来说意义重大。”尽管哥伦比亚运动服饰公司正在计划部署VMware的NSX，但是她称目前这种技术产品才只是“版本1”，还需要继续发展成熟。同样，思科基于9000系列交换机的应用中心基础设施(ACI)尚处于起步阶段，此外它们也并非一个纯以软件为基础的模式。(思科产品管理副总裁Ishmael Limkakeng称，与竞争对手推出的软件叠加相比，ACI更具竞争力，除了支持思科的9000系列交换机外，其还支持其它品牌的交换机。)

哥伦比亚运动服饰公司部署有思科的交换机。Pickett表示：“我并不认为我们需要坚守一个厂商的解决方案。由于我们正在定义底层程序，因此我也并不认为我们应当局限于某一种技术。”

Kerravala指出使用某一特定厂商的定制堆栈存在着一定的风险。你能从一个厂商迁移至另一个厂商那里吗?如果你并购的公司使用的另一家云服务提供商会发生什么情况?他称：“一段时间之后，你可能无法在多家云服务提供商并存的情况下使用它们。”

或许最大的挑战在于向IT人员推销SDDC，虽然它们的购入不需要获得公司高管们的支持，但是这些IT人员的职位与手动架设、堆叠、配置服务器、存储和网络息息相关。Kerravala 称：“在类似云的环境中，IT部门将不再需要他们。IT部门需要的是存储、网络、服务器和应用方面的领域专家。向开发运营模式转型是必须的。”

英特尔的Kamhout 称：“我们的挑战是如何实现自动化，如何让IT部门能够清醒地认识到我们正在将他们的工作变成用户自助服务。这才是重点。”

Kerravala认为这种态度是可以理解的，因为在节约的运营成本中，有近半数是由从人工向SDDC转型过程中积累起来的。这一部分占了大约40%至45%。尽管IT部门还在从事着机架堆叠工作，但是低级组件的大部分配置工作已经可以通过自动化工具利用软件进行处理。

像英特尔一样，如果你的IT员工不懂Linux或脚本语言，你应当编列经费对他们进行再培训。Kamhout 称：“大部分IT部门对于员工角色的转变并不感兴趣。因此我们的领导团队必须要帮助他们实现转型，学习新的技能。这一过程需要数年时间。”

Pickett出面临着相同的培训挑战。她称：“对于我们来说，应当熟练掌握这些自动化产品中部分产品的操作技能。”由于网络、存储和服务器团队都各自位于不同的技术孤岛上，因此这一培训任务非常的艰巨。

Kamhout指出，当与应用相关的工作负载渗透至已部署的硬件当中后，才能够达到最理想的状态。例如，电源和冷却系统等较低级别的基础设施能够以最佳能耗方式响应工作负载的需求。这些最佳能耗方式包括将工作负载转移至另一个处于夜间时间段的资源池，关闭或降低数据中心未使用区域的电源和冷却系统，以节约能源。他称：“我们目前距实现这一目标还有很长一段时间，但是随着自动化程度的不断提高，实现这一目标的可能性也就越大”。

确保SDDC成功的七个小贴士

在开始之前审查所有的应用并根据业务重要性对它们进行分类。

尽最大可能推销业务案例。强调灵活性和能够节约资金等优势

让所有的IT人员都参与：重新对人员进行培训让他们掌握所需的新技能或是雇用专业服务机构设置和管理SDDC。

虚拟化有东西。从服务器开始，然后逐步延伸至网络和存储。

让所有的东西都实现自动化：在向上移动堆栈之前，所有的基础设施都必须实现完全自动化。应用或编配层的自动化与设备低级别的手功配置需求混杂一起将会导致灾难。

在将SDDC模式扩展至现有基础设施之前，应当先在新建项目中进行验证。

打开用户自助服务。让应用开发者能够迅速访问基础设施资源。如果你需要用户出示门票，那么你正在错失良机。— Robert L. MitcheLL

创建SDDC：如何选择正确的方案

厂商提供了两种创建SDDC的方案：一种是整合方案，主要是通过Vmware的Vblock聚合基础设施实现的。另一种是自定义环境，用户可以使用cloudStack或其它的开源软件自己创建。

市场研究机构ZK research的负责人Zeus Kerravala称，如果用户的主要目标是提高配置速度，那么可以选择已经整合在一起的“盒装云”。他称：“厂商可以负责所有的微调工作，你只要为此掏钱就行了。”

但是如果希望获得更高的灵活性，那么你可以选择自定义解决方案。例如，你可以同时使用白盒和最佳特性组合产品，然后通过编写自己的操作环境将它们整合在一起。英特尔是最先这么做的，这也是亚马逊、CenturyLink等其它云服务提供商差异化他们解决方案的方式。与前几年相比，目前所需要做的自定义工作在工作量方面已经少了许多。但是即便是OpenStack仍然有许多工作需要部署机构去完成。这也是为什么公有云[注]提供商更愿意构建自己的解决方案的原因。

Kerravala称：“技术上的小差异可能会导致服务质量上的大不同。不过，大多数企业都希望进一步降低配置成本。”

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