搭建動態(tài)的云計算平臺要具有充分?jǐn)U展性和高效能的硬件平臺是整體平臺的重要基礎(chǔ)。在硬件平臺中,具體的硬件設(shè)備涉及服務(wù)器(包括x86架構(gòu)服務(wù)器和非x86架構(gòu)服務(wù)器)、外置磁盤存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(路由器,交換機(jī)等)、安全產(chǎn)品(硬件防火墻、監(jiān)控設(shè)備)等。
目前已有的一些公共云計算案例中,很多是基于x86架構(gòu)的服務(wù)器平臺。但需要澄清的一點(diǎn)是,x86架構(gòu)服務(wù)器并不是建設(shè)云計算平臺唯一的選擇。尤其是對于大型企業(yè)的私有云計算,其硬件平臺的選擇是和企業(yè)自身情況以及平臺上運(yùn)行的工作負(fù)載息息相關(guān)的。例如,國有銀行對核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可靠性有著99.9999%以上的苛刻要求,就需要大型主機(jī)平臺的支撐。再如,電信運(yùn)營商對業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)(BOSS)的運(yùn)行效率的要求,使得系統(tǒng)必須基于Unix平臺運(yùn)行。實(shí)際上,大型主機(jī)和Unix 服務(wù)器也完全可以成為云計算平臺的基礎(chǔ)設(shè)備,基于這兩類平臺的相關(guān)技術(shù)遠(yuǎn)比x86平臺更為成熟。例如,近年在x86平臺異常火熱的虛擬化技術(shù),早在幾十年前就已經(jīng)在大型主機(jī)和Unix平臺上出現(xiàn)。
與服務(wù)器的情況類似,在選擇云存儲設(shè)備時,同樣要根據(jù)性能、可靠性等方面的要求進(jìn)行全面考慮。如對于性能要求較高的應(yīng)用來說,選擇SAN 結(jié)構(gòu)的存儲可以得到更好的性能和可靠性。而對相關(guān)要求不高的簡單應(yīng)用來說,可以使用iSCSI結(jié)構(gòu)的存儲設(shè)備或者NAS網(wǎng)絡(luò)存儲等,得到更高的性價比。無論選擇哪種存儲結(jié)構(gòu)或哪類存儲介質(zhì),都可以用來搭建云存儲平臺。而選擇的主要標(biāo)準(zhǔn)時看具體應(yīng)用的情況。
實(shí)際上,企業(yè)用戶在建設(shè)云計算平臺時所遇到的情況將更為復(fù)雜。企業(yè)所使用的硬件平臺設(shè)備可能是新采購的,也可能是經(jīng)過原有系統(tǒng)整合得到的,更有可能是二者皆有。因此,通常一個私有的云計算平臺都是由異構(gòu)的設(shè)備構(gòu)成的,可能包括x86服務(wù)器、Unix服務(wù)器甚至大型主機(jī)、不同網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)的存儲設(shè)備,更不用說可能涉及多個品牌的產(chǎn)品。而云計算的目的就是將這些異構(gòu)的設(shè)備整合為一個完整的、靈活的平臺。
企業(yè)需要考慮,如何在不同結(jié)構(gòu)的設(shè)備上進(jìn)行虛擬化并能夠作為一個整體來進(jìn)行管理。IBM在無錫建設(shè)的無錫太湖云計算中心實(shí)際上就是基于異構(gòu)的平臺。無錫太湖云計算中心的硬件包括了基于X86架構(gòu)的刀片服務(wù)器和Power系列的Unix服務(wù)器,分別運(yùn)行Linux和AIX操作系統(tǒng),通過Xen和PowerVM進(jìn)行虛擬化之后通過Tivoli軟件進(jìn)行統(tǒng)一的管理。
IDC認(rèn)為,企業(yè)用戶在建設(shè)私有云計算平臺時,需要遵循以下原則來設(shè)計硬件平臺:
適用性:由于云計算平臺往往會運(yùn)行不只一個甚至不只一類應(yīng)用,因此選擇適用的設(shè)備是非常必要的。例如在運(yùn)行基于互聯(lián)網(wǎng)、或者增值應(yīng)用時,通常開放架構(gòu)的x86服務(wù)器會具有較好的適用性。但是在運(yùn)行某些復(fù)雜應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用,對安全性和穩(wěn)定性需要較高時,采用非x86架構(gòu)的Unix服務(wù)器就是適用的選擇。這一原則的貫徹,將幫助云計算平臺實(shí)現(xiàn)計算能力和計算資源的優(yōu)化。而從存儲產(chǎn)品的角度來看,選擇基于光纖的SAN存儲方式對于復(fù)雜的應(yīng)用來說是一種很好的選擇,但是對某些相對比較獨(dú)立,復(fù)雜程度不高的應(yīng)用,SCSI具有更強(qiáng)的適用性。因此,適用性對于搭建一個成功的云計算平臺來說是首要的原則。
開放性:云計算平臺區(qū)別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的一個重要特征,就是其對于應(yīng)用的開放性。具體來說,就是在云計算平臺運(yùn)行中,可能會陸續(xù)有不同類型的應(yīng)用、服務(wù)被接入,盡管可以在接口類型等方面有具體的標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范,但是采用相對主流、開放的硬件架構(gòu)、操作系統(tǒng),對新增應(yīng)用的無縫接入是必要的。
兼容性:云計算平臺硬件系統(tǒng)的兼容性表現(xiàn)在服務(wù)器接口、芯片種類、存儲接口和架構(gòu)等各個方面。例如,由于云計算通常會采用虛擬化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)動態(tài)的管理,提高服務(wù)器和存儲利用率,但是CPU對虛擬化技術(shù)的支持又是有差別的,這時,就需要選擇對主流虛擬化軟件兼容性較好的服務(wù)器和CPU來支持虛擬化的部署。同樣,在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中,如果要實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)跨網(wǎng)段的自由遷移,也需要路由器能夠?qū)@一功能具有很好的支持和兼容性。
高密度:云計算平臺的硬件選擇,也需要考慮環(huán)境和空間的布置。傳統(tǒng)的服務(wù)器需要占用大量的機(jī)架、空間,消耗大量的電纜和輔助材料。另外,空間的占用也會帶來管理的困難,增加維護(hù)成本。為了營造一個高效的云計算平臺,需要在硬件搭建時就考慮如何提高部署密度,采用刀片服務(wù)器或者類似的高密度系統(tǒng)就是一個可以參考的解決方案。
綠色:最后,對于云計算平臺來說,實(shí)現(xiàn)綠色I(xiàn)T也是一個重要的、需要遵循的構(gòu)建原則。規(guī)劃較差的平臺,會消耗更多的服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,從而增加對這些設(shè)備提供冷卻的精密空調(diào)數(shù)量,消耗大量的電能。這些消耗對于云計算平臺來說,通過規(guī)劃是完全可以避免的。另外,除了選擇能耗較低的硬件產(chǎn)品,對冷卻系統(tǒng)本身,在規(guī)劃風(fēng)道、出風(fēng)方式、硬件格局等方面,也需要進(jìn)行合理規(guī)劃。