大數據引發混合雲井噴,了解四大場景與三大關鍵技術
進入2018年,我國大數據應用產業正在迎來爆發式增長的一年。作為第五次進入政府工作報告的關鍵詞,大數據已經從國家戰略高度到產業發展規劃再到具體的發展行動,形成了系統布局、全面擴散、整體爆發之勢。2017年底,在“大數據是信息化發展新階段”的論斷下,作為底層技術平臺的混合雲即將在2018年迎來井噴式發展。
賽迪顧問在“2018中國IT市場年會”上預測,混合雲、Docker等技術在2018年將進入規模化部署期。而混合雲技術的靈活性可極大提高工作負載,很多大型企業希望私有雲和公有雲能夠順暢對接、自由切換等,這將對混合雲架構產生巨大需求。混合雲將覆蓋政務、廣電、醫療、安防、銀行等行業領域,成為雲計算市場的主力。
在部署和構建混合雲時,基礎設施或架構層面的技術非常重要。雲計算產業聯盟《混合雲白皮書(2017年)》指出,x86架構由於其更開放、更加標準化、更簡單易用的特性成為混合雲平臺基礎設施的首選。以Intel為代表的廠商不斷加速布局新技術新領域,比如英特爾至強可擴展處理器在平臺融合與計算、 存儲、內存、網絡和業務可持續性等功能方面樹立了全新的標準,推進數據中心的現代化改造、提升運營效率,使總體運營成本降低至四年前老系統的65%。
在英特爾及其混合雲生態合作夥伴 OpenStack、AzureStack、VMware、Nutanix、Oracle、BAT等全面推動下,2018年將有更多的企業關鍵應用遷移到混合雲平臺上,企業也將更加積極主動地采取混合雲策略,走上混合雲之路。
混合雲的四大應用場景
在英特爾白皮書《從策略到平臺和基礎設施選型—談企業如何構建混合雲》中,指出混合雲的出現是以私有雲建設為前提。大中型企業的IT建設通常有著自建或托管的數據中心基礎設施,並且正在或已經過渡為私有雲。而混合雲將企業IT運營模式由基礎設施為核心轉變為以應用為核心,使得IT可以結合本地傳統數據中心、私有雲和公有雲來找到部署應用程序的“最佳執行地點”。
目前共有四種典型的混合雲場景:跨地域業務,大中型企業的分支機構或生態合作夥伴遍全國乃至全球,可以利用公有雲相對廣泛的數據中心覆蓋,就近提供服務、縮短延遲、改善體驗;峰谷型業務,對於促銷活動等季節性業務的相關IT應用峰值高,適合完全按使用量計費的公有雲;雲災備業務,企業自建災備中心的投資較大且需要異地部署,絕大多數時間都處於閑置狀態,可將公有雲作為備份數據存儲或業務容災的站點;開發類業務,把公有雲作為開發平臺,而保持私有雲的生產環境定位,兼顧開發上的靈活性和運營上的穩定性。
英特爾白皮書《從策略到平臺和基礎設施選型—談企業如何構建混合雲》認為,在上述四種場景為代表的情況下,企業可以兼用私有雲和公有雲並密切協同、組成混合雲,同時兼顧成本和靈活性。 在工作負載的分配方面,英特爾白皮書指出四大原則,即:穩定的工作負載放入私有雲;核心的業務、數據放入私有雲;邊緣接入負載放入公有雲;爆發型負載放入公有雲。
混合雲的三大關鍵技術
在混合雲的技術體系中,虛擬化技術、關鍵業務數據處理技術、軟件定義存儲與超融合架構是混合雲的三大關鍵技術。在企業構建混合雲之前以及在調整和優化混合雲的過程中,需要對三大關鍵技術有深入了解。
首先是虛擬化技術。基於虛擬機(Virtual Machine,VM)的底層資源分配方式,目前依然是私有雲與IaaS公有雲的主流技術。作為私有雲的主流技術之一,KVM開源虛擬化技術在英特爾和RedHat等業界領先軟硬件廠商的推動下,已經取得了很高的市場占有率。與之相配合,物理服務器采用的CPU內核越多、配備的內存容量越大,所能提供的虛擬機數量也就越多。
而雲基礎設施中的服務器內核及內存越多,意味著可以用更少的服務器來滿足業務需求。以英特爾至強可擴展平臺為例,它針對不斷演進的數據中心和網絡基礎設施而設計,為企業提供更高的能源效率和系統性能,比前代處理器平均提高1.65倍;而與4年前上市的系統相比,可支持虛擬機數量提升達4.2倍。
其次是在線事務處理(OLTP)等關鍵業務數據處理技術。對於大中型企業來說,以Oracle、SAP HANA數據庫為代表的關鍵業務應用仍是企業運營的重中之重。而數據庫或數據倉庫的雲化技術或雲數據庫,也是整個雲計算技術演進的重點,各數據庫廠商和雲服務廠商都紛紛推出了自己的數據庫雲技術。
在底層硬件平臺方面,英特爾至強可擴展處理器的問世,打破了原來四路平臺上英特爾至強處理器E5(E5-4600系列)與E7家族(最高可達8路服務器)的界限,為上層的數據庫雲化和雲數據庫提供了靈活的硬件支持。英特爾至強鉑金家族和金牌61xx系列部分型號,還提供了每CPU支持1.5TB內存的能力,更好地滿足高性能實時內存計算(In-memory)的需求。
第三是軟件定義與超融合架構。超融合架構融合了計算虛擬化與分布式軟件定義存儲,以軟硬件一體的模塊化單元出現,便於快速部署並大幅簡化了運維。超融合架構被越來越多地作為私有雲或混合雲的交付手段,例如微軟的Azure Stack一體機就基於超融合架構,並作為混合雲中的私有雲部署方案。
軟件定義存儲的特征是大量采用高性能的SSD固態盤作為存儲介質,並通過以太網訪問。而新興的NVMe SSD已能實現五六倍於傳統SATA接口SSD的I/O性能、100微秒(μs)以內的響應時間,這意味著網絡也需要提供更高的帶寬和更短的延遲。英特爾至強可擴展處理器平臺集成了英特爾萬兆以太網控制器x722的選項,支持高達40GbE的帶寬,還可極大縮短應用的I/O延遲、降低處理器的占用率、提高傳輸的效能。
多雲管理的創新合作夥伴
當前越來越多的企業發現,市場上並沒有全面的通用解決方案,而必須選擇使用不同的技術。混合雲的優勢在於能夠適應不同的平臺需求,既能提供私有雲的安全性也能夠提供公有雲的開放性,但同時也需要很強的多雲管理能力才能很好地駕駛混合雲技術環境。
狹義上講,混合雲至少是使用了兩種以上不同部署形式的雲技術,包括公有雲,私有雲、社區雲等,都可以稱之為混合雲。廣義上講,混合雲也指混合IT,括雲與雲的組合、雲與傳統IT的組合、雲與虛擬化技術的組合等。目前,中國市場上已經形成了BAT、OpenStack、VMware、Nutanix、Oracle、微軟等六大x86架構的私有雲和混合雲流派,市場格局趨於成熟穩定。
然而,真正意義上的混合雲不是公有雲與私有雲的簡單累加,而應該是一個有機的整體,混合雲需要一個統一的雲管平臺。根據Gartner的定義,雲管平臺是一種管理公有雲、私有雲和混合雲環境的整合軟件產品,除了應具備的自服務界面、系統鏡像、計量和計費等基礎功能外,還應該能夠通過建立策略實現一定程度的負載優化,而這就需要軟硬一體化的調優,統一的硬件基礎架構自然更便於統一管理、維護和軟硬集成調優。
在軟硬集成調優方面,英特爾從OpenStack開源社區一開始就支持該社區內技術與企業的發展,甚至英特爾自己也投資了OpenStack公司。此外,浪潮、聯想、Dell、HPE、AWS、微軟、BAT、Oracle、VMware等軟硬件公司也都是英特爾的合作夥伴,從雲計算一開始就與英特爾深度合作。
這正是大眾所不了解的英特爾的另一面:從虛擬化和雲計算技術萌芽期開始,英特爾就一直在扮演“創新合夥人”角色。在虛擬化15年、雲計算超10年的技術發展歷程中,英特爾不但提供了服務器的處理器,還在軟件、方案、開源社區等領域提供了從硬件到軟件的全面支持,與合作夥伴為企業構建雲計算平臺提供了豐富的解決方案,加快了企業構建和部署混合雲的速度。
已經具有145年歷史的招商局集團,其核心綜合管控系統集中部署在深圳市蛇口數據中心,此前並沒有完備的異地備份和容災措施。英特爾與中國聯通天翼雲、華為、深信服等合作,用天翼雲混合雲服務為招商集團實現了雙活災備,包括建設應用級雙活災備中心、打造分鐘級災備應急能力、徹底解決數據庫層的虛擬化問題、實現小型機向x86架構的遷移等。2017年底,“招商局雙活混合雲平臺”獲得2017中國混合雲優秀案例獎。
《混合雲白皮書(2017年)》指出,混合雲正被越來越多的企業所采納,甚至對於大多數企業而言,混合雲將成為最優的雲戰略。Gartner預測,到2020年,90%的組織將利用混合雲管理基礎設施。由於混合雲的技術多樣性,選擇合適的創新合作夥伴就尤為重要。而在這方面而言,基於英特爾x86平臺的混合雲廠商已經形成了一個完整的技術生態,為企業大數據應用的爆發打下了良好的技術基礎。(文/寧川)
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