資料基礎設施的未來

在以往提供良好服務的“通用”資料中心架構如今正在達到其可擴充套件性、效能和效率的極限，並使用統一的資源比率來滿足所有計算處理、儲存和網路頻寬要求。而對於資料密集型工作負載(例如大資料、快速資料、分析、人工智慧和機器學習)而言，“一刀切”的方法不再有效。企業需要的是能夠更好地控制各種所需資源的混合功能，以便可以獨立地擴充套件處理、儲存和網路頻寬的優化級別。其最終目標是建立一個靈活和可組合的基礎設施。

圖1當今以資料為中心的架構

雖然超融合基礎設施(HCI)將計算、儲存和網路資源整合到一個虛擬化系統中(圖1)，但為了增加更多儲存、記憶體或網路，還需要配置額外的處理器。這建立了一種固定的構建塊方法(每個方法包含CPU、記憶體和儲存)，卻無法實現當今資料中心所需的靈活性和可預測的效能。因此，可組合分解基礎設施(CDI)正在成為一種流行的解決方案，因為它們不僅可以將融合或超融合的IT資源整合到單個整合單元中，還對其進行優化以提高業務靈活性。

對可組合分解的基礎設施的需求

考慮到與通用設施相關的挑戰(例如固定資源比率、利用不足和過度配置等)，融合基礎設施(CI)的出現在單個系統中提供了預配置的硬體資源。計算、儲存和網路元件是離散的，並通過軟體進行管理。融合基礎設施(CI)已經發展為超融合基礎設施(HCI)，其中所有硬體資源都是虛擬化的，提供軟體定義的計算、儲存和網路。

雖然超融合基礎設施(HCI)將計算、儲存和網路資源整合到一個虛擬化系統中，但它們的效率有時較低。例如，可擴充套件性限制由處理器定義，並且通過處理器訪問資源。為了新增更多資源，例如儲存、記憶體或網路，超融合基礎設施(HCI)提供額外的處理器，即使它們不是必需的，導致資料中心架構師嘗試構建靈活的基礎設施，但使用的卻是不靈活的構建塊。

根據最近對300多家中型和大型企業IT使用者的調查，企業資料中心基礎設施中只有45%的可用儲存容量可供配置，而且只有45%的計算時間和儲存容量得到利用。固定構建塊方法顯示未充分利用，無法實現當今資料中心所需的靈活性和可預測效能。需要啟用分解的超融合基礎設施(HCI)模型並使其易於組合，其中基於開放式應用程式程式設計介面(API)的軟體工具是未來的發展方向。

可組合分解的基礎設施

可組合的分解基礎設施是資料中心架構框架，其物理計算、儲存和網路結構資源被視為服務。高密度計算、儲存和網路機架使用軟體建立虛擬應用程式環境，該環境可實時提供應用程式所需的任何資源，以實現滿足工作負載需求所需的最佳效能。它是一個新興的資料中心市場，市場複合年總增長率為58.2%(預測從2017年到2022年)。

圖2 超融合與可組合

在此基礎設施中(圖2)，虛擬伺服器是由包含計算、儲存和網路裝置的獨立資源池建立的，而不是為超融合基礎設施(HCI)伺服器提供的分割槽資源。因此，可以在軟體控制下根據需要供應或重新供應伺服器，以適應特定工作負載的需求，因為軟體和硬體元件緊密整合。通過組合軟體上的API，應用程式可以請求所需的任何資源，即時提供實時伺服器重新配置，無需人工干預，並向自我管理資料中心邁出一步。

超融合與可組合

網路協議對於可組合分解基礎設施(CDI)同樣重要，使得計算和儲存資源可以從伺服器分解，並可供其他應用程式使用。通過結構連線計算或儲存節點非常重要，因為它可以為資源提供多條路徑。NVMe™-over-Fabrics是可組合分解基礎設施(CDI)實施的領先網路協議。它提供從應用程式到可用儲存的最低的端到端延遲，使可組合分解基礎設施(CDI)能夠提供直接連線儲存(低延遲和高效能)的資料位置優勢，同時通過在整個企業內共享資源來提供靈活性和敏捷性。

Non-Volatile Memory Express™(NVMe)技術是一種簡化的高效能低延遲介面，它利用專為永續性快閃記憶體技術開發的架構和協議集。通過NVMe-over-Fabrics規範在整個網路中提供相同的效能優勢，該標準已擴充套件到本地連線的伺服器應用程式之外。此規範使快閃記憶體裝置能夠通過網路進行通訊，提供與本地連線的NVMe相同的高效能、低延遲優勢，並且幾乎不限制可以通過結構儲存共享NVMe的伺服器數量或可以共享的儲存裝置數量。

總結

核心和邊緣的資料密集型應用程式已超出傳統基礎設施和體系結構的功能，尤其是在可擴充套件性、效能和效率方面。由於通用基礎設施由統一的資源比率來支援，以滿足所有計算處理、儲存和網路頻寬需求，因此它們不再適用於這些不同的資料密集型工作負載。隨著可組合分解基礎設施(CDI)的出現，資料中心架構師、雲端計算服務提供商，、系統整合商、軟體定義儲存開發商、原始裝置製造(OEM)，如今可以提供更大的經濟性、靈活性、效率和簡單性的儲存和計算服務，同時支援跨工作負載的動態服務等級協議(SLA)。