隨著云計算時代的到來，爆發(fā)式的數據增長，讓數據中心的基礎架構面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，一場由應用驅動的變革正席卷著整個IT行業(yè)，在這場變革中最主流的思路是硬件重構和軟件定義，硬件重構由于需要極強的硬件研發(fā)能力，顯然不太適合傳統行業(yè)，因此SDDC必然將成為未來數據中心發(fā)展的主流方向。
圖1 軟件定義數據中心時代的到來
軟件定義數據中心（SDDC）的概念最早于2012年由VMware首次提出。軟件定義的數據中心，簡單說就是虛擬化、軟件化數據中心的一切資源，包括服務器、存儲、網絡、安全等。通過虛擬化的技術，構建一個由虛擬資源組成的資源池。在軟件定義的數據中心，用戶可以把它橫向變成計算的池子、變成內存的池子、變成存儲的池子、變成網絡的池子，然后讓它變成一個一個小的虛擬的數據中心，即VDC，這樣就可以使它的資源被更好地利用。
數據中心為何需要軟件來定義？
我們都知道，軟件相比硬件更具有靈活性，并且是用戶主要的交互界面，因此，軟件定義意味著我們可以通過對軟件的操作來實現資源的隔離、劃分等，而很少需要去碰底下的物理資源，省時省力賺更多錢。有的數據中心建設模式是，用戶先選定硬件平臺、數據庫、中間件、管理軟件，再選定一個方案商進行實施。在“軟件定義數據中心”的模式下，用戶首先考慮的是應用——哪些應用模式類似、哪些是核心應用、哪些是次級應用，然后根據這些應用搭建平臺，因此，“軟件定義數據中心”也可以理解為“應用定義數據中心”，在確定了應用后，通過軟件實現硬件資源調配。
數據中心基礎設施資源主要包括：計算資源、網絡資源、存儲資源，并且這些虛擬數據中心和物理架構是動態(tài)的。而SDDC正是對這三大資源進行了軟件定義，其目的都是為了應對數據中心的爆發(fā)式擴展問題，具體可以總結為以下幾點：
- 底層無差化，屏蔽底層物理設備差異，增加基礎架構的彈性、靈活性、可擴展性；
- 資源虛擬化，提高資源的利用率，降低設備成本；
- 管理集中化，提高運維效率，降低人力成本；
- 應用驅動化，應用按需動態(tài)調度基礎資源，使基礎資源更敏捷的為應用服務。
圖2 數據中心基礎設施資源
軟件定義數據中心面臨的挑戰(zhàn)
隨著數據中心規(guī)模的快速增長以及云計算的部署，在網絡的管理、業(yè)務的支撐、綠色節(jié)能等方面對數據中心網絡提出了更多和更高的要求，具體表現如下：
圖3 高效穩(wěn)定的數據中心網絡
（1）集中高效的網絡管理要求
大型云計算數據中心普遍具有上萬臺物理服務器、數十萬臺虛擬機。如此大規(guī)模的服務器群需要數千臺的物理網絡設備、數萬臺的vSwitch進行連接和承載。這樣大規(guī)模的數據中心網絡需要統一集中管理，以提高維護效率；需要快速的故障定位和故障排除，以提高網絡的可用性。
（2）高效靈活的組網需求
云計算數據中心網絡規(guī)模大、組網復雜，在網絡設計時，為了保障網絡的可靠性和靈活性，需要設計冗余鏈路、保護鏈路，部署相應的保護機制。在現有數據中心組網中大量采用的VRRP、雙鏈路上聯、STP等技術，存在著網絡利用率低，容易出現故障，且僅能實現局部保護等問題。
（3）虛擬機的自動化部署和遷移需求
云計算數據中心部署了大量的虛擬機，并且虛擬機需要根據業(yè)務的需要進行遷移。這就需要數據中心網絡能夠感知虛擬機，能夠根據虛擬機的部署和遷移，靈活配合部署相應的網絡策略�！�
（4）全面的數據中心IaaS要求
在云計算數據中心中，云計算技術的引入，實現了計算資源和存儲資源的虛擬化，為用戶提供了計算資源和存儲資源的IaaS服務，但常規(guī)的網絡資源還無法按需提供虛擬化，難以提供計算資源+存儲資源+網絡資源的全面IaaS服務。
軟件定義數據中心廠商及方案
VMware vCloud Suite——首個由軟件定義的數據中心解決方案
在過去相當長的時間中，VMware已經在資源池管理方面積累了眾多的經驗和技術基礎，以此為依托，VMware也成功的在服務器和存儲虛擬化方面取得了優(yōu)勢的市場地位。VMware運用軟件定義的方法將行業(yè)領先的虛擬化技術延展到計算領域之外的網絡和存儲領域，使數據中心服務像虛擬機一樣易于配置和管理且經濟高效。
VMware vCloud Suite被看作是業(yè)界首個支持構建“由軟件定義的數據中心”的解決方案。它的核心是一系列由軟件定義的數據中心服務，它將抽取、池化和自動化的虛擬化原則近一步運用到存儲、網絡、安全和高可用性領域。
圖4 VMware的SDDC體系結構
通過將數據中心基礎架構的每一層重鑄到一系列業(yè)內標準硬件上運行的軟件服務中，VMware vCloud Suite將簡化并自動化操作，同時確保資源最密集的業(yè)務關鍵應用的服務水平。VMware vCloud Suite 5.1集成了客戶構建、運行并管理其云基礎架構的所有組件，包括虛擬化、由軟件定義的數據中心服務、基于策略的資源調配、災難恢復和應用以及運營管理。
VMware vCloud Suite建立在全球部署最廣泛的虛擬化平臺的更新版基礎上，其中包括100多項改進功能和新功能，用來為包括關鍵工作負載、低延遲、I/O敏感型應用在內的所有應用提供最高水平服務。VMware vSphere 5.1的主要改進包括具有更多強大的虛擬機和創(chuàng)新功能，支持客戶擁有更為穩(wěn)健的網絡功能，同時避免故障情況的發(fā)生。
VMware軟件定義的數據中心的用途
圖5 VMware雙活數據中心
- 完全虛擬化的基礎架構
軟件定義的方法將行業(yè)領先的 vSphere 虛擬化技術延展到計算領域之外的網絡和存儲領域，使數據中心服務像虛擬機一樣易于配置和管理且經濟高效。VCE VxRAIL 超融合基礎架構虛擬設備是可提供計算、網絡連接、存儲和管理功能的面向 SDDC 的新一代構造塊。
- 基于私有云與混合云的靈活組合進行交付
可以同時在部署在本地的私有云以及安全的“基礎架構即服務”(IaaS) 平臺上調配和運行應用及服務，并可在整個混合環(huán)境中無縫地移動工作負載。您幾乎可以利用任何硬件，從而最大限度減少對專用基礎架構的需求。
- 由全面的云計算管理平臺監(jiān)管
由于采用的是策略驅動的統一技術，用戶可以跨異構云環(huán)境自動執(zhí)行和管理 IT 服務。與傳統解決方案不同，該平臺專用于編排不斷變化的軟件定義的工作負載。
- 客戶可隨時使用的軟件定義的數據中心解決方案
一款采用由 EMC、Pivotal、RSA 和 VMware 提供的一流技術的聯合解決方案，這款解決方案旨在滿足關鍵任務企業(yè)級應用的需求，它經過全面集成、設計、測試和驗證，可幫助您更快地轉型為軟件定義的企業(yè)。
VMware“軟件定義的”數據中心優(yōu)勢：
- 簡化應用的部署過程，實現快速上市：虛擬化的 IT 服務和自動化運維管理可進一步提高資源利用率和員工的工作效率。
- 簡化IT復雜度，實現自動化運維：跨多個平臺和云環(huán)境運行新應用和現有應用，并向使用任何桌面或移動設備的任何用戶即時交付應用。
- 靈活選擇資源供給方式：基于策略的配置可以讓您在數分鐘內交付工作負載，并自動調整資源級別以滿足不斷變化的業(yè)務需求。
華為數據中心網絡SDN方案
為了幫助客戶快速適應未來的各種云業(yè)務變化，華為公司創(chuàng)新性地推出了面向云計算的數據中心網絡SDN方案——敏捷數據中心網絡解決方案，旨在為客戶構筑彈性、簡單、開放的云數據中心網絡，支撐企業(yè)云業(yè)務長期發(fā)展。敏捷數據中心網絡方案包含全聯接SDN方案、100G聯接+25G接入方案和開放云生態(tài)系統。
圖6 華為數據中心網絡SDN方案
方案介紹
華為敏捷數據中心解決方案提供了多層次的網絡產品，為用戶提供一站式服務，簡化客戶的數據中心建網工作。敏捷數據中心方案基于全球最高配置的旗艦級核心交換機CloudEngine 12800系列，以及高性能的盒式交換機CloudEngine 8800/7800/6800/5800系列，可為客戶提供高擴展性的數據中心網絡，同時基于齊全的傳輸路由、安全及網管產品族，為客戶打造一站式的數據中心網絡方案。
技術優(yōu)勢：
彈性：業(yè)界首個"100G聯接+25G接入"方案，實現下一代數據中心的高效互聯。
簡單：業(yè)界唯一的數據中心全聯接SDN方案，云業(yè)務上線周期提速10倍。
開放：構建完整的數據中心SDN生態(tài)鏈，打造全方位開放云生態(tài)系統。
中興軟件定義數據中心解決方案
中興通訊軟件定義數據中心網絡主要分為三大部分：承載轉發(fā)功能的網絡硬件設備和虛擬化轉發(fā)設備，實現網絡虛擬化的SDN控制器，以及統一網管。推薦采用基于VXLAN技術的大二層組網，同時也支持SDN控制下的VLAN大二層組網。其中，SDN控制器用于實現對網絡設備（物理交換機和虛擬交換機）的集中管理和控制，還負責與云平臺的協同，實現網絡的自動化部署、虛擬機遷移策略跟隨、對外DC互聯等功能。
圖7 中興通訊軟件定義數據中心網絡解決方案
在軟件定義數據中心網絡解決方案中，中興通訊擁有完整的產品家族，對于不同規(guī)模的網絡可以選擇不同的產品組合：
SDN控制器：自主研發(fā)的ZENIC SDN分布式集群控制器，支持小規(guī)模網絡到大型DC網絡的平滑擴容；
VTEP設備：根據組網需求可以選擇ZX-DVS虛擬化交換機或者ZXR10 5960系列ToR交換機；
VXLAN GW：根據組網需求可以選擇ZX-VSG虛擬化路由器、ZXR10 9900系列交換機或者ZXR10 M6000-S系列路由器；
提供L4-L7 Service設備：包括虛擬負載均衡器、虛擬防火墻以及虛擬IPSec VPN等軟件設備。
技術優(yōu)勢
中興通訊的軟件定義數據中心網絡解決方案，主要有以下特點和優(yōu)勢：
- 集中高效的網絡管理和運維
SDN采用轉發(fā)與控制分離、控制邏輯集中的方式，由中興通訊的ZENIC SDN控制器實現網絡的集中全面控制。ZENIC SDN控制器擁有全網的靜態(tài)拓撲及動態(tài)轉發(fā)信息，可實施全網的高效管理和優(yōu)化，更有利于網絡故障的快速定位和排除。如：在具有全網靜態(tài)拓撲和動態(tài)轉發(fā)信息的基礎上，支持端到端的故障診斷和流鏡像功能，使得流量可視化，實現故障的快速定位和處理，提高運維的效率。用戶配置和部署邏輯/虛擬網絡，系統自動化完成虛擬網絡到物理網絡的映射。
- 靈活組網與多路徑轉發(fā)
軟件定義數據中心網絡采用統一的ZENIC SDN控制器實施控制，網絡的轉發(fā)規(guī)則和動作由控制器統一控制和下發(fā)，能有效避免環(huán)路，能根據業(yè)務的需求通過轉發(fā)流表的控制，實現多路徑轉發(fā)和負載均衡，大幅提高網絡的可靠性和利用率。
- 智能的虛擬機部署和遷移
虛擬機的部署和遷移需要網絡的配合。在軟件定義數據中心網絡的方案中，通過IDC管理平臺、VM服務管理器以及SDN控制器協同實現虛擬機的智能化部署和遷移。當某臺虛擬機需要遷移時，首先是VM服務管理器感知到，并向IDC管理平臺發(fā)出請求，提出網絡配合請求；IDC管理平臺受到網絡配合請求后，向SDN控制器發(fā)送網絡配合請求，SDN控制器實施網絡控制，將相應的網絡策略下發(fā)到虛擬機遷移的目標網絡設備，并撤銷虛擬機原來所在網絡設備對應的網絡策略。從而實現了虛擬機和網絡的無縫協同，實現了虛擬機遷移的自動化和智能化。
- 海量虛擬租戶支持
針對海量租戶的承載需求，中興通訊的解決方案采用VRF+ VNET子網的方式，很好地實現了租戶VNI的隔離，提供每個租戶的虛擬網絡視圖、資源控制和安全保障�！�
- 計算+存儲+網絡的IaaS服務
基于SDN控制器，可實現網絡資源的虛擬化，按需提供；同時結合IDC管理平臺實現了SDN控制器與VM服務管理器的協同，從而實現了計算資源和存儲資源與網絡資源的無縫協同，向用戶提供按需的計算+存儲+網絡資源的IaaS服務。所見即所得，用戶管理虛擬資源和物理資源體驗一致。
- 異構云平臺兼容管理
ZENIC SDN控制器支持對異構資源池的統一管理，兼容各種虛擬化和非虛擬化主機設備。
中興通訊的解決方案中，可采用vSwitch作為VTEP點，也可以將VTEP點提高到ToR，VM通過SR-IOV或原有vSwitch直通方式接入ToR，這樣也能減少大規(guī)模單一虛擬化DC中的VTEP點數量，降低復雜度。裸金屬設備可接入ToR交換機，ToR充當VTEP點。對于對性能、時延特別敏感的VM，可通過SR-IOV技術接入到ToR，此時可通過端口和VLAN識別虛擬機，不必完整實現802.1Qbg VEPA技術，降低對SR-IOV網卡及業(yè)務VM的要求。
應用場景
中興通訊的軟件定義數據中心網絡解決方案，針對不同的應用場景，可分為下列幾類：
圖8 中興通訊軟件定義數據中心網絡解決方案應用場景
軟件定義數據中心的展望
軟件定義數據中心已成為數據中心演進的一個新的方向和趨勢。SDDC總體上處于發(fā)展初期，標準化工作剛剛起步，業(yè)界對概念的推廣遠超過技術和方案進度，其主要原因是計算、存儲和網絡硬件還沒有足夠的能力去適應虛擬化一切這樣的日常開銷，軟件定義數據中心的實現尚需時日。
其次，SDDC更為強調“軟件定義”的價值，軟件研發(fā)能力成為核心競爭力，要求較高的個性研發(fā)和集成創(chuàng)新能力。這對于希望構建DevOps環(huán)境（研發(fā)運維一體化）的用戶，利用SDDC可實現業(yè)務的敏捷部署，而對于擁有多個數據中心的用戶而言，應用SDDC可提高運維自動化水平，降低運維工作難度。
核心關注：拓步ERP系統平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務領域、行業(yè)應用，蘊涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務管理理念，功能涉及供應鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務領域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關注ERP管理系統的核心領域，是眾多中小企業(yè)信息化建設首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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