互联网+背景下的传统行业IT基础架构变革：云计算与融合架构

回顾企业IT基础架构演进的整个历史，我们不难看到，冯.诺依曼架构的第一台计算机诞生以来的前30年，计算高度集中化、支持多用户多任务的大型机和小型机是企业IT的主流形态，构成IT系统的软硬件堆栈各层之间缺少统一的工业标准，呈现出内聚与耦合的特征。20世纪80年代，以X86服务器和PC系统的诞生为标志，企业IT系统迎来了第二次里程碑式的变更，从ALL in One、全封闭的软硬件栈走向了水平分层的网络、存储、服务器、操作系统、中间件、应用层等多层次水平分工的架构，各层之间接口标准化、规范化，极大地简化了每一层的技术复杂度。当这个架构分层发展到了一定的阶段，弊端逐步显现，由于企业的IT层次太多，各层之间集成交付的难度越来越大，尤其是当今企业软件应用已从单一实例应用，迅速走向大规模分布式应用，一个关键业务的部署往往需要涉及服务器、网络、存储等各方面基础设施资源的协同配合，使得业务驱动的基础设施层服务器、存储、网络资源的集成管理配置和按需供给成为影响企业IT快速响应企业业务需求的关键制约因素。

伴随网络业务的不断拓展，互联网+时代的大背景下，传统行业的IT基础架构部门面临着巨大挑战，那就是如何快速提升基础架构敏捷性，确保企业业务灵活，同时还能维持较高的服务水平，满足任务关键型的工作负荷需要，而且最好能够保证不增加或只增加很少的预算。在此前提下，当前企业基础建设与运维所面临很大的压力，主要的核心痛点问题可以简单概括为以下几点：

1) 平均资源利用率及能耗效率低下；

2) 新业务上线测试周期长，效率低下；

3) 资源储备及弹性伸缩能力不足，不具备应对企业IT突发业务高峰处理的能力；

4) 企业核心信息资产存在通过个人PC电脑/便携设备外漏的安全风险，无法个人智能终端方便地访问企业防火墙内的工作流及文档；

5) 生态链大繁荣的同时，多厂家硬件异构集成与管理的复杂程度越来越高。

那么是否存在一条IT基础架构演进路径，可以在代价最小化，即在不对现有软硬件堆栈做颠覆式改动的前提下，有效应对上述关键痛点与挑战呢？

答案是肯定的，这就是IT领域的第三次里程碑式演进变革，即从PC与服务器时代迈入云计算时代，通过虚拟化与云调度管理技术，将来自不同厂家的、多台烟囱式的、彼此孤立和割裂的计算、存储、网络设备在逻辑上整合成为一台“超大规模云计算机”，为上层的软件提供弹性的按需资源供给的能力，从而实现软硬件部署过程与运行态的解耦，屏蔽软硬件异构多厂家差异性与复杂度。

云计算理念已经被众多互联网厂家多次实践过，但传统IT企业云化重构又与互联网云计算的应用场景需求既有相同点，也存在着巨大的差异化。

相同点：

1) 计算、存储实现了大规模资源池化，实现了规模经济效益；

2) 分布式架构与负载均衡能力，资源可按业务需求灵活扩展伸缩；

3) 依赖分布式软件在系统整体层面而非单点硬件层面实现高可靠性及高性能保障。

不同的：

1) 普适性——互联网平台一般仅为其特定业务模型定制，企业云平台则要求具备对异构多厂家应用的普遍适用性；

2) 异构兼容性——企业云平台需要考虑异构厂家硬件的兼容性，需要实现对企业IT基础设施现有投资的最大化保护；

3) 高性能——互联网业务虽然并发量和注册用户量庞大，但企业高端应用在时延和性能方面却有更高的要求；

4) 自动化、虚拟化——互联网业务规模一般为自主开发、自主运营(DevOps、Development和Operations的组合)，因此对管理自动化要求不迫切，企业应用则由于应用颗粒度不统一，基础设施采购自第三方，因此管理自动化和虚拟化基本是必选能力。

随着云计算技术日新月异的发展，云计算在传统企业的应用也将开始迈入新的阶段：

1) 从IT非关键应用逐步走向企业次关键和关键应用

云计算发展初期，虚拟化技术主要局限于非关键应用，例如办公桌面云、开发测试云等。这些应用对底层虚拟化带来的性能开销并不敏感，但传统的结构化数据由于对IO性能吞吐和时延要求很高，导致初期很多关键应用没有纳入虚拟化范围。随着虚拟化XEN/KVM引擎在I/O性能上的不断优化提升，使得处于企业某些次关键或某些关键应用迁移到虚拟化平台已经不是问题。

2) 从计算虚拟化走向存储虚拟化和网络虚拟化

云计算早期主要是聚焦在计算虚拟化，随着业务的发展，对数据容量的需求越来越大，因此必须考虑对数据中心内跨越多个松耦合的分布式服务器单元内的存储资源进行整合，组成存储资源池，各种存储资源池均能以统一的块存储、对象存储或者文件的数据格式进行访问。由于目前网络无法动态感知来自上层业务的网络功能需求，完全需要人工配置的方式来实现对业务层网络组网与安全隔离的需要，于是就开始讲网络自身的功能从专用封闭平台迁移到服务器通用X86平台上来，从而实现对物理网络资源最大限度的“网络资源动态共享”，网络虚拟化让多个盒子的网络实体第一次以一个统一整合的“网络资源池”的形态出现在业务应用层面前，同时与计算和存储资源之间也有统一协同机制。

3) 数据规模从小规模走向海量，数据形态从传统结构化走向非结构化和半结构化

随着智能终端的普及、社区网络的火热、物联网的逐步兴起，IT网络中的数据形态已经由传统的结构化、小规模数据，迅速发展成为有大量文本、大量图片、大量视频的非结构化和半结构化数据，数据量也呈几何级增长。对于非结构化、半结构化大数据的处理而产生的数据计算和存储量的规模需求，已远远超出传统的Scale-up硬件系统可以处理的，因此要求必须充分利用云计算提供的Scale-out架构特征，按需获得大规模资源池来应对大数据的高效高容量分析处理的需求。

4) 技术从闭源、封闭走向开源、开放

早期的开源，注重的是开放源代码；近期和未来的开源发展，更加注重的是一个开放的架构，所开放的源代码也是为这个开放的架构服务；开源最终是朝着开放的生态链方向发展。闭源也不会因为开源的蓬勃发展而快速消失，但闭源与开源的产品及系统模块之间的配合会更加紧密。闭源也会更多地融入开源逐步主导开放产业链之中。传统厂商如IBM正在完成与开源领域的合作，不断推出和强化Linux服务器。

对于大多数开源软件的最终企业级用户而言，最大的价值不是免费，而是开源带来开放的架构。所以企业是否选择开源的决策，还是要回到对开源核心价值的判断上，那就是企业是否觉得有必要选择一个“深入开放”的IT基础架构。正确的做法就是“各有所长，扬长避短”，选择最合适的技术和产品来完成工作。

“天下大势，合久必分，分久必合”，云计算时代IT基础设施演进的下一个十年，是从分离重新走向融合的十年：

1) 通过云操作系统，将数据中心多厂家异构的计算、存储、网络资源进行水平融合，对外提供开放与标准化的IT服务接口，实现面向利用IT基础设施的“融合”。

2) 通过融合架构一体机，将单厂家计算、存储与网络资源进行垂直融合，提供模块化、一站式、高性能、性价比最优、面向新建IT基础设施的交付模式。

总之，传统行业在互联网+的背景下，IT基础架构的发展既要遵循企业的上层战略规划和业务发展的需要，又要确保新技术的研究和应用与企业的总体目标保持一致，所以既有所为，也有所不为。最终，无论IT基础架构如何演进，客户价值和驱动力都体现在：

· 更低的TCO(总拥有成本，即从产品采购到后期使用、维护的总成本)

· 更高的业务部署效率

· 更优的业务性能与业务体验

· 更好的可靠性和稳定性

· 更高的资产生命周期管理效率