全新企业级数据中心发展之路-IT优化

全新企业级数据中心发展之路-IT优化2012年8月13日目录第1章企业为什么需要IT优化 41.1 企业IT现状分析 41.1.1 宏观经济发展趋势对IT现状的挑战 51.1.2 IT运营现状分析 71.1.3 数据中心的转型 101.1.4 先进技术助企业迎接变革 111.2 全新企业级数据中心 121.2.1 如何实现NEDC的“演变”进程 131.3 通往全新企业级数据中心之路IT优化 19第2章物理整合 222.1 数据中心整合 222.2 服务器物理整合 262.3 存储物理整合 282.4 网络物理整合 30第3章虚拟化 323.1 服务器虚拟化 333.2 存储虚拟化 363.3 应用虚拟化 363.4 网络虚拟化 383.5 通过虚拟化实现整合 393.5.1 服务器和存储设备的整合 403.5.2 信息整合 653.5.3 应用整合 703.6 节能降耗，打造绿色数据中心 783.6.1 简介 783.6.2 建设绿色数据中心的思路与方法 79第4章灵活的IT 844.1 动态基础架构管理 844.2 动态IT资产管理 854.3 面向业务的IT管理 864.4 自动化供给管理 884.5 业务运算能力需求规划 904.6 安全性管理 924.7 预防性问题管理 974.8 IT资源使用的按需计费 99第5章将IT作为服务 1015.1 如何理解IT基础设施服务 1015.2 以服务为中心的IT管理模式 1035.3 服务级别管理 1075.3.1 管理框架 1075.3.2 管理条例 1095.3.3 运营管理 1125.4 云计算 1145.4.1 云计算平台蓝图 1165.4.2 基于策略的编制 1175.4.3 云计算平台的功能 1195.4.4 如何搭建云计算平台 122结束语 125附录：全新企业级数据中心的特征 1251.高度虚拟化的资源 1252.高效、绿色和优化的基础设施 1293.企业信息架构 1304.安全性与业务连续性 1315.业务驱动的服务管理 1346.面向服务的IT交付 137第1章企业为什么需要IT优化简介自上世纪70年代末改革开放以来，中国加快了现代化建设的脚步。人均GDP从1980年的290美元，增加到2007年的约2600美元。快速发展的中国吸引了大量的外国资金。中国已经逐渐成为最有影响力的全球经济中心之一。作为支撑企业业务运行和发展的基础设施之关键技术，信息技术（InformationTechnology,简称IT）带给企业的不仅是技术的创新，更包括简化业务运行、提高日常管理效率、降低成本、提升业绩表现等等。近年来，中国IT业的投资正以每年两位数的速度飞速发展。但与此同时，存在于企业IT环境中多种多样的制约企业IT发展的问题也逐渐浮出水面，并于近几年来越发突显起来。据多项调查显示，很多企业凭借其创新的商业模式、新的客户和合作伙伴，已经成功地跨入21世纪的发展旅程。但是，他们的数据中心从设计到运行环境却仍停留在20世纪的水平。在IBM今年的一项针对全球CEO的调查中，80%的CEO表示他们已经预见到在未来3年市场将要发生的重大变革，但对于自己的企业是否具备应对这场变革的能力表示出极大的担忧。本文从当前国内企业所面临的问题出发，剖析了引发这些问题的原因及其可能带来的后果，阐述了建设全新企业级数据中心的必然性，以及优化IT资源的必要性，并介绍了进行IT优化的思路、关键技术以及实现方法。企业IT现状分析概述在过去的10多年间，不断创新的技术给IT带来了巨大的变革，但同时也对数据中心和IT运营产生了相当大的影响。企业的IT专家们必须面对日益增高的数据中心的成本和日趋复杂的管理，同时又要解决IT对业务的快速响应等问题。可以说，企业一方面在享受着商业模式转变所带来的效益；另一方面又面临着一系列运营方面的重大挑战，比如成本、服务交付水平、业务连续性与安全性、以及能源紧缺等问题。为了进一步解析企业IT的现状及临的问题，我们首先从影响企业业务的宏观经济的发展趋势出发，分析经济全球化、快速增长的信息量、以及正在涌现出来的创新商业模式对IT的发展提出的挑战，进而针对IT在运营方面所存在的问题进行论述。宏观经济发展趋势对IT现状的挑战世界经济的“扁平化”发展使得在世界的各个角落均可以找到满足不同需要的人才，而技术的进步为需要得到那些人才的企业提供了方便。在20世纪上半叶，多数大公司只在海外设立销售部，通过出口的方式将产品销售到各个国家。而今天，这些公司已经在不同国家和地区设立了分公司，甚至将数据中心分散部署在多个国家，为了提高企业竞争力而向全球整合的方向发展。互联网的快速发展为全球化的经济环境做出了卓越贡献。在过去10年间，互联网将数以百万的企业和十亿计的人们连接在一起形成了世界上最大的运营基础架构，它改变了人们的生活习惯和商业行为，但随之而来的是交易量和信息量的迅猛增长。几年间，互联网对数据和传输带宽的需要量每十八个月翻一番，通过网络访问数据的设备数量每两年半翻一番。在可预见的将来，互联网每年将新增约2亿用户。很快地，数以万亿计的设备将无所不在地连接在一起。目前，全世界有接近30亿用户使用无线通讯。而且，在很多快速发展的国家，无线网络是唯一的通信服务。由此可见，如何满足快速增长的信息量，更好地保证信息安全和加强信息管理是至关重要的问题。与此同时，企业的商业模式也在不断地发展着。伴随着以互联网作为从事商业活动的平台，很多公司正在使用一种全新的商业模式从事各种商业活动，如e-Bey提供的消费者对消费者的商业模式，和Google提供的信息访问方式等。越来越多的新型商业模式的出现正在加速人们对它的接受程度。图1-1宏观经济发展趋势今天的商业模式已不再仅限于提供更好地信息访问和处理联机交易请求。互联网已经成为人们以多种形式相互联系的基础，给人们的生活方式带来了翻天覆地的变化。现在，我们拥有了参与社会活动的新方式如和，而新型的信息传输设备可以帮助我们随时随地与世界保持联系，例如，Blackberry和iPhone为我们提供了处理几乎所有类型数据的能力，这在几年前还是不可想象的。随着每年2亿用户的增长预测，这一变革的趋势必将继续发展下去。图1-2进化的商业模式银行业的发展历程为我们提供了一个极好的商业模式变革的例子。30多年以前，人们需要到位于不同地点的营业网点进行现金交易。从70年代末开始，随着ATM的出现，我们可以享受7x24小时的安全的自动化服务。进入90年代，互联网得到迅猛发展，我们可以随时通过家中的电脑申请多种多样的银行服务。而现今，这一切还在继续发生着变革。通过Web2.0和云计算等技术，银行服务业将提供基于用户的选择动态地交付更多的银行业务的能力。这些技术同时可以帮助银行解决内勤人员过多的运营负担。图1-3商业模式创新持续加速这些例子告诉我们，技术的进步（包括服务器、存储和网络设备、以及软件）可以直接影响到企业业务的发展。放眼所有行业，消费者需要的是及时的信息和瞬时的信息交互，而这给企业的IT专家们提出了更高的要求。那么，目前企业IT的现状如何呢？IT是否可以满足业务的发展需要呢？IT运营现状分析对于每个企业来说，快速推出大量的关键业务服务是保障企业发展、加强竞争力的最佳手段。为了支撑这些服务，很多企业的IT部门建立了多个运营中心，比如网络运营中心、数据中心等。起初，对于不同的业务，IT部门常常选择专门的技术和工具、多样化的数据存储进行独立部署，并通过不同的硬软件供应商以及不同技术背景的人员来支持运营。随着各种业务的兼容、合并和新应用的不断引进，企业的计算环境不断地发生着变化。在这种情形下，IT的管理工作开始变得异常繁琐。渐渐地，由于商业模式的不断改变以及多个运营中心的同时存在，导致目前众多企业的IT架构形成了复杂的、不连续的、端到端不透明等一系列问题，信息孤岛随处可见，无法提供灵活、安全和易于扩展的应用环境，从多方面影响到了业务运营的效果。面对这种运行环境，企业不得不花费更多的时间，用来发现和解决相关的问题。图1-4今天复杂的IT架构上述情形必然造成企业对人力和财力资源的不合理利用，增加了运营成本。这种缺少计划的异构IT环境无疑会影响业务的发展，使企业缺乏适当的能见度，服务质量很难得到保障。停机、报警、客户资料的丢失、以及安全漏洞等问题不断出现，并最终导致客户流失和销售损失，造成利润下滑等严重后果。另据市场研究和咨询公司IDC的一份统计报告显示，在过去10多年中，企业每年在购置新服务器的支出方面基本保持平稳，但同时数据中心服务器的管理维护成本和能源消耗却在成倍地增长（如下图所示）。具体来说，由于业务的不断发展，企业需要更多的服务器来支持新业务的运营；另一方面，数据中心服务器的快速增长使之对能源的需求显著提高，服务器的散热总量迅速攀升，基础架构变得越来越复杂，IT资产越来越多，服务器的综合管理变得更加困难，从而需要更多的人力资源进行维护工作这就是我们今天所面临的现实！据统计数字显示，企业在IT上的投资增长率已经高出企业利润增长率的两倍之多。图1-5今天的现实面对具有上述特点的IT环境，许多企业只得将大量IT资源用于支持运营，导致只有较少的资源可以用于扩展业务应用和服务。IT经理们更是无法将有限的精力投入到如何运用IT技术去支持业务的创新上，而只能疲于应付各种突发性的问题，处于较被动的地位，并且通常不能很好的对于业务的创新和发展需求做出快速响应。事实情况还远不只如此。从前面全球化经济的发展趋势来看，我们的个人“信息足迹”在不断地增长。随着新的计算模式和信息共享方式日趋成熟，及其在我们生活中的不断扩展，相应而来的是剧增的信息量。我们将这种现象称为个人信息爆炸。这些看似只与个体相关的数据，需要的却是灵活、安全、具有扩展性的信息管理来支持。举例来说，到2011年，互联网用户预计将达到20亿，通过互联网连接的各种信息，如汽车、各种用具、相机、行车路线、各种管道等，将达到1,000亿；全球的移动电话用户量在2007年已拥有33亿人；全球著名的网站YouTube需要600Terabytes的存空间来在线播放1亿部视频作品；Facebook网站每周新增照片超过6千万张；快递公司FedEx每日将通过其网络递送多达1130万个包裹，平均日吞吐量超过700万个——也就意味着需要对700万条跟踪编号、计费地址、信用卡号和客户编号进行存储、管理和访问。而作为消费者的我们每一个人，对上述数字的增长起着巨大的作用。我们的个人信息每天都通过不同的消费方式在网络上使用着，比如，从互联网下载的音乐、上传的照片、医疗信息、EZPass的月消费单据等。如此持续下去，IBM预计到2020年，每个消费个人的“信息足迹”有可能达到16TB！而在这庞大的数据量当中，有80%左右的用户数据是非结构化数据。如何管理这些非结构化数据（如电子邮件、视频和其他类型的数据）显然是一大挑战。其次，到2010年，医疗影像使用的存储空间较2004年将增长v1000倍。而移动电话用户量将涨至40亿，其中约10亿用户将通过手机连到互联网。到那时，3G设备使用量预计将增长32%，这同样需要巨大的存储空间来支持。这些数据表明，通讯、医疗保健、生命科学等行业将发生重大变化。据IDC预测，从现在至2012年，结构化和非结构化数据每年的增长将超过50%。这表明，在运营预算持平的情况下，管理信息的需求将大幅度增长，这对IT专家们来说无疑是又一个巨大的挑战。数据中心的转型从以上多方面的论述中我们看到，无论是宏观经济发展的需要，还是IT运营面临多重挑战的现实，都要求数据中心加快转型的进程。在IBM2008年的“全球CEO调查”中，有80%的CEO预见到在未来几年将要发生的快速变革。CEO们告诉我们，一个企业要想取得成功，必须有拥抱变革的勇气和信心。此次调查的结果建立在与全球1,130位CEO进行面对面采访的基础之上。其中100位CEO来自大中华地区，58位来自中国大陆。结果表明，“未来的企业”将具有以下五个特征：渴望变革让创新超出客户的想象全球整合颠覆性的业务创新真诚，而不仅仅是慷慨作为企业变革的掌控者和企业转型的主要驱动力的CIO认为，数据中心需要通过变革创新来支持企业新的商业模式。这些创新包括提供一个灵活的、有弹性的、具有极好扩展性的IT基础架构；加强协作，使有价值的信息为业务所用；通过共享的服务模式来组织全球化整合；支持商业模式的创新，加速整合、并购和扩张；以及全面实施节能降耗。由此可见，企业业务发展的要求驱使CIO对IT系统的需求在不断发生着改变。作为引领IT对这场变革起着推动和支持作用的CIO，需要什么样的策略加以应对呢？先进技术助企业迎接变革先进的技术可以帮助企业应对变革。正如10年前“电子商务”帮助我们将传统商业模式转至互联网上一样，“云计算”一种利用多种先进技术的新兴计算模式，将有助于我们解决移动式信息访问、社会网络、全球化和全球性资源的可用性，以及实时数据流动和信息访问等一系列问题。现在，很多大型用户都在研究Web2.0应用和“云计算”模式的数据中心。Web2.0技术在扩展性和服务交付上具有极高的灵活性；而“云计算”则在快速响应和扩展性方面显示出了超强的优势。在数据中心的建设过程中将这些先进技术通过其最佳实践与传统数据中心使用的经过实践检验的最佳模式相结合，可以帮助CIO积极应对上述问题和挑战，结合企业的发展战略，制定出全新的IT发展蓝图。通过IT优化建立高效、灵活、富有弹性的IT基础设施，消灭信息孤岛，提供安全的随需应变的IT服务，并将节能降耗贯彻于始终。而这正是IBM提出的“全新企业级数据中心”（NEDC）的发展战略的基本思想。图1–6好的传统与新的理念结合之道全新企业级数据中心概述经过多年的实践，在与成百上千的客户协作完成数据中心转型的过程中，IBM规划出了未来企业计算的蓝图——全新企业级数据中心（以下简称NEDC）。NEDC是未来企业发展的愿景，是我们需要达到的目标，它能够通过详细的规划、清晰的发展路线得以实现。通过它，我们可以利用最佳实践和最先进的技术来更好的控制成本、改进运行效率、提高灵活性，并能够对业务需求进行快速响应。NEDC的基本目标包括以下几个方面：通过简化的IT架构来应对新的经济模式：NEDC帮助客户克服传统的运营问题，实现更高层次的高效性、灵活性以及高度响应性。通过使用虚拟化技术，能够将应用和商业业务从底层的IT资源中分离出来，以提高它们的可移植性，并能够充分利用更加优化的系统和网络资源以提高效率、降低整体成本。提高管理能力来加速服务交付：提供优质服务的能力对于任何规模的企业都是非常重要的。服务管理能提供可视化、控制以及自动化来为企业提供优质服务，从而保证用户的满意度，确保成本效益和投资回报率。通过创新把IT和业务紧密地结合在一起：一个高效的和共享的基础设施可以帮助客户对新的业务需求做出快速响应，提供对实时收集的信息做出正确决策的能力。通过使用工具，我们可以从传统运营工作中腾出更多的资源，用于对交易、信息以及业务等方面的分析上。通过实现NEDC，过去存在于IT运营方面的问题可以得到解决。比如说，可以在分钟级的时间内部署新的资源；使资源利用率提高3倍；减少50%的磁盘空间；3年可以节省成本15，000，000美元；减少58%的系统停机；减少80%的占地空间；减少60%的电力供应和制冷等等。通过实现业务与IT的完美结合，可以形成彼此间的实时交互并加快企业创新的步伐。具体表现为：加速创新项目的开发，更快地产生新的利润增长点。即把IT变成创新的催化剂而不是障碍；提供一种有效和创新的服务交付模式。即一种低成本高质量的随处可用的服务；在竞争中保持与众不同。通过互联网和新技术加速新应用服务的推广，不论何时何地先于竞争对手服务于客户；降低通过IT推出新业务的难度。建立模块化的服务，通过可收费的IT服务模式按需支付服务费用等等。如何实现NEDC的“演变”进程作为企业未来发展的愿景，NEDC的演变进程可以分为三个阶段，即简化、共享和动态。每个阶段都可以通过一个或一个以上的架构模式（ArchitecturePattern）得以实现。这里所谓的“架构模式”是指用来实现某个特定目标的方法、步骤和最佳实践。我们将架构模式分为以下四种：物理整合：简化并减少IT和基础设施资产，规范IT管理流程。虚拟化：虚拟化IT资产，提高资源利用率，简化系统管理。灵活的IT

：通过自动化部署、策略驱动的服务水平管理、动态资源规划和调度、具有预测能力的规划和基于工作流的任务自动化，使基础设施能够更加容易地满足业务需求的变化。将IT作为服务：实现最高级别的动态和自动化的IT能力，并将其转换为一系列服务。在它们的整个生命周期中可以被订购、供应和管理。图1-7NEDC的发展进程在下面的篇幅中，我们简单介绍如何使用上述四种模式实现NEDC的发展旅程。简化阶段简化阶段主要解决的是由于服务器数量的膨胀所带来的复杂度问题，包括多个数据中心、分散的管理工具以及流程不一致等问题，这些问题可以通过引入整合、虚拟化和标准化来实现。客户可以从整合IT资产和数据中心设施以及标准化工具和流程方面开始简化阶段的工作。物理整合模式可以用来帮助数据中心在以下方面实现转型：基础架构整合和简化：减少物理服务器的数量和分散的IT架构；删除不需要的数据拷贝；整合应用、网络和存储以及数据中心。这些工作的目的是减少并不产生IT价值的不必要的复杂度。提高能效：逐步淘汰低效的旧设备。分析评估当前能源的使用情况，减少不必要的应用和服务器。IT管理：将集成的系统与存储、能源和应用管理工具及流程进行标准化和集中化。安全与业务连续性：通过提高业务连续性以及安全基础架构减少宕机相关的运营成本，实现相应的业务连续性级别和安全的整合。对于关键的业务应用可以在基础设施上实施Active/Standby或Active/Active的业务连续性技术方案。组织协调：按照行业最佳实践（例如ITIL）来调整组织结构，并向业务部门寻求对应用整合的支持。在整合之后的下一个步骤就是对资源进行虚拟化（即虚拟化模式）。通过资源虚拟化，企业可以优化资源的使用率，降低管理和能源消耗的成本。使用虚拟化技术可以在生产业务不停顿的情况下对系统进行升级、切换或者迁移。在虚拟化的基础架构下应用负载可以灵活地在不同的计算资源之间进行迁移。虚拟化技术通常被看作数据中心转型的重要方法，主要体现在以下几个方面：基础架构虚拟化：这包括服务器和存储的虚拟化、网络的整合、以及应用虚拟化。提高能效：最大限度地使用系统的低能耗状态，采用动态能耗管理技术。IT管理：将物理和虚拟系统进行统一管理，通过能耗管理动态调整各系统的能源需求，将配置和资产信息进行统一管理。组织协调：通过制定相关的企业制度来支持虚拟化技术的应用，采用基于ITIL的最佳实践来支持虚拟化基础架构。总的来说，简化阶段通过降低IT复杂度来实现对整个IT基础架构的掌控，从而节省IT的成本支出，而节省下来的IT投入可以用来支持后续阶段的IT建设。共享阶段在企业完成IT简化阶段的工作后，原有的由业务绑定的基础架构设计模式的低效性就会浮出水面了。共享阶段的主要任务就是将由组织结构造成的或由技术原因造成的信息孤岛式设计转化为共享的服务模式。共享阶段将创造出一个可以快速部署、回收、扩展的共享的IT基础架构。企业可以创建一个虚拟的动态共享的服务器、存储、网络以及应用的资源池，这样就可以更加顺畅的将IT服务提供给用户。这个阶段IT转型任务的关键是高级虚拟化的实现（即“虚拟化”模式）以及自动化系统管理的实施（即“灵活的IT”模式）。在完成服务器、存储、网络在全企业进行整合的过程中，IT部门充当着平衡企业内部各个业务部门对于IT基础架构的需求的角色。随着基础架构的整合和孤岛式运行环境的打破，企业将拥有一个共享、统一、可靠的信息访问视图。“虚拟化”模式通过在企业内部实施虚拟的基础架构来帮助企业扩展IT资源共享的能力，从而可以使企业更加有效地利用全部的IT资源。虚拟化可以跨越服务器的边界，将企业内部的同类型资源组合成一个连续的资源池，使企业更好地利用IT基础架构。IT基础架构可以提供足够的灵活性来创造任何尺度的逻辑资源以满足应用的需求，同时还可以去除由于在物理层面使用率较低所造成的低效率状态。“灵活的IT”模式推动了自动化在各个服务管理领域的应用。自动化可以提供对于基础架构性能和应用可用性方面的掌控，而不仅仅限于物理设备层面。基本的自动化功能可以帮助企业减少手工任务中容易产生的人为错误（例如基础架构的部署），并提高人员的效率，实现以较少的人力资源来管理相对较大的IT环境。高级的自动化提供自律的技术，可以基于企业策略进行管理任务流程的编制，这样就可以动态地调整资源或转移负载以实现不断变化的负载需求。测量技术可以用于跟踪资源的消耗水平，为基于IT的业务服务提供一个可视化的生产成本视图。综上所述，灵活的IT模式提供了提高业务效率和满足不同服务级别的能力。同时从长期的投资效率来看，可以降低运营管理所产生的IT预算。共享阶段的另一大贡献是通过能耗管理软件提高能源使用效率。能效管理软件可以智能地监控基础架构中设备的电力和冷却系统。休眠等节约能源的技术可以减少不必要的电力资源和冷却资源，或将使用率较低的资源切换到低能耗模式。随着灵活性和自动化能力在共享基础架构中的提高，数据中心必须同时提高安全性以及业务连续性。数据中心要为存在于异构环境上的多个系统和应用提供一个集中的管理平台。监控和系统管理都应该是自动化的，各种管理行为应该尽量少的包含人工干预的行为。安全需求可用通过身份管理解决方案以及网络隔离技术实现，以防止入侵和保障在共享基础架构上的应用和数据的一致性。对于企业的关键业务应用，可以采用Active/Active或Active/Standby模式的业务连续性技术来保障业务的可用性。动态阶段在动态阶段，IT资源的创建和实施将被作为服务提供给需求部门。在这个阶段，“将IT作为服务”的架构模式利用在前两个阶段创建的虚拟化基础架构和自动化的服务管理能力，创建一个在IT服务和物理基础架构之间的抽象层。这个阶段隐藏了技术复杂度，将IT转化为一个可以消费的服务，用户可以预定IT服务，在其生命周期中部署和管理IT服务，IT不再是企业创新的障碍而是一个推动者。在这个阶段，“将IT作为服务”的模式通过IT实现各种业务流程的自动化，将各种业务服务通过服务索引的方式提供给最终用户。每个服务通过一系列预定义的自动化工作流来实现。云计算（通过网络实施IT服务）的出现使这一阶段的内容更加动态化。实际上，云计算的基础架构正是一个基于面向服务的IT交付模型，它提供灵活的工作负载扩展以及快速的IT服务交付的能力。云计算的动态性特征成为了人们认识并快速接受它的主要原因之一，它可以真正地让用户体验到“云计算”所代表的IT服务交付的模式。云计算和Ensembles所带来的技术创新将帮助用户加速走向动态阶段的IT建设。举一个简单的IT服务的例子，企业在应用生命周期中需要一种快速部署开发和测试环境的方法来支持动态的应用发布。用户可以利用一个经济的、高度整合的、灵活的、响应及时的基础架构快速地创建和拆除这些计算环境。另外一个例子，在业务压力不断增长的情况下，在线地为应用系统增加计算资源以扩大其计算能力。这些动态特性使工作负载可以在不停机的情况下被很容易地转移到基础架构的其它部分上，进而减少由计划内维护所导致的停机时间，从而提高了业务连续性和IT服务级别。从上面所述的三个NEDC演变阶段中，我们可以归纳出以下特征。这些特征形成了NEDC演变的模块化基础，在实现NEDC的过程中需要全盘考虑、均衡发展。上述四种架构模式能够很好地反映出这些特征，进而帮助我们实现NEDC这个渐进旅程中的每个发展阶段。这些特征包括：高度虚拟化的资源：利用虚拟化技术和IT整合发展蓝图来优化物理资源，同时提供服务水平协议。高效、绿色和优化的基础设施：使用先进技术和数据中心的最佳实践，在IT管理中溶入对数据中心设施和整体能源消耗的管理。企业信息架构：通过提高信息可用、法规遵从、信息保持和信息安全的管理来解决客户所面临的信息“爆炸”时代的挑战。业务驱动的服务管理：通过一个明确定义的服务管理架构和基础设施，借助工业标准和最佳实践（如ITIL,eTOM,PRM-IT等），实现业务统一的IT管理。业务连续性与安全：制定业务连续性战略、建设安全和高度弹性化的基础设施。面向服务的IT交付：将IT的功能作为服务提供给客户，通过自动化进行快速部署，及时响应不断变化的需求。我们用下面的图示来说明在NEDC的演进过程中，不同时期应该具备的特征，以及在这里讲述的四个架构模式（architecturepattern）与NEDC的三个发展阶段的关系：图1-8NEDC的特征、发展进程与架构模式的关系数据中心的转型是跨组织的，需要全企业的共同努力。从上面的叙述中我们已经体会到，在建设NEDC的旅程中，基础架构的简化需要兼顾应用、信息和业务流程。为了将更多的人员从IT的日常维护工作中释放出来，企业需要调整这些员工所掌握的技能范围，使他们能够胜任新的工作。在劳动力的安排上，需要围绕如何能够快速交付业务进行规划，以便能够适应未来共享式的IT环境。通往全新企业级数据中心之路IT优化在上面的文字中，我们介绍了目前企业的IT发展现状，面临的主要问题以及对未来发展的期望，阐述了相应的解决方案--IBM全新企业级数据中心（NEDC）的概念、特征和发展路线，明确了企业将采取三个阶段的部署方式，从现有的状况迈向NEDC，NEDC将成为未来企业发展的重点。在NEDC的三个演进阶段（简化、共享和动态）的论述中，我们引用了四个架构模式（“物理整合”、“虚拟化”、“灵活的IT”和“将IT作为服务”）来说明实现NEDC的方法。事实上，这些模式正是IBM在IT资源优化方面多年经验的积累。换句话说，在实现NEDC的旅程中，IT优化是其实现方法之核心内容。那么什么是IT优化呢？简而言之，IT优化即是针对IT资源和管理进行优化的一个过程，它通过建立一个高效动态的IT基础架构，使有限的IT投资给企业带来最大的商业价值。从业务角度讲，IT优化可以帮助企业更好地管理成本和控制风险，更好地符合业界的规定，满足客户的期望，达到服务标准并保持竞争力。

从技术角度讲，可以使企业预见和掌控变化，降低架构的复杂度，整合、标准化和自动化IT流程，提升创新服务的价值。总体上看，它可以降低IT成本和实施IT服务的复杂度，通过有效管理和充分利用现有的资源来提高效率，建立动态和快速响应的IT环境。如下图（从上至下）所示，IT优化的过程是完成IT基础设施环境由复杂到简化的过程。图1-9IT优化示意图简化后的IT环境给我们带来的好处是不言而喻的，比如降低管理成本、提高资源利用率、改进安全和可用性等等，同时它使建造一个灵活、随需应变的IT基础设施成为可能。当然，实现这个目标需要一个循序渐进的过程。“物理整合”、“虚拟化”、“灵活的IT”和“将IT作为服务”四个架构模式代表着这个优化的进程。图1-10IT优化：从复杂到简化通过“物理整合”，企业可以实现基础架构的简化，这是实现IT优化的第一步，也是实现NEDC所要达到的第一个阶段的重要内容。在此之上，我们可以进一步通过“虚拟化”建立共享的资源环境、提高资源的使用率、降低管理成本和能源的消耗；通过“灵活的IT”模式建立动态的IT基础设施，实现对IT资源的灵活、随需应变的管理；通过“将IT作为服务”模式将IT与业务统一起来，通过IT实现业务流程的自动化，达到像消费水、电一样地消费IT资源的境界。从而完成在NEDC的旅程中从“简化”到“共享”和“动态”的演变。因此我们说，这四种架构模式是进行IT优化需要遵循的方法，而IT优化是通往NEDC的发展之路。在当前美国金融危机蔓延、全球经济震荡的时期，全球的企业（包括金融业和实体经济行业）纷纷采取压缩成本、提高投资回报、增强企业竞争力等等手段来应对这场百年一遇的危机。本文讲述的通过IT优化构建全新企业级数据中心的方法可助企业一臂之力，迎接当前面临的挑战，平稳地度过这场危机，实现未来的发展目标。有关四种架构模式的技术信息，请参见下面各章节。

第2章物理整合简介物理整合是实现全新企业级数据中心首先需要考虑的问题。简言之，物理整合，是通过物理手段实现IT资源从分散到集中的整合。物理整合从地理和物理的角度着手，首先减少数据中心和物理设备的数目，减少平台差异性所带来的不便，简化组织和管理。同时，推进企业内部系统和IT流程的标准化，降低IT资源运行维护的成本，有利于提高整体运营效率。物理整合直接减少了占地，数据中心数量和设备数量的减少又节省了人力和电力的需求。在如今能源紧缺的时代，物理整合使得企业实现节能降耗、绿色环保成为可能。物理整合就其内容可以分为数据中心整合、服务器整合、存储整合和网络整合。我们在下面进行详细论述。数据中心整合在物理整合的内容中，影响最大、变化最显著的是数据中心整合。让我们简单回顾一下数据中心的发展，并结合IBM对全新企业级数据中心的愿景，了解数据中心的整合之道。图2-1企业数据中心的发展如图2-1所示，在过去，数据中心的建设受技术条件的限制，只能选择集中式的数据中心。此时的数据中心以IBM主机为中心，运行在一个共享的环境中。在共同的基础架构上，运行了多种的应用。然而这样的架构存在着局限性，比如应用的种类受到一定的限制，客户访问系统的手段不够灵活方便，企业对市场变化的响应也不是很快。随着硬件技术的进步，应用架构和设计观念不断发生变化，特别是Client/Server、e-Business等代表性的观念，迎合了企业发展对IT的期望，逐步形成了现在大多数的数据中心模式。他们的主要特点是分布式的数据中心。根据不同的需求，可以分为以下几种形态：地域型：企业的每个分支机构都设立了自己的数据中心。分布在不同的地域。这些数据中心通常在功能上是相近的，而服务的范围由分支机构管辖的范围决定。功能型：有些企业将数据中心按功能进行划分，例如生产中心、测试中心、开发中心等。应用型：企业按照不同的应用特性分成不同的数据中心，比如按业务类型分为私人理财中心、公共业务中心等。甚至由于不同的应用所部署的硬件平台不同而分成大型机中心、小型机中心等。并购型：企业发展中随着规模的扩大，并购了其他的企业。而那些并购企业的数据中心和现有的数据中心的整合也是一个考虑的问题。通常的分布式数据中心包括了分布的、专用的基础设施，在激增的应用条件下表现出效率低下等问题。分布式数据中心的随意性使得企业的计算资源被分割，不能充分利用。最终给企业带来较大的管理成本。同时，在支持业务的扩展能力上也存在不确定性。近年来随着技术的进步与创新，诸如虚拟化技术、商业模式创新、高性能网络的应用和普及，数据中心的建设必然走向一个崭新的阶段，即数据中心整合。数据中心整合，就是凭借技术上的创新实现集中式的数据中心，重新走上集中处理的道路。但此次集中的重点在于，数据中心可以提供面向业务服务的高度灵活、响应迅速、富有效率的共享基础架构。为了实现全新企业级数据中心带来的便捷与效率，就要着手从简化基础架构、实现物理整合开始，规划数据中心的整合。图2-2数据中心的简化整合如上图所示，整合简化后的数据中心从逻辑上组成了一个巨大的资源池（PoolofResources）。不同的用户，包括供应商、合作伙伴、个人用户等等通过不同的访问方式存取数据。通过资源池的有效管理，来减少物理的资产，打破环境和组织的制约，让IT资源为企业提供更高的效益。数据中心的整合涵盖了数据中心的建设、迁移和集中。当企业从无到有建设数据中心，或者在考虑扩展新的地域分支机构时，应根据对未来的预期以及业务的服务质量要求等方面，集合现有技术条件，建设一个最优化、最有效的数据中心。通过详细地评估IT基础架构和技术的支持状况，合理部署，达到最优；数据中心的整合规模可能较大，要考虑的事务很多很细致，但保持服务水准不打折扣这一宗旨不能改变。在这一前提下，优化数据中心的运维和管理，节省基础成本，做到能源高效，并为企业IT资源管理的长期可持续发展打下坚实的基础。IBM根据自己多年的实践，包括为客户构建、优化数据中心的实践和自身数据中心的运行心得，总结了数据中心整合的最佳实践，并通过蓝图的形势表达出来。目的就是帮助客户更好地优化IT环境、减少投资、提高管理效率。下面首先介绍数据中心整合的实现方法，我们将其分为六个阶段，如图2-3所示。图2-3数据中心建设方法论阶段一：研讨。通过专题讨论会或针对企业基础架构进行评估，准确地理解客户的目标，了解数据中心的能源使用现状和需求。阶段二、三：评估与规划。通过数据中心策略和规划的评估与研究，帮助企业建立一个对现存IT环境的正确认识的基线，制定一个路线图纲领文件，包括诸如业务扩展的需求，定义IT服务共享模型，评估可靠性、可恢复性、和可扩展性等的需求，最终建立一个切合实际的数据中心模型。阶段四：设计。第二阶段的路线图和未来数据中心模型一旦被采纳，就可以开始详细设计，详细列出实现方法和技术实现细节，并制定出详细的实施计划。

阶段五、六：实施与管理。根据详细设计的方案和计划，开始具体实现。实现的过程可能会涉及新建设施、撤离设施、扩充设施等。具体到一些技术细节，可能包括服务器、存储设备、网络等的虚拟化实现，以及应用改造优化等。服务器物理整合顾名思义，服务器物理整合就是将多个分散服务器上的工作负荷或应用集中到少量的物理服务器上。图2-4服务器的物理整合如图2-4所示，将左边分散在多个服务器上的应用整合到一台服务器上的过程就是服务器的物理整合。细心的您可能已经注意到了，整合以后从逻辑上看，服务器或操作系统的数量可能也会发生变化。这意味着在服务器的物理整合过程中，我们不但可以减少物理服务器的数量，通过应用实例的合并还可以减少操作系统的数量。服务器的整合可以发生在同构系统之间，也可以发生在异构系统之间。实施服务器整合时要针对不同的情况，要考虑采用何种服务器技术，采用何种虚拟化技术以及如何规划应用的迁移等。看似简单的服务器整合可以给我们带来什么样的好处呢？集中控制，将分散的IT控制管理集中化由于减少了物理服务器的个数，节省了投资，降低或消除了分散部门或分支机构的管理费用，减少了软硬件维护费用，提高了系统的可用性、可管理性和安全性。提高服务质量因为服务器的整合，在数据安全性保障的前提下，最终用户能够实时地共享全企业的信息，确保了信息的准确性，而不像分散系统之间需要数据的传输才能达到滞后的共享，有效地提高了IT的服务质量。获得更高的灵活性整合与优化IT资源意味着IT架构更容易适合企业的战略变化，随着企业的发展，业务需要更多更适合的应用来支撑，无论是增加新应用还是升级已有的应用，整合后的服务器更易于管理，使企业以更快的速度适应市场的变化。减少技术人员的培训费用集中化地管理减少了需要配备的技术人员，有效地降低了技术人员的培训费用，有利于更有效地提高支持队伍的技术水平。节省物理服务器的占地面积物理的整合除了更规范化的管理以外，更能有效地减少设备的占地面积；同时可以有效的降低电力等基础设施的能源需求，实现建设绿色数据中心的第一步。降低整体拥有成本（TCO）TCO是在一定的统计时间内（如三年、五年等），IT的总体投入成本。它主要包括：硬件购置成本、软件购置成本、系统终端带来的损失成本、培训成本、支持人员成本、数据备份成本、系统升级成本等其它系统维护成本。服务器整合的实现，简化了企业整体的IT架构，优化了系统资源，可以更好地发挥系统资源的效率。因此，从多个方面可以降低成本存储物理整合信息的存储架构，随着信息技术整体架构的发展而演变。在信息化的初始阶段，对信息的处理基本上是独立的，不同的设备处理不同的信息，对信息的存储也是依附于相应的处理设备。最初，数据存储于服务器的内置硬盘，服务器彼此之间没有数据的共享。随着存储数据量的进一步增加，出现了放置在服务器外部的外置存储磁盘阵列。这些外置磁盘可以提供大容量的存储，满足企业级数据存储的性能要求，同时通过RAID等方式提供对数据可用性的保护，并具有良好的扩展能力。从整体架构上来说，这种存储架构常常是依赖于具体应用或服务器的架构，各个应用或服务器都有各自独立的存储系统，是分散型的存储架构。随着企业经营规模的扩大，企业的应用越来越多，相应的存储需求也越来越大，分散型的存储架构暴露出很多问题。首先，存储系统不能被多个服务器共享，某个服务器空闲的存储空间不能被其它服务器使用，这样使得整体的存储资源使用率降低，加大企业的存储投资成本；其次，分散的存储架构使得对数据存储的管理愈加困难，需要分散地管理数据的备份、恢复，灾备环境也需要建设多套相对应的环境；而且，对于分散型的存储架构，管理员需要面对多个乃至多种存储设备，相应的管理难度加大，管理成本提高。存储整合即统一规划企业的存储架构，根据不同需求建立相应的存储池，将原来各自独立而分散的存储系统整合形成存储池，进而根据数据整合或应用整合的需要将数据迁移到相应的存储空间。实现存储整合需要根据现有的需求并兼顾未来的发展，设计出新的存储架构，达到提高资源利用率、简化管理降低整体拥有成本的目的，满足企业不断的发展需要。图2-5存储的物理整合存储整合随着存储技术的发展而不断发展，从起初的简单物理整合与资源共享，到与存储虚拟化技术的结合，极大程度上提高了资源的利用率，降低了管理成本。目前的存储整合是基于存储区域网络（SAN）架构上（如图2-5）或基于IP网络上的NAS的整合，多台服务器可以共享SAN或NAS的存储。将原来分散的存储集中到规模更大、扩展性更好的存储池中，在共享的同时，保证关键业务的性能要求，提高存储系统的整体利用率。存储整合作为整体信息技术架构整合的一个部分，与其它部分的整合是密切相关的，存储整合与服务器整合的关系尤其紧密。在一个企业的初始整合阶段，存储整合往往会导致存储架构的改变，这要求服务器做出相应的调整。存储整合的目标存储整合的目标是实现企业内数据存储架构的统一规划和部署，通过存储网络共享，提高资源利用率，并对架构中的相应存储设备进行集中化、标准化管理，降低管理成本。存储整合的架构设计要求有如下的特点：针对不同性能要求的应用，可以提供相应的存储。架构及相关设备具有良好的扩展性。数据的安全性保证。架构中的设备提供标准化管理接口。具备实现集中的高效率备份的能力，进而实现整体架构统一的灾备。存储整合的架构也不是一成不变的，它也是随着存储技术的不断发展而变革，随着虚拟化技术的出现和进一步的成熟，存储整合正逐渐采用虚拟化技术，即现在的整合是在虚拟化技术基础上的整合。存储整合的好处整合使得资源共享，即多台服务器或多个应用共享存储空间，这样，存储资源可以方便地在其中调配，提高了整体资源的利用率。整合使得对资源管理相对集中而统一，利用标准化的管理界面管理，提高管理人员的工作效率，降低管理成本，降低出错概率，从而提高系统的可用性。整合使得数据存储相对集中，对数据备份的管理也相对集中，可以提高备份管理的效率，提高业务连续性。整合使得资源集中部署，资源占用空间相对减少，对能源的消耗相对减少，有利于绿色数据中心的建设，有利于对人类环境的保护，满足企业的环保需求。网络物理整合网络整合通过采用先进的通信技术，将以前的不同用途、采用不同技术的网络，构建成技术统一、应用统一、管理统一的综合网络平台。企业可以通过网络整合将企业的数据、语音、视频等应用业务整合到统一的网络平台，提高企业内部通信的效率，从而节省网络设备的开销，并降低企业网络的复杂度。面对应用不断增长的局面，企业应用基础设施的复杂性和IT控制能力的缺乏都成为挑战。网络正在担负起一个新的使命：整合各种应用并优化其性能。通过集中的网络平台，还可以实现：数据的集中和数据的统一管理由于高效率的网络设备的使用，可以将所有的数据整合在少数的核心设备，无论是数据的管理，还是数据访问，都更加方便和快捷。数据的安全性提高由于数据的访问都通过核心的网络设备，可以针对这些设备规划有效的安全策略。数据的可用性提高核心网络设备的冗余性和可靠性现在都很有保障，而通过这些核心网络设备的数据的可用性相应也会有提升。应用智能和性能通过在网络设备上自身的软、硬件特性实现网络中的应用智能性。如用于识别流量的分组状态检测和为网络应用提供的智能QoS控制，以缩短用户请求与应用程序响应之间的时间支持融合和移动的统一网络服务利用网络设备中的无线服务模块等产品，透明地向任意客户端提供全部服务，并简化有线网络中的无线集成。网络用户无论位于何处（园区内外），也无论使用什么接入设备（PDA、笔记本电脑、手机等等），都能访问和使用任意应用。为网络接入、资源和内容提供集成安全性许多新交互式应用在运行时采用无服务器或服务器辅助模式，其中应用流量并不流经数据中心。因而网络则成为第一道防线；它必须提供必要的可扩展、分布式安全工具和特性，以保护新的流量模式。在数据的网络进入点实施安全性，有助于防止恶意软件在防火墙和入侵检测系统之后进行内部传播。具有全面永续性的不间断通网络环境需要随时随地提供对于应用、数据和内容的不间断访问。多数停机的原因来自于人为错误，如错误设计或配置。整合的网络环境不但需要考虑计划内软件和硬件升级；同时需要考虑计划外硬件或软件故障等。整合网络环境使网络服务具有最长正常运行时间成为可能。运营可管理性和成本控制购买和部署只是网络生命周期的开始。网络运营才是主要开支所在。网络的整合后集成的功能和管理工具有助于自动运行、简化和整合网络，从而降低运营开支、提高IT生产率。支持自适应网络和最优资源利用的虚拟化特性随着对网络环境的需求日益复杂，将多个网络用户和资源组划分为逻辑分区的需要也不断提高。网络虚拟化支持资源的组合和运营调整；它提供了多个解决方案，能在保持现有设计的高可用性、可管理性、安全性和可扩展性优势的同时，实现服务和安全策略的集中。网络整合技术包含并继承了网络原有的优点，包括QoS、优先级、路由、安全性等。随着新功能（应用负载均衡、服务器卸载、带宽和延时管理以及应用层安全）的出现，网络正在发挥出新的作用。在业务流程和应用间消息层次上实现良好的应用整合与应用交付，将成为企业提升IT效率和竞争力的关键因素。第3章虚拟化简介物理整合是进行物理上乃至地理上的整合，而逻辑上的整合就要通过虚拟化来完成了。走向虚拟化，就踏入了IT优化之路的拓展阶段。究竟什么是虚拟化呢？事实上，虚拟化技术的核心思路就是，通过软件或固件管理程序（Hypervisor）构成虚拟化层并对其进行管理，把物理资源映射为虚拟资源（如图3-1所示）。这些虚拟资源在使用上和物理资源的特性相差很少或没有差别。如下图所示，可以被虚拟化的资源包括了服务器、存储、网络等资源（也包括了一些比较专用的设备）。图3-1虚拟化的概念虚拟化技术的根本目的就是通过有效管理虚拟资源和物理资源之间的映射关系来达到充分共享物理资源的目的，同时为应用系统提供较好的服务水准。不难想象，有效利用虚拟化技术所实现的这种从独占到共享的转变，可以进一步实现整合、简化IT基础架构、提高IT资源的整体利用率，降低管理成本等等。根据具体的实现，还可以增强IT基础架构的可用性，有利于实现在业务不中断的条件下进行系统维护工作。服务器虚拟化服务器虚拟化就是把服务器所拥有的物理资源通过虚拟化技术映射成虚拟资源。而这些虚拟资源从操作系统的使用和应用的使用上是相对独立的。这样，就可以在同一台物理计算机上运行多个独立的操作系统及相互独立的应用。服务器所拥有的资源（如CPU、内存、磁盘和网络资源等）可以被这些应用环境（或独立的操作系统）共享。配合其他诸如工作负载管理（WorkloadManagement）等技术，可以让服务器在满足不同类型的工作负载的服务水平的同时，充分利用服务器的物理资源。虚拟化技术早在上世纪60年代就开始随着IBM大型主机推向市场。随着技术的发展，目前业界已经有多种服务器虚拟化技术，例如IBM大型主机的逻辑分区技术和虚拟机技术；UNIX服务器领域有IBMPowerVM（动态逻辑分区，微分区）；HP的nPAR、vPar技术；Sun的DynamicSystemDomain分区技术；PC服务器上有VMware、Xen等技术。这些技术基本上覆盖了各个规模的用户群，给客户的服务器整合方案带来多种选择。从技术上讲，各个厂商的服务器虚拟化技术主要可以划分为下列四种类型：硬件分区（HardwarePartition）或物理分区通过硬件分区实现服务器虚拟化的技术架构如图3-2所示：图3-2物理分区架构图硬件分区技术是在支持多个物理单元板的服务器上实现的，分区资源以单元板为单位进行划分，一台物理服务器可以被划分成多个物理分区，代表产品有HP的nPAR、vPAR，和Sun的DynamicSystemDomains等。逻辑分区与物理分区不同，逻辑分区的资源划分不依赖于其物理位置，因此，每个分区中的CPU资源分配粒度为一颗物理CPU或以更小的粒度为单位。逻辑分区技术的架构如图3-3所示：图3-3逻辑分区架构图不同厂家基于自身硬件设备的特点提供了不同类型的逻辑分区技术。例如IBMLPAR技术、SUN的LDom技术等。虚拟机

除了基于硬件实现的虚拟化技术，还出现了基于软件的虚拟机技术，该技术不再对硬件资源进行划分，而是在硬件上首先部署一套Host系统，再在其上运行Guest操作系统,其架构如图3-4所示：图3-4虚拟机架构图其代表产品有VMware，微软的VirtualPC/Server、HPIVM、Xen等。操作系统层面的虚拟化（Operatingsystem-levelvirtualization）操作系统层面的虚拟化不同于前面三种虚拟化技术，它是通过在同一个操作系统内建立相对独立的分区来实现的，其结构图如图3-5所示：

图3-5操作系统分区架构图IBMAIX6.1提供的WPAR、SunSolarisContainer就是这种类型的虚拟化技术，Virtuozzo/OpenVZ是面向Linux的操作系统虚拟化技术。上面所列的四种虚拟化技术都有各自的优缺点，可根据用户的具体需要进行选择：硬件分区之间的独立性更强，可靠性相对更高，但其灵活性较差。操作系统级的虚拟化技术有利于更大限度地使用系统资源，减少需要维护的操作系统个数。基于Hypervisor的逻辑分区不但可以极大地提高资源使用率，还提供了良好的性能和动态调配资源的能力，可以在同一台主机的不同分区中安装异构的操作系统。虚拟机技术虽然可以提高资源的利用率，但由于资源的分配是通过软件实现，各分区系统的性能受到的影响相对较大。存储虚拟化存储虚拟化即是把分散的、不同品牌或不同级别的存储产品统一到一个或几个大的存储池下，用户看见的不再是孤立的、分散的系统，而是一个统一的整体。用户管理的也是一个整体存储，而不是一个一个的具体的系统。如图3-6所示，通过在物理存储系统和服务器之间增加一个虚拟层，将使用者（例如服务器）使用的物理存储虚拟化成逻辑存储。使用者只和逻辑存储打交道，而存储硬件的增减、调换、分拆、合并对使用者完全透明。对于存储的管理者来说，存储虚拟化的引入，使得存储管理更加统一，管理效率提高。同时，资源的使用率也大幅提高。图3-6存储虚拟化应用虚拟化应用的虚拟化实质上就是应用基础设施的虚拟化，在应用基础设施层面提供应用组件的动态部署，提供完整、统一的系统映像以实现全面、深入的集中监控和管理；并基于服务水平协议（ServiceLevelAgreement）动态调整和分配计算资源。应用基础设施的虚拟化广义上分为下面两个阶段：第一阶段：现在的应用架构允许逻辑上分为Web层、应用层和数据库层。在每个应用层可以通过部署多个实例来提高扩展能力、可用性和性能。这些实例通过前置的负载分发和应用提供的集群技术给用户提供一个逻辑整合的视图。下图就是这样的一个示例：图3-7采用三层部署的应用架构示例总的来说，我们可以通过下述三种方式实现这一阶段的应用架构虚拟化：通过在多个应用实例前使用负载均衡器来实现应用的虚拟化。通过使用调度程序来接受作业的提交，并把作业分发到最合适的服务器来处理。比如TivoliDynamicWorkloadBroker(TDWB)和Grid技术。使用更加成熟的集群技术来实现多个应用实例的单一系统映像。比如IBMSystemz主机的ParallelSysplex和WebSphereXD。第二阶段：为进一步提升业务的表现，我们需要把现有的模式扩展到下一代的应用虚拟化。应用需要从业务流程处理的角度，重新构架成基于模块化组件的模式。每一个模块化组件都有能力被部署到多个共享环境中的虚拟资源上。这些自我控制的应用元素可以在一个高度集成的环境中相互独立地运行，他们之间信息和数据的交互是统一一致的。这个模式将增强基本SOA架构中对应用的部署和管理，达到更好的满足增长的业务需求的目的。网络虚拟化在网络领域中，虚拟化并不是一项新兴的技术。虚拟网络允许不同需求的用户组访问同一个物理网络，但从逻辑上对它们进行一定程度的隔离，以确保安全。在上世纪90年代，2层交换是园区局域网的标志性特征，虚拟局域网(VLAN)是在一个通用基础设施中将局域网划分为不同工作组的标准。除了VLAN，基础设施虚拟服务还包括虚拟路由器和交换机等。在虚拟路由中，相同物理交换机中的路由进程为每个应用环境单独提供路由功能。在虚拟交换中，两个物理交换机被视为一个设备，从而简化了代码维护与配置管理工作，但更重要的是，通过支持跨越不同物理交换机的端口通道和状态来提供物理冗余。现在，传统的客户端、服务器连接到网络上；基于Web的新型应用的客户端、服务器连接到网络上；多媒体应用也可以连接到网络上；所有的应用都连接到网络上。网络的需求和实现越来越复杂，在IT预算紧缩的情况下，网络物理整合的趋势不可避免。因此越来越需要利用虚拟化技术整合和简化网络资源。基于网络的虚拟化适用于多用户组环境，可将各组彼此隔离，并在多层应用环境中将每个层次或整个多层环境彼此隔离。网络虚拟化不但简化了数据和网络管理的复杂性，也进一步提升了数据的安全性。网络虚拟化可以实现以下功能：访问控制：确保能识别合法用户和设备，对其分类，并允许其接入获得访问授权的网络。路径隔离：确保各用户或设备都能高效地分配到正确、安全的可用资源集，如常见的VPN技术。服务保障：确保合法的用户和设备能访问相应的服务。凭借网络虚拟化解决方案，企业能在单一物理基础设施上部署多个封闭用户组，并在整个局域网中保持高标准的安全性、可扩展性、可管理性和可用性。凭借其虚拟化特性和对于集中服务的支持，帮助部署了此框架的企业更好、更高效地利用网络资产，即使对设备、系统、服务和应用的需求有所增长，也能实现成本节约。通过实现网络虚拟化，可以满足下列几种需求：企业中存在不同级别的访问权限：几乎每个企业都需要解决方案来为客户、厂商、合作伙伴以及园区局域网上的员工授予不同的访问级别。法规遵从性

部分企业受法律或规定的要求，必须对较大的机构进行分区。例如，在金融公司中，银行业务必须与证券交易业务分开。过大的企业需要简化网络

对于非常大型的园区网络，如机场、医院或大学来说，过去，为保证不同用户组或部门间的安全性，就必须构建和管理不同的物理网络，这种做法既昂贵又难以管理。网络整合在合并和收购时，通常需要迅速集成所收购公司的网络。外包

随着外包和离岸外包的普及，子承包商必须证明各客户的信息间完全隔离。尤其当一家承包商服务于相互竞争的公司时，这尤为重要。提供网络服务的企业

零售连锁公司为其他公司支持售货亭或为加油站提供互联网接入；同样，服务于多家航空公司和零售商的机场能使用单一网络来提供隔离服务和共享服务。通过网络虚拟化的实施，可以为企业创建一个强大的智能化信息网络的框架。通过虚拟化实现整合概述如第1章所述，虚拟化模式是全新企业级数据中心在简化和共享阶段均需要使用的方法。通过采用虚拟化技术，可以实现服务器处理能力的共享、存储系统的共享和网络资源的共享。物理整合模式和虚拟化模式是相辅相成的。我们用物理整合模式的思路来规划，用虚拟化技术得到更高的效益。在对资源的全面整合过程中，信息整合和应用整合是更高层面的两个重要的整合元素，它可以使服务器和存储设备的整合变得更加有效，实现更加完美的基础架构整合。我们在本节将分别介绍这些内容。服务器和存储设备的整合.服务器虚拟化技术及整合思路一、服务器虚拟化技术概述虚拟化技术是通过上世纪60年代具有划时代意义的IBM商用大型主机System/360正式推向市场的。到目前为止，业界已经有多种服务器虚拟化技术，例如IBM主机的逻辑分区技术和虚拟机技术；UNIX服务器的动态逻辑分区和微分区；HP的nPAR、vPar技术；Sun的DynamicSystemDomain分区技术；PC服务器的VMware,VirtualServer、Xen等技术。基本上覆盖了各个规模的用户群，给客户的服务器整合方案带来多种选择。（一）IBM大型主机系统的虚拟化1.逻辑层虚拟化技术1)逻辑分区ProcessorResource/SystemsManager™(PR/SM)是Systemz的Hypervisor技术，它允许在同一个处理器上运行多个不同的逻辑分区（LPAR）。目前，IBMSystemz主机服务器支持60个这样的逻辑分区。逻辑分区分为独占式和共享式两类。在独占式分区中，分配给这些分区的逻辑资源不会被其他LPAR共享；而共享式分区中所分配的资源是可以共享的。共享式分区使得一个LPAR中空闲的资源可以被其他忙碌的LPAR所使用。与独占式分区相比，共享式分区提高处理器的整体使用率。2)内部网络

HiperSockets是一台物理主机中逻辑分区之间通信的技术，数据交换的速率达到内存访问级的速度。利用HiperSockets可以节省网络设备，如路由器、交换机、Hub、网线等，最终达到节省成本的目的。此外，HiperSockets还保证内部通信的安全性，由于数据不会经过服务器外部的网络，不会有被窃取或篡改的危险。3)I/O通道图3-8Systemz服务器多逻辑通道子系统示意图图3-8是一个典型的多逻辑通道子系统共享示意图。Systemz主机服务器经过通道子系统和I/O设备相连接；物理通道子系统又可划分为多个不同的逻辑通道子系统（LogicChannelSubsystemImage）供不同的逻辑分区使用；整个设计方案使得不同的LPAR可以共享地使用物理I/O设备。2.操作系统层虚拟化技术1)ParallelSysplex(并行耦合系统)ParallelSysplex是由IBM提出的一种主机共享一切的集群概念。用来确保运行在Systemz平台上应用的高可用性和处理能力的横向扩展性。在ParallelSysplex这个紧密耦合的集群中，集群中的z/OS系统使用共享的软硬件资源，协同处理负载，统一协调管理，使得这个集群就像一个服务器一样。ParallelSysplex具有动态负载均衡、数据共享、高可用性等特征。一个典型的ParallelSysplex示意图如下所示：图3-9Systemz服务器ParallelSysplex典型示意图从上图可以看到，ParallelSysplex中包含多个z/OS系统，他们运行在System