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2.3. 云数据中心资源池建设 2.3.1. 资源池是云数据中心的基础

云数据中心建设目标是能够建设一个以智能化管理、按需服务交付为基础的智能化数据中心。云数据中心的实质为资源的集合,通过对资源的细粒度化的管理与调配,实现资源的智能化管理,服务的按需交付。

云资源是数据中心的基石,也是上层服务的基础,为了实现服务的灵活交付,真正实现以用户及应用需求为中心的服务交付,云资源的建设不能再以传统的以纯硬件的形式进行资源的建设,而是要将计算、存储、网络等硬件资源进行逻辑化、资源池化,形成不同属性的资源池。

资源池是采用池化的办法,把服务器、存储、网络等资源按照不同的标准组织成不同的资源池。通过资源池的管理模式,云计算管理员无需去考虑具体的服务器、存储和网络配置。

传统资源池的建设认为数据中心的资源池是集合计算、存储、网络为一体的大集中式的资源池。但随着技术的发展,用户需求的不断丰富,集中式的资源池不能满足用户的个性化需求。传统的资源交付模式多以封装形式的虚拟机为主,包含计算、存储、网络资源。现在用户的需求不再是单一的计算实例的需求,同时也有单独的存储资源或者单独的网络资源的需求,如个人网盘、VPN等。同时用户对每部分资源的性能及组织形式更为个性化与多样化。

由于用户需求的不断丰富,构建单一形式的资源池已不能满足用户对资源需求在性能及组织形式上多样化的需求,因此需要构建计算资源池、存储资源池、网络资源池,以分别提供不同性能的计算资源、存储资源、网络资源;或者通过对不同性能及形式的计算资源、存

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储资源、网络资源进行个性化组合,整体提交用户。

因此在云数据中心建设中,资源池的建设是整个云数据中心建设的基础。进行云数据中心建设的第一步就是分别建立计算资源池、存储资源池、网络资源池,从而实现云数据中心的资源的细粒度化管理,并能从不同的资源池中获取不同性能的资源,组合成不同性能、不同级别的服务交付给用户,实现云数据中心的智能管理和按需交付。

2.3.2. 计算资源池化

计算资源池化主要是针对 x86 系统的虚拟化技术,它可以将 x86 系统转变成通用的共享硬件基础架构,原先多台服务器完成的工作可以整合到少数服务器完成。摆脱了竖井式的结构,服务器物理硬件、操作系统和应用以松耦合的方式联结,实现计算资源的重新组合与交付。

进行计算资源池的建设主要通过服务器虚拟化技术来实现,虚拟化通过把服务器计算资源抽象化、池化和自动化来实现资源的自由调配和充分利用,它可以使资源充分利用,并按需调配。当数据中心的服务器需要升级或维护的时候,通过虚拟机迁移技术可以把服务器上的虚拟机在工作状态迁移到另一个主机,始终保持业务的连续性。服务器虚拟化大大增加了数据中心的灵活性和IT的敏捷性,减少管理的复杂度和IT响应时间。

虚拟化技术的诞生已经有将近30年的历史。它曾经用于一些大规模的、预算充足的单位,而如今已经应用于计算机的方方面面,包括硬件、软件、通信等等方面。

当今最常见的虚拟化形式都聚焦于服务器硬件平台的虚拟化,而这项技术的实现及其实现目标其实对数据中心中关键而昂贵的组件也很有意义,例如存储和网络基础设施。

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虚拟化技术能够允许在一台计算机上同时运行多个操作系统实例。每个操作系统实例都共享了同一物理硬件上的一定量的资源,基于服务器虚拟化技术实现计算资源池化,使数据中心的计算资源重新合理的分配,实现了计算资源的高效利用,智能调度。

2.3.3. 存储资源池化

存储资源池是通过对异构存储资源进行抽象化处理,实现存储在逻辑上的池化、复制和按需分发。并以应用为中心进行消费和管理,并实现基于策略的自动化。通过对存储的资源池化,可实现对存储的更为细粒度化的管理与交付,可通过策略设置可对存储资源的类型、性能等进行控制,如磁盘类型、IOPS等。

存储资源池的建设的主要关键点在于:简化存储的管理、降低总拥有成本、实现端到端的SLA交付。

在存储资源池建设中,目前最好的建设模式是通过软件定义的存储的方式,例如通过VSAN技术,它把应用于服务器的先进技术运用于存储领域。

通过软件定义的存储,可以动态满足虚拟机存储要求,而无需重新调整LUN或卷。虚拟机工作负载可能会随着时间的推移有所变化,而底层存储可以随时适应工作负载。

软件定义的存储的一个关键因素是基于存储策略的管理(SPBM)。使用SPBM,底层存储技术会呈现一个抽象化的存储空间池,为管理员提供用于虚拟机调配的各种功能。这些功能可能与性能、可用性或存储服务(例如Thin Provisioning)有关。然后,管理员即可使用虚拟机上运行的应用所需的部分功能创建虚拟机存储策略。在部署时,管理员可根据虚拟机的需要选择恰当的虚拟机存储策略。SPBM会将要求向下推送至存储层。这时将启用多种数据存储以供选择,这些数据存储可提供虚拟机存储策略中包括的各种功能。这意味着系统将

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始终根据虚拟机存储策略中设置的要求,在恰当的底层存储上创建虚拟机实例。如果虚拟机的工作负载随时间推移发生变化,只需将具有能够反映新工作负载的最新要求的策略应用于虚拟机即可。

软件定义的存储通过纯软件实现了存储相关的三个层面的功能:

? 通过策略自动化消费存储资源:以虚拟机为中心的安置、保护和性能策略

? 基于虚拟化的不依赖于硬件的数据服务:以虚拟机为中心的快照、克隆、复制、备份

? 通过虚拟化管理程序提取出存储抽象层:以数据存储和虚拟磁盘形式使用

的异构存储

2.3.4. 网络资源池化

网络资源池是在二层网络设备的基础上,实现网络资源的池化,创建一个包含二层到七层的网络服务,通过创建软件驱动型抽象层将网络连接与安全组件与底层物理网络基础架构完全分离,因此它可以确保硬件独立性,使得网络连接与安全服务摆脱与硬件绑定的限制。实现网络资源的灵活控制,可进行网络资源的灵活管理与交付

在网络资源池建设方面,目前主流的技术为网络虚拟化技术。网络虚拟化技术就像服务器虚拟化可以通过编程方式创建、删除和还原基于软件的虚拟机 (VM) 以及拍摄其快照一样,网络虚拟化也对基于软件的虚拟网络实现这些同样的功能。不仅使数据中心管理人员能够将敏捷性和经济性提高多个数量级,而且还能大大简化底层物理网络的运营模式。

实现网络虚拟化后,与“网络虚拟化管理程序”等效的功能可在软件中重现第 2 层到第 7 层的一整套网络服务。因此,可通过编程方式以任意组合来组合这些服务,只需短短

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