摘要：在本文中，我们将为广大读者朋友们介绍关于传统数据中心的设计方面所存在的挑战难题，并帮助您了解关于超融合基础设施将如何借助单一的、易于部署的工具来帮助您企业的数据中心解决这些挑战难题。

当前的数据中心基础设施远远不够理想，由于预算的限制，企业的IT工作人员们被迫需要将各种不同的解决方案应用于日益复杂、高维护性的架构中。

在通常的情况下，您会发现传统的数据中心是由大量的硬件、软件、服务器和存储设备部署组成的，以用于支持各种关键业务应用程序，但是，这些相应的组件并不一定能够在一起实现良好的兼容工作。

在本文中，我们将为广大读者朋友们介绍关于传统数据中心的设计方面所存在的挑战难题，并帮助您了解关于超融合基础设施将如何借助单一的、易于部署的工具来帮助您企业的数据中心解决这些挑战难题。

走进任何一处传统的数据中心，您都会发现：大量硬件和软件的部署和维护只是为了支持关键业务应用程序。服务器使企业组织能够运行无数的业务工作负载，而存储设备使企业能够保存关键数据。然后，由网络系统将它们绑定在一起。最后，但却并非是最不重要的，大量围绕着这些基本资源筒仓孤岛的集成点，使整个数据中心按照其应有的方式工作运行。

数据中心的复杂性

至少，理想情况是将所有这些融合到一款技术实体中，以快速、可靠而且经济实惠的方式运行企业组织的应用程序。而在现实中，数据中心远非完美。事实上，其在许多企业组织中被打乱了。系统越复杂，越容易发生停机中断，并且需要执行更多的工作来保持系统的正常运行。因此，现代数据中心往往是复杂性的定义，而复杂性又是生产力的对立面。

多年来，心有余而力不足的IT工作人员们在面临数据中心的过度使用或预算资金不足的困境时，往往通过制作各种的解决方案来满足业务要求。不幸的是，时间和资金预算方面的限制经常迫使这些工作人员只是简单地对这些解决方案实现了“使其奏效”目标，因此，长远看来，这些解决方案可能对于数据中心并不是完全有利的。

事实上，即使在适当时间部署了这些解决方案，而且是在财务支持也充分到位的情况下，长期来看，这些解决方案也可能会阻碍数据中心保持其灵活性。例如，如果实施这些解决方案来解决特定的业务需求，他们最终可能需要通过引入额外的整合和政策点来妨碍主要资源，并且由于其维护需求而最终影响预算。

而且，并非所有的解决方案都能够与其他解决方案完美地结合在一起兼容工作。任何必须被拼凑在一起以“使其奏效”的东西肯定需要更多的维护，并且肯定没有那些为实现无缝工作而设计的东西可靠。

供应商之间的相互指责

数据中心扩展所带来的一个结果是：提供数据中心相关服务的供应商数量的增加。当您企业从越来越多的供应商处获得服务时，可能会在某些时候出现某些供应商非但没有积极地帮助您企业解决问题，反而开始责怪其他供应商，因为这些被责怪的其他供应商的产品是您企业最初所选择使用的供应商的产品。这种供应商之间的相互指责造成了潜在的延迟和成本代价昂贵的停机时间。

政策的蔓延扩张

大多数企业组织都制定了相应的IT管理政策。例如，您企业可能制定了存储策略，以解决单台虚拟机(VM)可以消耗多少存储容量。而在重复数据删除设备方面，您企业可能有另一套管理策略，致使您企业可能会对某些存储卷有某种偏好。此外，您企业可能跨不同的虚拟机群组之间具有不同的复制/灾难恢复策略，以提供不同级别的保护。

问题在于：在许多数据中心，不同的设备和服务的规模庞大，使其无法在策略上实现完美的一致性。这使得数据中心管理人员被迫需要使用不同的管理接口，并尝试为策略配备不同的资源。

在上面的示例中，一项策略将目标瞄准为一台虚拟机，而另一项策略则将目标瞄准为一个存储卷，其他策略将目标瞄准为虚拟机组。在一个完美的世界中，您企业将能够将这一策略金字塔折叠整合到一个单一的管理界面，单独对虚拟机工作。毕竟，这些是您想要管理的工作负载，并且有能力跨虚拟机的所有方面瞄准策略的一致性将会是相当强大的。

数据中心所面临的挑战

数据中心的成本

数据中心的巨大的复杂性带来了巨大的资金预算需求。一款系统越复杂，对其支持的成本就越高，这往往超出了一些具有成本预算挑战的初始数据中心投资的资金量。

先以制造业为例。几乎所有的制造商都采用了“即时(just in time)”制造的方法。这些制造商们并不会生产出满足未来三年客户需求所需的所有的小部件，而是仅仅生产出足够满足未来三天的客户需求的小部件。这种方法为制造商们带来了很多的好处：

· 不再需要大规模的库存。制造商们不再需要大规模的库存，也就不会把大把的资本投资绑在库存货架上了。

· 投资回报率增加。库存货架上的投资回报率为零，并且在许多情况下，企业制造商们实际上可以将原本花费在库存仓储的成本积极地投入更具投资回报的领域。

· 其提供对市场力量的保护。对于为企业制造商们创造了三年价值的小部件而言，该小部件市场在未来18个月内会发生什么?该公司可能会因太多的小部件没有销路而被困。

现在，让我们来考虑一下当前的企业组织采购数据中心设备的方式吧。在许多情况下，企业组织正在寻求未来3到5年的许多投资。资本预算过程迫使形成了这些类型的采购周期，而它们自己又产生了更换周期。更换周期可能又会取决于所购买的设备而异。

重要的零投资回报区域

如下图1所示，特别是数据中心实际工作负载及其与第1年到第3年的所采购的容量之间的差距。对于所有的意图和目的，这个差距是投资回报率为零的区域。在数据中心基础设施的情况下，其由企业组织所采购的资源组成，这些资源正在等待企业业务追赶上可用容量的需求。

　　图1、数据中心实际工作负载vs.所采购的容量

这可能永远不会发生。企业组织的IT决策者们通常在调整新的资源时会尽最大努力，但他们对未来3到5年的需求的预测可能不会达到标准。事实上，传统的IT部门采购设备的方式带来了很多的风险，其中大部分都类似于上文所讨论的制造业的风险，例如：

· 对市场力量变化的反应迟缓。“库存货架上的产品”越多，一旦市场需求发生变化，企业业务就越难及时的根据需求进行改变。如果企业组织的资金被捆绑在数据中心的设备方面，甚至直到2年后这些设备也未被充分使用的话，那么，这些在设备领域所投入的资金，也就不能用来满足新兴的业务需求。

· 资本的约束。越多的资金被捆绑在过剩的产能方面就意味着可用于其他领域的投资资金就越少。现如今的企业组织在为其数据中心提供资金方面存在着巨大的机会成本。

· 技术的变革。技术变革的步伐似乎越来越快。今天，企业组织的IT部门所采购的数据中心设备需要持续3至5年，以获得完整的使用生命周期。这个漫长的周期迫使许多企业组织在采用最新技术之前等待一个新的更新周期，因为他们缺乏足够的可用预算。

需要持续不断的扩展和维护

许多数据中心需要持续不断的维护。您企业必须持续不断的添加容量，并执行软件的更新;您必须不断增加可以管理操作运营环境的工作人员。业务需求有时也是不可预测的，尽管您数据中心已经尽了最大努力扩展规模。

需要技术熟练的技术人员

数据中心设备是相当昂贵的，但设备成本的昂贵程度其实还远不及维持所有设备操作运营所需雇佣的高级技术人员的成本。数据中心的IT人员往往是企业组织所雇佣的人员中成本最昂贵的，他们需要不断的培训，以便他们的知识储备和技能水平能够跟上产品和市场的持续变化。

零直接业务增值

当涉及到利润时，数据中心本身对于企业业务不会有直接的增值。其对于绝大多数企业组织而言都是成本中心。真正的商业价值来自于在数据中心中运行的应用程序所产生的结果。因此，需要有一种方法以最好的成本利用数据中心资产，同时实现各种业务应用程序的最重要、最实质性的成果。

正是这种情况使得基于云的系统在今天变得如此受欢迎。利用云系统的企业组织能够专注于应用程序的结果，而无需关注各种输入的复杂性，其中包括网络，服务器，存储以及维护这些输入所需的成本昂贵的工作人员。

尽管如此，并不是每家企业组织都想迁移到云服务，但所有企业组织都希望获得类似的结果和经济性。他们希望有能力采用一种基于消费的数据中心模型，而且非常易于管理。

超出成本费用之外的考虑

虽然直接的成本无疑对于传统的数据中心而言是一大挑战，但它们远远不是唯一的挑战。

数据中心缺乏灵活性

在许多情况下，典型的数据中心已经成为IT服务的“有助于加速业务”的初衷的对立面。相反，其经常成为了绑定IT和企业业务的链条。许多数据中心固有的复杂性直接导致了当业务需求发生变化时，难以改变方向的情况。当新的需要来临时，执行中期的周期升级也常常是成本代价昂贵的。

不完全的集成整合

数据中心往往装配了来自许多不同供应商的不同种类的设备。在很长一段时期内，这已经成为一种正常的情况，所以IT专业人员已经习以为常了。然而，这也是为什么我们会看到整个企业集团的灵活性较低的原因之一。设备越多，就越难以完全整合一切。

性能问题识别挑战

足够的应用程序性能是数据中心所提供的最关键的服务之一。表现不佳的应用程序则可能要么会通过影响企业的营收机会;要么通过营收下降来直接影响到企业业务的利润。随着时间的推移，会出现各种各样的原因导致应用程序可能会遇到性能挑战的困扰。而想要跟踪这些问题的根本原因则可能会是相当困难的，并且这一跟踪过程经常会由于数据中心的复杂性而进一步加剧。事实上，这些挑战导致了整个基础设施监控市场的解决方案的出现，其旨在帮助数据中心的操作运营管理人员们尝试找出应用程序性能挑战的根本原因。换句话说，企业组织必须花更多的资金在数据中心方面，因为其是如此的复杂。

不完全的资源控制和洞察

传统的数据中心承载着大量的接触点，这是管理员必须与系统交互的点。即使有很多接触点，但在围绕着数据中心的整体控制和洞察操作运营环境中真正发生的事情方面仍然存在着诸多的挑战。此外，针对不同构造的每个资源并非总是匹配的。例如，存储是由创建的LUN管理的，而网络则是使用虚拟局域网配置的。在服务器端，服务器是作为虚拟机创建的。

这些结构都是不同的。LUN是基于容量的，网络按吞吐量管理的，VM是虚拟机。当涉及到这些不同结构的策略匹配时，这些不同的测量方法迫使数据中心管理人员需要在基础设施的每个级别“重新发明”策略。

借助超融合基础设施的革命解决复杂性

超融合基础设施的兴起已经成为数据中心架构有可能改变IT业务方式的一个机会。超融合基础设施旨在为数据中心带来简单性和清晰度，以便能够更专注于交付业务结果，而不是技术方面。

那么，究竟什么是超融合的基础设施呢?其是计算，存储和管理的集成整合。

在其最基本的层面，超融合基础设施是将数据中心的计算和存储层集中在一起，并将这种新合并的结构与大规模简化的管理相结合的结果。

　　图2：超融合基础设施的说明

共享资源池

当前数据中心中的每项资源都需要单独的管理。每项资源分别由技术高度熟练的IT人员进行分组和配置，然后将这些资源单独分配以支持相应的工作负载。这种模式比存储资源更加普遍，存储管理员每天都在创建LUN，配置RAID集，并监测可用容量。

而利用超融合基础设施，管理过程将会是非常不同的。

“仓鼠轮”似的周期循环的终结

IT经历了许多周期，其中一个周期已经成为由资本预算和折旧时间表是决定的常规升级周期。如下图3所示，数据中心的设备采购周期一般包括四个不同阶段，从采购开始。

　　图3：数据中心“仓鼠轮”似的采购循环周期

IT生命周期

传统IT采购周期的每个阶段都有自己的一系列挑战，而每个挑战则都可以通过实施超融合基础设施解决方案来得到解决。

采购

以传统方式采购数据中心的设备可能是有风险的。首先，基于上文所讨论的仓鼠轮似的采购循环，企业组织的IT部门基本上被迫使用“水晶球”，以预测确定他们在未来3到5年内需要什么。很多时候，这些预测只是最好的猜测，因为业务需求几乎肯定会在这段时间范围内发生变化。因此，IT领导层通常需要请求中期的资金，以便缩小能力或绩效的差距。这种情况导致了许多企业组织认为IT是一个需要不断供给的成本中心的部分原因。

此外，当前的IT资金模型难以实现相对较短的投资回报率(ROI)周期。因为IT部门所采购的硬件在三到五年内可能无法利用，所以最大的投资回报率可能相当难以实现。

超融合的基础设施开始使IT部门能够对数据中心采取更多基于消费的方法。利用超融合基础设施所具备的快速，轻松和无缝扩展操作环境的能力使IT部门能够缩短其“资源水平”。也就是说，他们不需要预测未来3到5年的长时期的需求;相反，他们可以为未来6个月的需求进行规划。这意味着初始资本支出可能不太直接，而且能够随着随机的业务需求而变化，IT可以更快地转向，因为沉没成本的方式较少。

部署

集成来自不同供应商的设备的需求可能是相当具有挑战性的，这导致了需要执行重要的概念验证和测试，以确保一切以其应该的方式实现互操作。然而，概念验证和集成测试几乎肯定会延长部署新的基础设施所需的时间，并需要分配工作人员大量的时间。这些工作人员的时间主要是关注于数据的位和字节方面，而不是公司的利润方面。因此，当考虑IT工作人员可能正在处理的面向企业业务的活动时，部署过程所涉及的关于工作人员的直接成本和机会成本方面都可能会是相当昂贵的。

操作运营

随着新的硬件进入数据中心，新的操作程序也随之到来。整个基础设施堆栈中的不同技术为企业组织带来了持续性的挑战。硬件，软件，网络和管理解决方案的每个组件都成为需要新的操作程序的一个缺口。反过来，这些程序又必须被设计，记录，测试和遵守。

跨组件的通信在历史上也一直是一大难题。存储，计算和网络之间缺乏抽象，需要紧密耦合的系统，这些系统是刚性的，难以管理和维护的。每个组件通常都有自己的管理工具和操作视图。警报和自动化增加了额外的附加层，其也经常在组件之间断开。

超融合的基础设施通过减少必须参与解决方案的集成点和供应商的数量来减少这些部署挑战。通过集成整合，至少实现存储和计算的集成整合，无需SAN的集成。此外，由于这些资源已经合并为一个单一实体，因此不需要以集成为中心的概念验证测试。而通过缩短部署过程，超融合基础架构允许企业组织更快的实现为数据中心的投资创造价值。

虽然采购和部署的改进带来了相当不错的效果，但是，较之通过改进IT企业组织中的操作流程所实现的事件，它们仅仅只是一次性的事件，故而可以说是微不足道的。事实上，这个阶段才是超融合基础设施得以能够向企业组织展示其真正价值的领域所在。

没有了更多的LUN。没有了更多的SAN。无需更多RAID组。更简单且更加以工作负载为中心的策略管理。超融合的基础设施在简化数据中心的操作运营方面迈出了大胆的一步。这种简单性可以帮助企业组织开始重新思考IT人员的配置策略。鉴于SAN的复杂性，存储工程师可以帮助支持公共基础设施元素，包括网络和超融合环境。其简单性还可以帮助IT人员更多地关注结果，而不是始终关注原始的输入。事实上，其使得曾经工作过度繁重的IT人员甚至可能在合理的时间下班回家，而不再是淹没在负载的工作中了。

规模化/处置

在数据中心使用生命周期中的某个时刻，要么将需要扩展已经存在的设备或者要么随着设备更换周期的完全循环而需要处置设备。对于一些解决方案来说，这些活动中的任何一个都可能是重大的事件，需要仔细规划变更管理流程，迫使IT实现旧设备与新设备的集成。在传统设备已经停运报废并且需要执行全面迁移到新平台的情况下，这是特别具有挑战性的。

当需要增长超融合的基础设施环境时，您企业只需添加更多。就是这么简单。从物理上讲，某些企业组织将仍然需要架设和连接一款新的设备，但除此之外，超融合基础设施中的新节点只是被吸收到已经存在的资源池中。所带来的净效应将是新资源的立即可用。

这种可扩展性是非常重要的。在这样的系统中，“规模化”是一个内置的功能。这不是一个需要仔细分阶段执行，以免发生可怕的事情的事件。超融合的基础设施系统的设计意图，就是旨在持续不断的增加新的节点。

总结

最终供应商之间的相互指责和您企业最关键的数据中心的挑战被一劳永逸地的彻底解决了。而更多的了解关于超融合基础架构解决方案，将有助于帮助您企业借助一款单一的、易于部署的工具解决数据中心的复杂性的挑战。