云数据中心架构

笔者一直认为只有能够分享出来的知识才真正属于自己,分享出去的才是自己的。笔者最近在学华为数据中心认证课程,之前也有拜读过《银行信息系统架构》和《商业银行私有云设计与实现》系列丛书, 对于现代云数据中心架构有了一些自己的想法,每个人在这个世界上都在不断探索,学习的过程就是在不断刷新自己的认知域,也许在某一天或豁然开朗,也希望这次分享能够对学习感兴趣的兄产生一些启发。

数据中心分为传统数据中心IDC和现代数据中心CDC(云数据中心),现在绝大多数数据中心已经由IDC向CDC转变。这些转变在底层的基础设施部分并没有太多体现,不同的是CDC是将底层的计算、网络、存储等各类资源用软件纳管起来,之后纳入同一个云资源池。说白了把各类资源聚集到一起从而形成了云。(目前纳管CDC各类资源的系统软件是openstack,由于代码开源故各个厂商都在openstack的基础上更新优化出符合自家产品特性的云管软件,如华为的“FusionSphere OpenStack”。) 传统数据中心遇到了很多问题,如“资源利用率下降、设备种类多且分散各地难以管理、业务上线速度慢等特点。而云数据中心引入了“资源池化“和”自动化”2个概念,将各类资源先资源池化,再在次基础上做资源自动化。自动化从本质上提升了新业务上线速度,可以让用户需求变更的时候业务能够快速的反应这种变化,同时后期数据中心资源扩容也非常便捷 。

DC就是在底层的硬件基础上部署软件层,依靠软件驱动硬件来实现云数据中心,也就是很多厂商提出的SDDC即软件驱动数据中心。现在还有一个新的概念叫SD(软件驱动)CD(分布式云)DC(数据中心),有数据中心灾备、2地3中心、多活等等,所以也有分布式数据中心概念的提出。云数据中心的显著特征之一是虚拟化,虚拟化之后的设备资源利用率会大幅提升。其次云数据中心要有云OS,云OS做2个事情(资源池化、业务部署自动化)。

云数据中心的技术架构分为5层:

(1)硬件基础设施层:如服务器、网络、存储等各类硬件设施。

(2)虚拟化层:在硬件资源之上部署一层虚拟化层(虚拟化可以把计算、存储、网络等功能拿出来做资源切片,让多个虚机共用就是在做资源切片,如1个CPU虚拟出N个CPU、把有限的内存超分配,通过虚拟化变成虚拟化的切片资源,把这些资源再次整合起来,虚拟化层是和硬件相依的。

(3)云资源层:把3类资源通过云OS整合起来,云OS会做资源的进一步池化即把多个(如计算、存储、网络)、多种(如华为虚拟化资源、VMware虚拟化资源该情形叫异构虚拟化资源池)虚拟化的资源池进一步整合次统一纳管,整合为一个云资源池。在资源池之上增加了可以让用户图形化操作的友好人机界面。让用户看到的是云产品如云硬盘、云主机、LB、路由器等。可以让用户选择的云产品,就类似于京东上选商品一样。如选1台云主机,如果有复杂的网络可以申请路由器、LB做负载分担。

(4)云服务层:即提供云产品如云主机、云盘等让用户去使用的一层叫云服务层,提供的是服务产品,服务层与云资源层对接,云资源层调用的是虚拟化层。服务层提供一个web页面给用户,用户通过web页面来使用资源池中的资源。

(5)租户(用户):即用户是按时间来使用情况来付费的,故租户一词就是这么来的。把切了片的资源纳入云资源池后会进一步抽象,把厂商的差异化特性全部屏蔽掉,在云资源池里看到的是通用的、去差异化的资源,资源池化后最终目的还是给用户来使用。用户在最北面,硬件在最南面。

以上是我对云数据中心架构的认识与理解,后期会不定期更新热门技术文章,欢迎留言互动。

原文发布于微信公众号 - ICT售前新说(gh_02e49250e657)

原文发表时间:2019-07-12

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