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軟體定義的資料中心:您的基礎架構是否已經準備就緒?
Joel McKelvey
資深行銷經理
Mike Andren
Cisco 資深產品經理

軟體定義的資料中心 (SDDC) 是新興的市場趨勢,我們將說明如何在軟體中定義 IT 資源、根據原則進行資源配置,以及透過 API 整合提供此服務。SDDC 的目標是加速提供服務給使用者和應用程式擁有者、降低成本,以及降低複雜度。

為了達到此目的,資料中心不只是從事基本的資源配置工作,它必須能夠快速提供跨基礎架構的整合式服務。運算、網路和儲存資源都必須在軟體中加以定義和管理,才能建立完全自動化、確實遵守原則及應用程式導向的資料中心。

聽起來太美好而難以置信?事實上,Cisco 和 NetApp 確實能夠提供上述功能,尤其是針對使用 FlexPod® 整合式基礎架構平台。.

本文將探討運算、網路和儲存等硬體需求,以及軟體定義之資料中心的管理和協調需求。文中也會說明現在改採軟體定義的資料中心時應該注意的事項。

兌現 SDDC 的承諾

大致而言,軟體定義的資料中心著重於兩項重要功能:

  • 增進管理能力: 這需要緊密結合底層硬體、透過 API 自訂管理的能力,以及選擇使用偏好工具的能力。
  • 可程式化: 應用程式必須能夠視需要直接從 IT 基礎架構進行資源配置和存取服務。

理想上,您應該能將 SDDC 功能套用於任何類型的所有底層硬體,但是現在,SDDC 的成功關鍵在於選擇能夠提供必要管理能力和可程式化等級的底層設備。

這表示,您必須讓整個基礎架構達到一定程度的一致性。如果管理軟體無法與儲存設備溝通,或者交換器缺少開放式 API,一切將停滯不前。下列各節將深入探討各個基礎架構元件的需求。

雖然確實能夠按照 SDDC 的承諾組合出基礎架構,不過在許多情況下,採用整合式基礎架構解決方案(尤其是 FlexPod)是最快且最容易的成功途徑。

運算

一般人想到運算時,很容易認為伺服器與桌面虛擬化就足以滿足 SDDC 運算需求;事實上,一般人常誤信虛擬化等同於 SDDC。

雖然虛擬化技術相當具有革命性,不過再深入探究,就會發現 SDDC 的運算還需要兩項要素:

  • 更有效控制硬體。
  • 支援多個 Hypervisor。

硬體層的控制

I在虛擬化環境中,幾乎總是有許多關於 BIOS 版本、韌體和 處理器指令集相關的硬體問題。不相容可能會造成限制或混亂。嘗試對沒有正確 BIOS 或韌體設定的伺服器進行 vMotion® 作業的任何人都知道這一點千真萬確。在某些情況下,一項韌體組態差異就足以導致伺服器之間無法進行 vMotion 活動。

此外,許多(即使不是大部分)資料中心仍然合併使用虛擬化或裸機伺服器。理想上,軟體定義的資料中心能夠管理裸機伺服器,就像虛擬伺服器一樣靈活,而且也能平均支援所有的工作負載。

然而,提供可用於實體階層的服務設定檔以及搭配用於虛擬化基礎架構的能力,對 Cisco® UCS™ 而言極為重要。無論是一個 Hypervisor、多個 Hypervisor 或是裸機作業系統安裝,對於將在伺服器上執行的任何負載,服務設定檔可以確保底層伺服器環境的設定正確無誤。

多個 Hypervisor:如果您尚未這麼做,未來幾年您也可能需要在資料中心執行多個 Hypervisor。例如,在 Microsoft 虛擬化環境中執行 Microsoft® Exchange 的情況下就很常見。當您使用同一家廠商的應用程式和虛擬化技術時,一旦需要支援,您知道不會發生任何混亂。這情況類似於 Oracle® 資料庫和 Oracle VM。而多個 Hypervisor 模式表示底層硬體和管理工作將愈來愈不受限於 Hypervisor。

Cisco 不斷擴充 UCS 功能和 UCS Manager 軟體,讓 UCS 更有彈性、更容易管理,而且更能適應軟體定義的模式。環境中所有的 API 都會顯露出來,而且 UCS(無論是 FlexPod 解決方案的一部分或其本身)均不受限於 Hypervisor,能夠搭配 VMware、Microsoft、Oracle、Citrix 及 Red Hat 的任何 Hypervisor 一起運作。UCS 管理可垂直擴充,透過 UCS Central 最多可管理 10,000 部(含)以上的伺服器。

網路功能

VLAN 和其他網路虛擬化技術的軟體定義網路已經問世 20 多年。最近的進展包括聚合光纖及虛擬化交換。軟體定義之資料中心的主要網路需求包括:

  • 多重傳輸協定支援。
  • 開放式管理和可程式化。

多重傳輸協定支援: 主要是指能夠支援資料中心(無論是否為軟體定義)可能需要的各種 SAN 及 NAS 傳輸協定。這包括用以支援 SAN 的光纖通道及(或)乙太網路光纖通道 (FCoE),以及用以支援 iSCSI 和 NAS 傳輸協定(例如 NFS 和 CIFS)的 IP 網路。

論及運算時,實際上這攸關底層硬體的功能和限制。NetApp 和 Cisco 致力於讓整個產業接受 FCoE,而且我們提供從儲存設備到主機的端點對端點 FCoE。這表示,您只需要一條纜線連接伺服器和儲存設備,即可支援應用程式所需的任何 NAS 或 SAN 傳輸協定。只要連接纜線一次,就能使用軟體來定義透過線路傳輸的流量。因此,基礎架構可支援任何需求而不必進行實體變更,這是對於「軟體定義」產品的一項明顯需求。

開放式管理和可程式化: 軟體定義的網路 (SDN) 備受廣泛討論和探討。新型態的 SDN 架構極適合某些環境,但是需要選購額外的設備,尤其是要支援已經大量投資於網路基礎架構的環境。

Cisco 開發出 Cisco 開放式網路環境 (ONE) 架構,做為使網路更開放、可程式化且應用程式導向的廣泛做法。ONE 整合了 SDN 及其他網路部署模式。

Cisco 開放式網路環境 (ONE) 整合了 SDN 及其他許多網路部署模式。

圖 1) Cisco 開放式網路環境 (ONE) 整合了 SDN 及其他許多網路部署模式。

Cisco ONE 架構可運用現有的網路基礎架構,同時也能加入新技術和服務,讓您充分掌握新商機。它能完全整合底層網路基礎架構、服務與應用程式環境,讓應用程式與基礎架構相互通訊,使基礎架構更能回應應用程式的要求。這有助於新的商業模式,並可讓開發人員直接與網路通訊,完全不需瞭解所有底層的複雜細節和子系統。

您可閱讀 ONE 白皮書 或這篇 部落格文章,以深入瞭解 Cisco ONE。

儲存

對於軟體定義的資料中心而言,管理能力和可程式化對於儲存階層的重要性,不亞於對於運算和網路階層的重要性。

NetApp® 儲存設備運用虛擬化儲存服務、多廠商硬體支援和應用程式自助服務,來因應 SDDC 需求。

圖 2)NetApp® 儲存設備運用虛擬化儲存服務、多廠商硬體支援和應用程式自助服務,來因應 SDDC 需求。

NetApp 著重於軟體定義的儲存設備 (SDS) 方法,包含下列各項:

  • 虛擬化儲存服務: NetApp 叢集式 Data ONTAP® 作業系統透過儲存虛擬機器 (SVM) 提供儲存服務,這類機器能提供與虛擬機器和伺服器 Hypervisor 類似的功能。它們有助於提升機動性、角色型存取控制和委派,並能以預先定義的資料保護、可用度和效能特性來建立儲存服務。
  • 多重平台支援: NetApp 特別能夠透過 NetApp V 系列、市售硬體以及與雲端服務供應商的整合,同時支援 NetApp FAS 硬體和協力廠商儲存陣列。
  • 應用程式整合和自助服務: 最廣泛的基礎架構、管理和應用程式合作夥伴三方面整合可達到互通性;所有執行 Data ONTAP 的平台上均有一組標準化的開放式 API。

FlexPod 解決方案提供上述所有儲存功能,包括使用 NetApp V 系列開放式儲存控制器,來整合運用協力廠商儲存設備的功能。上一篇 Tech OnTap®文章 詳細說明軟體定義儲存設備的 NetApp 做法。

管理與協調

對於軟體定義的資料中心,可採行三種管理與協調方法:

  • 妥善整合的聚合式基礎架構管理程式 (CIM): 可透過單一窗格來管理所有的伺服器、網路和儲存設備。
  • 支援先進管理工具: 應該包括 Microsoft 及 VMware 等廠商的雲端管理平台和工具,以及對於 CA 及 BMC 等主要管理廠商的支援。
  • 端點對端點開放式 API: 可透過程式來設定基礎架構執行所需的作業。

對於 SDDC,您可設定讓所有的基礎架構至少支援兩種做法:支援先進的工具和開放式 API。若有設備無法以您選擇的工具或透過 API 加以管理,您可能會發現自己完全無計可施。

大多數的聚合式基礎架構供應商嚴重仰賴第一種選項,您只能使用供應商的管理工具,而且缺乏完整應用程式整合和程式設計控制所需的端點對端點 API。這正是 Cisco 和 NetApp 努力讓 FlexPod 平台和相關元件與其他產品不同的其中一個領域。FlexPod 能夠達成上述所有三方面的需求。

  • 對於聚合式基礎架構管理,以 Cisco 最近併購之 Cloupia 技術為基礎的 UCS Director,正是立即可與 FlexPod 功能搭配使用的 CIM。UCS Director 也支援資料中心內部的其他元件,簡化從傳統基礎架構轉換到聚合式基礎架構模型的過程。此外,FlexPod 提供各個基礎架構階層的元件管理程式,包括 Cisco UCS Manager 和 NetApp OnCommand® System Manager。
  • Cisco 和 NetApp 同樣遵守 FlexPod 開放式管理的策略,因此能提供最多樣化的支援管理選項,包括 OpenStack、CA、Cisco Intelligent Automation for Cloud、Microsoft System Center 等常用解決方案。
  • API 的發佈乃全面考量 FlexPod 的各個層面,以及 FlexPod 管理必要元件的詳細準則。這表示,獨立軟體廠商及您公司內部的開發人員,可充分運用平台所提供的各項功能。

FlexPod provides an open management ecosystem with the broadest support in the industry.

圖 3) FlexPod 提供業界最廣泛支援的開放式管理生態系統。

您最近可能察覺到 FlexPod 獲得愈來愈多的肯定,包括獲頒 Best of TechEd 2013 的系統管理獎項和 Microsoft 2013 年度伺服器平台合作夥伴獎項。(如需詳細資訊,請參閱邊欄。)我們認為這已充分說明這個平台的普遍使用性。

應用程式整合

雖然 SDDC 只承諾輕鬆整合任何應用程式,不過這表示您也能夠順利運作已知可支援特定熱門企業應用程式(例如 Oracle Database、SAP®,以及 Microsoft Exchange、SQL Server® 和 SharePoint®)的基礎架構。特定的整合項目有助於在軟體定義的資料中心中,部署、管理和保護這些企業應用程式和其他重要的應用程式。

NetApp 和 Cisco 聯手為貴企業所仰賴的軟體提供更優於以往的支援。我們也即將透過全新的 Cisco 驗證設計、獲 NetApp 驗證的架構以及解決方案指南,持續為各種企業軟體提供支援。這些工具可讓您加快在 FlexPod 上部署企業應用程式,並獲得更好的結果。您可閱讀這篇 Tech OnTap 文章,深入瞭解 FlexPod 應用程式和基礎架構支援的最新增強功能,以及其他 FlexPod 增強功能。在 Cisco FlexPod Design Zone 網站,可以找到 FlexPod 的完整 Cisco 驗證設計清單。

NetApp 利用自家的 SnapManager 產品套件 ,簡化對於重要應用程式和基礎架構的資料保護和資料管理,而您可將這些作業整合到 SDDC 架構之中。Cisco 和 NetApp 最近也宣佈 FlexPod 通過 NetApp SnapProtect™ 技術在備份和還原兩方面的驗證。SnapProtect 的單一管理主控台可讓您在磁碟對磁碟對磁帶的整個程序中,建立、編製目錄及管理已與應用程式整合的 Snapshot™ 複本,這可讓您部署的應用程式更穩定,並為應用程式使用者提供更好的服務層級。

結論

現在已經能夠建構軟體定義的資料中心,不過您必須審慎選擇正確的伺服器、網路和儲存設備,才能獲得更好的成果。您選擇的硬體必須能夠提供正確的功能,並可搭配所選的管理工具和應用程式一起使用。此外,您所有的硬體也必須提供開放式 API。這一點相當重要,因為這不僅有助於整合管理工具,也有利於整合基礎架構與應用程式。

若要獲得 SDDC 功能,目前最簡單且最快速的方法就是部署聚合式基礎架構解決方案,不過必須特別注意管理能力和 API 支援這兩方面。Cisco 和 NetApp 共同致力於讓 FlexPod 平台能夠符合 SDDC 需求。

所有基礎架構元件都應該具備必要的基本功能。Cisco UCS 支援的服務設定檔可簡化應用程式工作負載的部署和搬移。UCS 也支援廣泛類型的 Hypervisor,確實達到不受限於 Hypervisor 的目標。FlexPod 環境支援採用 Cisco Nexus® 7000 交換器的端點對端點 FCoE,因此,您只要連接纜線一次,並在軟體中選擇透過該線路傳輸的儲存傳輸協定即可。NetApp 儲存設備提供絕佳的儲存虛擬化技術,並能與各種應用程式和管理工具廣泛整合。最後,所有 FlexPod 元件都具備開放式 API,能夠加速直接應用程式整合,而且我們提供經過認證或驗證的設計,能進一步加速部署常用的企業應用程式。

 對於 SDDC 有任何意見嗎?

您可以透過網路,在 NetApp 社群上提出問題、交換意見,並分享您的想法。

作者:Joel McKelvey | 虛擬化暨雲端資深行銷經理,以及 Mike Andren | Cisco Systems UCS 雲端解決方案資深產品經理

Joel 經常發表技術及策略方面的白皮書,主題涵蓋虛擬化、儲存設備及資料中心基礎架構,並且曾合著兩本技術參考書籍。他過去一直在世界各地發表有關虛擬化及 IT 轉型方面的演說。Joel 在功能、行銷與策略職務擁有 20 多年的業界資歷。他擁有 Cisco 及 VMware 證書,並擁有哥倫比亞大學及加州大學柏克萊分校的碩士學位,目前在多家非營利機構及營利事業擔任董事。Joel 在 NetApp 負責 FlexPod 及相關產品的整合行銷。

Mike 與 Cisco 合作夥伴密切配合,負責進行雲端部署和後續雲端管理,自 2008 年開始一直涉獵雲端管理領域。他原先在 Surgient 為市場上率先推出的一個雲端管理平台進行產品管理,自從 Surgient 由 Quest Software 併購之後,轉為負責各種雲端監控和管理產品。Mike 畢業於史丹佛大學,擁有經濟學及傳播學位。

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NetApp 與 FlexPod 讚譽不絕

FlexPod 在 2013 年獲頒多項大獎:

Best of TechEd 2013

採用 Microsoft 私有雲端技術的 FlexPod 獲頒 Best of TechEd 2013 的系統管理類獎項。由 Microsoft 與 Windows IT Pro 共同贊助設立的 Best of TechEd 獎項旨在肯定 Microsoft 合作夥伴對於創新產品和服務所做的貢獻。

Microsoft partners

由於 FlexPod「協助客戶輕鬆部署高擴充性的 Microsoft 私有雲端解決方案」,使 NetApp 獲選為 2013 年 Microsoft 伺服器平台合作夥伴。”

ING Direct:整體銀行套件 (Bank In a Box)

為了加速開發 / 測試,ING DIRECT 團隊擁有一項願景:盡可能以最少的成本,為所有人提供隨時可供任何用途的銀行「副行」。這包括一組完整的銀行應用程式、服務和組態,以及 5.5 TB 的資料。

歡迎瞭解這個團隊如何運用 FlexPod 和 Microsoft 私有雲端使願景實現。

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未來您是否將使用軟體定義的儲存設備?Vaughn Stewart 在上個月的 Tech OnTap 詳細解說 NetApp 採用 SDS 的情況,包括虛擬化儲存服務、多重平台支援,以及應用程式自助服務。

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