1 企業(yè)IT建設面臨的問題

1.1 企業(yè)IT面臨的困境

 

高昂的成本支出

       隨著IT規(guī)模的不斷膨脹，數(shù)據(jù)中心內的服務器數(shù)量、網(wǎng)絡復雜程度以及存儲容量急劇增長，隨之帶來的是高昂的硬件成本支出以及運營成本支出（電力、制冷、占地空間、管理人員等）。

緩慢的業(yè)務部署速度

       新的服務器、存儲設備和網(wǎng)絡設備的部署周期較長，整個過程包括硬件選型、采購、上架安裝、操作系統(tǒng)安裝、應用軟件安裝、網(wǎng)絡配置等。一般情況下，這個過程需要的工作量在20～40小時，交付周期為4～6周。

分散的管理策略

       數(shù)據(jù)中心內的IT基礎設施處于分散的管理狀態(tài)，機房管理員遵循“根據(jù)最壞情況下的工作負載來確定所有服務器的配置”這一策略導致服務器的配置普遍過高，容易出現(xiàn)大量“只安裝一個應用程序”而未得到充分利用的x86服務器，同時缺少統(tǒng)一的集中化IT構建策略，無法對數(shù)據(jù)中心內的基礎設施進行監(jiān)控、管理、報告和遠程訪問。

1.2 虛擬化后的迷茫期

       為了解決集中的大規(guī)模IT基礎設施卻出現(xiàn)了大量系統(tǒng)利用率不足的問題，從計算虛擬化、存儲虛擬化，到網(wǎng)絡虛擬化、L4~L7層服務虛擬化，以降低成本、提升IT運行靈活性、提升資源利用率為目的的各類虛擬化技術開始在企業(yè)IT系統(tǒng)中進行部署。
       通過虛擬化技術，一方面可以提高硬件效率，另一方面也大幅提高服務器上線效率，服務器上線所需的時間從原來的以周或月為單位減少到現(xiàn)在的以小時或分鐘為單位，大大改善了企業(yè)的業(yè)務應變能力。
       虛擬化技術的普及，改善了之前企業(yè)IT面臨的成本支出和業(yè)務部署速度問題，同時也提高了設備利用率，但新技術的引入不僅會有新問題，也帶來了新需求。

 

最主要的問題和需求集中在自動化和資源整合2個方面：

       自動化需求，虛擬化技術的大量應用，一方面增加了邏輯設備的數(shù)量，另一方面也帶來了配置管理的工作壓力，手動配置每一個虛擬設備并上線成為了管理員的噩夢，自動化需求應運而生。
       系統(tǒng)協(xié)同和資源整合，應用管理員關注應用的部署，安全管理員關注安全策略的實施，而如何將應用和安全策略部署到IT基礎架構，如何實現(xiàn)部署過程的便捷化？成為提升IT運行效率的關鍵。

 

       而當前的現(xiàn)實是，網(wǎng)絡管理、存儲管理、計算管理是割裂的三大系統(tǒng)，導致所有的應用和安全策略部署，不得不面臨多系統(tǒng)的協(xié)同配合，以及大量的人工操作。如何實現(xiàn)了應用在IT系統(tǒng)（服務器、存儲、網(wǎng)絡、終端系統(tǒng)）的協(xié)同部署，智能化的自動化部署，實現(xiàn)更加高效，便捷的新IT架構，是擺在用戶和廠商面前最直接的問題。

2 企業(yè)IT基礎架構新思考

2.1 自動化的挑戰(zhàn)

       基礎架構資源的整合，對計算、存儲、網(wǎng)絡的自動化和資源整合提出了新的挑戰(zhàn)，并帶動了一系列技術、架構、商業(yè)模式的變革。
       傳統(tǒng)模式下，服務器、網(wǎng)絡和存儲是基于物理設備連接的，因此，針對服務器、存儲的訪問控制、QoS帶寬、流量監(jiān)控等策略基于物理端口進行部署，管理界面清晰，并且設備及對應的策略是靜態(tài)、固定的。
       在虛擬化的基礎架構中，服務器、網(wǎng)絡、存儲等都采用了虛擬化技術，形成了資源池的概念和形態(tài)。所謂資源池（Resource Pool），就是一組可重用資源的集合，集合提供對外共享的資源服務，同時提供對于共享資源的管理機制，在集合（資源池）中的資源可回收再分配，如下圖所示。

 

       計算、網(wǎng)絡、存儲資源均實現(xiàn)可動態(tài)分配、回收、配置，在不犧牲效率、設備利用率和擴展性的前提下，降低了資本支出（CAPEX）和運營支出（OPEX），提高了運行效率。

構建資源池的關鍵在于解決：
       1) 虛擬資源的組成單位是什么，按照什么粒度來分配，是否可回收再分配
       2) 虛擬資源和物理資源的映射關系是什么，如何從物理資源上創(chuàng)建虛擬資源
     
       對于計算，虛擬資源的最小粒度就是以虛擬機為分配單元；對于存儲，虛擬資源的最小粒度是以存儲空間或者虛擬卷為分配單元。

 

       對于網(wǎng)絡虛擬化，則是最復雜的情況，虛擬網(wǎng)絡資源的最小粒度僅僅依靠虛擬網(wǎng)絡設備是不夠的，還需要解決虛擬網(wǎng)絡路徑的分配問題，這就意味著網(wǎng)絡虛擬化需要同時處理設備虛擬化和路徑虛擬化，將計算資源、存儲資源、用戶連接在一起的同時保障路徑的隔離、獨立和連通性，這是一個艱巨的任務。


挑戰(zhàn)一：網(wǎng)絡自動化


       自動化的第一個挑戰(zhàn)也在于此，如何完成網(wǎng)絡的虛擬化、實現(xiàn)自動化的網(wǎng)絡路徑連通性？
       只有網(wǎng)絡能夠充分感知到計算資源池、存儲資源池和用戶訪問的動態(tài)變化，才能進行動態(tài)響應，一方面為新創(chuàng)建的計算資源、存儲資源提供即時的網(wǎng)絡接入，同時保障網(wǎng)絡的路徑連通性和網(wǎng)絡策略的一致性，讓用戶能夠即時的訪問到計算、存儲資源。

 

       為了解決網(wǎng)絡虛擬化之后的自動化問題，網(wǎng)絡控制器這個角色就必不可少，作為網(wǎng)絡資源池的唯一控制點，網(wǎng)絡控制器需要實現(xiàn)網(wǎng)絡虛擬化，通過網(wǎng)絡分片實現(xiàn)網(wǎng)絡的縱向隔離和虛擬化，通過網(wǎng)絡節(jié)點虛擬化，自動為接入網(wǎng)絡的計算資源、存儲資源、用戶提供接入策略、接入控制等服務，同時提供網(wǎng)絡動態(tài)調整的能力，滿足動態(tài)的網(wǎng)絡容量規(guī)劃要求，為了實現(xiàn)網(wǎng)絡、計算、存儲、終端等資源的相互聯(lián)動，在基礎架構層面實現(xiàn)的可行性很低，必須在虛擬控制層面打通，這就要求計算控制器、網(wǎng)絡控制器、存儲控制器之間能夠進行有機的融合，形成一個統(tǒng)一的融合控制器。
       否則，如果沒有控制器這個集中控制點，管理員就需要通過人工干預和手工配置虛擬網(wǎng)絡來適應計算存儲資源的變化，會大大降低基礎架構的靈活性、可擴展性。


挑戰(zhàn)二：跨領域的資源管理和業(yè)務統(tǒng)一編排


       自動化的第二個挑戰(zhàn)在于，如何實現(xiàn)計算、存儲、網(wǎng)絡資源的整合，形成一個有機的、可靈活調度和擴展的資源池，面向應用實現(xiàn)自動化的部署、監(jiān)控、管理和運維。
       應用管理員關注應用的部署，安全管理員關注安全策略的實施，而如何將應用和安全策略部署到IT基礎架構，如何實現(xiàn)部署過程的便捷化？成為提升IT運行效率的關鍵。
       而當前的現(xiàn)實是，網(wǎng)絡管理、存儲管理、計算管理是割裂的三大系統(tǒng)，導致所有的應用和安全策略部署，不得不面臨多系統(tǒng)的協(xié)同配合，以及大量的人工操作。

 

       應用的部署不再僅僅限于單個領域資源的申請和使用，而是會跨越多個領域，使用計算、存儲、網(wǎng)絡、安全、LB、DNS等各個領域的資源，通過引入跨領域的統(tǒng)一資源管理，能夠更有效的利用資源，更快速的響應。

 

       跨領域的資源管理解決的是資源的綜合利用和資源統(tǒng)一管理問題，勢必涉及到資源生命周期管理，包括資源申請、分配、回收、監(jiān)控等，需要全新的交付模式和交付手段，自服務門戶會逐漸成為虛擬資源管理的主要形式。

2.2 企業(yè)IT基礎架構演進

       資源虛擬化、資源池化等技術的快速普及，IT基礎架構資源的供給方式開始發(fā)生變化，以跨越異構、動態(tài)流轉的資源池為基礎提供給客戶可自治的服務方式逐漸成為新的趨勢，IT基礎架構開始實現(xiàn)資源的按需分配、按量計費。
       按需服務的新型服務模式導致資源規(guī)?；?、集中化，促進企業(yè)信息部門和自制結構的進一步分工，讓IT系統(tǒng)的建設和運維統(tǒng)一集中到IT基礎設施部門，業(yè)務部門更加關注于自己的業(yè)務和資源需求，從而提高了信息化建設的效率和彈性，讓企業(yè)IT系統(tǒng)幫助和促進企業(yè)核心業(yè)務發(fā)展，讓企業(yè)IT基礎設施部門成為一個價值部門，而不是永遠停留在成本部門的角色。

 

       在這種按需服務的建設思路下，傳統(tǒng)的計算基礎設施部門、網(wǎng)絡部門、存儲部門、安全部門都會逐漸統(tǒng)一在唯一的企業(yè)IT基礎設施部門下，實現(xiàn)企業(yè)IT建設的資源集中化、規(guī)?；軌驅崿F(xiàn)對各類異構軟硬件基礎資源的兼容，還能夠實現(xiàn)資源的動態(tài)流轉，支持異構資源和實現(xiàn)資源的動態(tài)流轉，可以更好的利用資源，降低企業(yè)IT基礎設施建設成本。
       企業(yè)業(yè)務部門無需自建基礎系統(tǒng)，可以更加專注于自己的業(yè)務，業(yè)務部門的用戶可按需獲取基礎設施資源，通過企業(yè)IT基礎設施部門的自服務門戶，按需申請，按使用量付費和結算。

3 H3C VCF架構

       當前由云端、網(wǎng)絡、終端組成的IT基礎架構中，正經(jīng)歷著巨大的技術變革，以BYOD技術正將IT終端從傳統(tǒng)的PC，向智能化可移動終端演進。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心向云轉變，實現(xiàn)計算資源的彈性擴張，隨需交付，應需而動。
       而如何實現(xiàn)各種企業(yè)應用在云中的部署，如何實現(xiàn)各種終端基于安全策略的獲取相應的應用服務，成為IT需要關注的內容，而H3C VCF架構解決方案，將成為新IT的解決之道。

       H3C VCF架構解決方案的整體架構如下，自底向上分為三個層面：

 

       基礎架構層：包括端點、網(wǎng)絡、計算、存儲的基礎設施，涉及企業(yè)IT基礎架構的全部設施。
       融合控制層：包括VCFC、VCF-EIC、VCF-CIC，分別實現(xiàn)對網(wǎng)絡、終端、云計算的軟件定義。
       資源管理層：實現(xiàn)了面向端點/用戶/應用的資源虛擬化，實現(xiàn)對于計算、存儲、網(wǎng)絡等資源的統(tǒng)一自動化編排，以及資源的按需交付，應需而動。

3.1 基礎架構層

       基礎承載層，包括端點、網(wǎng)絡、計算、存儲的基礎設施，涉及企業(yè)IT基礎架構的全部設施，在網(wǎng)絡部分不僅包含的傳統(tǒng)網(wǎng)絡，也增加了新網(wǎng)絡技術如OpenFlow網(wǎng)絡，NFV網(wǎng)絡，Overlay網(wǎng)絡；終端實現(xiàn)了從傳統(tǒng)PC，到智能終端(Apple IOS，安卓，Windows 8)的管理；數(shù)據(jù)中心部分包含了服務器及其Hypervisor系統(tǒng)，存儲，網(wǎng)絡的集成和整體交付。

 

3.2 融合控制層

         融合控制層，包括VCFC、VCF-EIC、VCF-CIC，分別實現(xiàn)對網(wǎng)絡、終端、云計算的軟件定義。

 

        其中，VCFC是H3C SDN Controller，提供了對于傳統(tǒng)經(jīng)典網(wǎng)絡、OpenFlow網(wǎng)絡、Overlay網(wǎng)絡、NFV網(wǎng)絡的支持，實現(xiàn)了對網(wǎng)絡的集中控制，更重要的是提供了基于OF的各種SDN APP，實現(xiàn)SDN的價值如：軟件定義的L2,L3,QoS,TE轉發(fā)APP，Overlay轉發(fā)APP，服務鏈APP，SDN APP的大規(guī)模集群架構，以及基于VCF Controller SDK的第三方APP。
        VCF-CIC實現(xiàn)了云計算的軟件定義，實現(xiàn)VM的創(chuàng)建、遷移、克隆、快照等集中管理功能。
        VCF-EIC實現(xiàn)了終端的軟件定義，實現(xiàn)對終端（不限于設備，還包括iNode軟件，IOS軟件等形態(tài)）的安全認證，健康檢查，MDM，MAM的集中管理（MAM可以根據(jù)策略實現(xiàn)應用在終端的推送和擦除）。

3.3 資源管理層

       資源管理層，實現(xiàn)了面向端點/用戶/應用的資源虛擬化，實現(xiàn)對于計算、存儲、網(wǎng)絡等資源的統(tǒng)一自動化編排，以及資源的按需交付，應需而動。
基于OpenStack，原有的H3C iMC平臺不僅僅實現(xiàn)網(wǎng)絡業(yè)務編排，而且可以支持計算、存儲、數(shù)據(jù)庫、安全、DNS等各類資源申請、管理以及業(yè)務編排，并且提供完善的自服務門戶，為企業(yè)IT基礎設施建設提供全套的運維、服務、管理、監(jiān)控服務。

 

        基于資源管理層，提供Open API，支持基于iMC VCF SDK的第三方APP，支持第三方軟件對接，支持應用聯(lián)動需求。

4 H3C VCF架構下的企業(yè)IT基礎架構

4.1 H3C VCF架構對企業(yè)的價值

       “設備、控制、平臺、門戶”這不同的維度是希望H3C在轉型VCF架構的同時，也讓我們的客戶完成一次轉型，從原來的簡單的設備供應，向終端、網(wǎng)絡、云的軟件定義轉型，向IT應用在終端、網(wǎng)絡、云的端到端部署轉型，以及企業(yè)IT門戶等不同層次的轉型   

 

       在設備層面， H3C為企業(yè)IT提供其所需的全面設備集合，覆蓋網(wǎng)絡、計算、存儲各個領域，提供業(yè)界最豐富的網(wǎng)絡設備形態(tài)，覆蓋物理/虛擬、有線/無線各種形態(tài)，滿足不同的部署要求和環(huán)境，提供業(yè)界最豐富的組網(wǎng)需求，覆蓋傳統(tǒng)網(wǎng)絡、OpenFlow、NFV以及Overlay網(wǎng)絡。
在控制層面，H3C提供VCF Controller，對下統(tǒng)一控制軟硬件網(wǎng)絡設備和L4~L7設備，對上提供網(wǎng)絡單元抽象和策略定義，實現(xiàn)邏輯網(wǎng)絡和物理網(wǎng)絡的統(tǒng)一呈現(xiàn)與配置，基于應用的服務功能鏈定義，為資源平臺提供統(tǒng)一的北向調度接口。
       通過H3C VCF Controller，企業(yè)IT基礎設施建設可以明確面向應用的統(tǒng)一策略控制點，提供完整的網(wǎng)絡策略控制，囊括終端接入控制、VM接入控制等策略，還能提供L4~L7服務鏈的部署策略，這樣應用部署、安全部署、VM部署等都需要從VCF Controller獲取profile/策略，不僅實現(xiàn)面向網(wǎng)絡、計算、存儲部署策略的集中控制，還能為上層應用提供統(tǒng)一的策略入口和控制點。
       在平臺層面，H3C提供統(tǒng)一資源管理平臺，為企業(yè)IT管理提供端到端的計算、存儲、網(wǎng)絡業(yè)務編排，基于這些編排可以提供大量的和應用聯(lián)動的APP，為企業(yè)IT人員提供網(wǎng)絡、計算、存儲的統(tǒng)一管理，提供跨領域的基礎業(yè)務編排，為企業(yè)IT人員、集成商/渠道、應用開發(fā)者提供業(yè)界最豐富的SDK及運行平臺，支持自定義App部署及發(fā)行，支持企業(yè)私有App Store構建、以及H3C App Store（公有），和客戶一起推動IT基礎設施管理平臺化，助推企業(yè)核心業(yè)務發(fā)展。
在此之上，VCF架構還能提供自服務、可運營的統(tǒng)一企業(yè)門戶，實現(xiàn)網(wǎng)絡、計算、存儲、數(shù)據(jù)庫、安全、DNS等各類資源申請、管理、業(yè)務編排、自服務門戶等功能。

4.2 H3C VCF架構下的企業(yè)IT基礎架構演進路線

       H3C看來，企業(yè)IT基礎架構的發(fā)展和演進會依次走過標準化、虛擬化、自動化、業(yè)務驅動這幾個階段，最終完成向企業(yè)私有云模式的轉變。

 

       標準化（standardization），實現(xiàn)企業(yè)IT基礎設施的資源整合，基礎設施結構化、模塊化、標準化，基本實現(xiàn)企業(yè)IT資源整合及基礎設施標準化。
       虛擬化（Virtualization），通過服務器虛擬化、存儲虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化，進一步降低成本，提升靈活性和資源利用率。
       自動化（Automation），部署自動化、資源管理自動化，實現(xiàn)彈性擴展，提高業(yè)務敏捷性。
       業(yè)務驅動（Service-Driven）， 或者稱為服務驅動，應用部署驅動，全新的資源交付模式和管理方式，通過自服務門戶、運營工作流，完成面向應用端到端的資源統(tǒng)一交付、跨領域業(yè)務編排，實現(xiàn)企業(yè)私有云。
       H3C的VCF構架，正是通過軟件定義架構，實現(xiàn)了應用在IT系統(tǒng)（服務器、存儲、網(wǎng)絡、終端系統(tǒng)）的協(xié)同部署，智能化的自動化部署，實現(xiàn)更加高效，便捷的新IT架構。