分布式數據中心或是未來(lái)數據中心發(fā)展方向

  分布式數據中心(Distributed Data Center)，簡(jiǎn)稱(chēng)DDC，是利用網(wǎng)絡(luò )把成千上萬(wàn)臺存儲服務(wù)器連接、組合而成的一臺虛擬超級存儲服務(wù)器，用以完成單臺存儲服務(wù)器無(wú)法完成的超大規模問(wèn)題求解。分布式數據中心除了虛擬超級存儲服務(wù)器外，還由多個(gè)數據中心組網(wǎng)形成多中心服務(wù)網(wǎng)絡(luò )。

  云計算加速分布式發(fā)展

  云計算的發(fā)展與普及，改變了數據中心的IT基礎架構，使得分布式數據中心成為流行。過(guò)去幾年，“互聯(lián)網(wǎng)﹢”作為熱詞，不斷在我們的日常生活中出現，改變商業(yè)模式的同時(shí)也逐漸改變了我們的生活習慣與思維方式，大數據的價(jià)值愈發(fā)凸顯，圍繞其誕生的企業(yè)，如云計算、大數據分析企業(yè)等層出不窮，數據成為企業(yè)最寶貴的資產(chǎn)。而數據中心正是承載數據的核心容器。

  傳統數據中心通過(guò)硬件、軟件等設備以及網(wǎng)絡(luò )通信資源等對數據進(jìn)行存儲、分析，并有效助力企業(yè)業(yè)務(wù)覆蓋。但隨著(zhù)業(yè)務(wù)的日益發(fā)展，在大規模、高密度數據承載的需求下，傳統集中式數據中心因其設備與網(wǎng)絡(luò )機構因素，在存儲、處理、安全、網(wǎng)絡(luò )時(shí)延等方面逐漸顯得力不從心。而云計算的出現則解決了此類(lèi)問(wèn)題，使得集中式架構得以向分布式架構發(fā)展。分布式數據中心極大地突破了規模的限制，通過(guò)云連接與云組網(wǎng)，將多個(gè)數據中心聯(lián)合在一起，實(shí)現數據共享、多中心運營(yíng)、業(yè)務(wù)高覆蓋，并極大程度上降低了運維成本，同時(shí)實(shí)現災備建設，降低業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險。

  技術(shù)層次可分兩層

  分布式架構數據中心在技術(shù)層次上可分為單數據中心分布式架構與多數據中心分布式架構這兩層。前者主要由分布式計算、存儲、安全網(wǎng)絡(luò )等多種分布式技術(shù)集成，后者主要指通過(guò)云計算實(shí)現多數據中心的一體化，例如分布式云數據中心。

  單數據中心分布式架構

  分布式計算架構 分布式計算架構指的是以分布式計算技術(shù)為基礎，用于解決大規模問(wèn)題的軟件架構。分布式軟件架構伸縮性較好，尤其在處理大數據相關(guān)問(wèn)題時(shí)，分布式架構能顯著(zhù)提高處理速度。常見(jiàn)的分布式軟件架構有Hadoop、Spark等。

  分布式存儲架構 分布式存儲架構具備高擴展性，能有效解決海量數據存儲與處理問(wèn)題。分布式存儲架構由客戶(hù)端、元數據服務(wù)器和數據服務(wù)器三部分組成?？蛻?hù)端負責發(fā)送請求，元數據服務(wù)器響應請求并處理，數據服務(wù)器存儲處理后的數據，三部分協(xié)同完成存儲功能，且能有效解決傳統存儲的彈性擴展問(wèn)題。

  分布式安全網(wǎng)絡(luò ) 分布式安全網(wǎng)絡(luò )通過(guò)部署安全管理軟件或系統，對整個(gè)數據中心的安全進(jìn)行防護。其通常由集中管理平臺和分布式安全管理軟件組成。集中管理平臺安裝在指定的硬件服務(wù)器上，負責對安全策略進(jìn)行集中管理，并對安全策略的遷移功能提供支持。同時(shí)接收虛擬化安全設備的日志以及統計信息，并對整個(gè)數據中心的安全態(tài)勢進(jìn)行分析。安全軟件則更貼近虛擬機，利用引流或重定向機制，獲取所有虛擬機的流量，實(shí)現分布式的安全防護。

  多數據中心分布式架構

  分布式云數據中心通過(guò)云計算技術(shù)、廣域網(wǎng)二層網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)(大二層)技術(shù)等，將多個(gè)數據中心組建成一個(gè)融合計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )等的分布式“虛擬資源池”，該資源池可將各地數據中心統一整合，通過(guò)多數據中心融合實(shí)現去地域化和自動(dòng)化，提升企業(yè)效率。相比傳統數據中心的“同城主備/雙活數據中心”或“兩地三中心”，分布式云數據中心的部署方案實(shí)現了所有業(yè)務(wù)數據的統一調配與管理，災備遷移與業(yè)務(wù)處理效率將得到有效提升。

  四大挑戰不容忽視

  目前，分布式數據中心在建設過(guò)程中面臨一些挑戰，主要包括網(wǎng)絡(luò )、存儲、計算和安全四個(gè)方面。

  在網(wǎng)絡(luò )方面，多個(gè)分布式數據中心間的通信是首要問(wèn)題。建設時(shí)需考慮多區域間如何實(shí)現靈活組網(wǎng)與入云連接。目前主流的技術(shù)方案是基于大二層網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，構建多數據中心間組網(wǎng)，形成統一的邏輯網(wǎng)絡(luò )。但目前各個(gè)網(wǎng)絡(luò )設備供應商間的大二層網(wǎng)絡(luò )和協(xié)議并未統一，故在設備的兼容性上可能存在一定問(wèn)題。

  在存儲方面，如何實(shí)現數據協(xié)同是一大難題。隨著(zhù)業(yè)務(wù)高覆蓋，各地數據中心協(xié)同的重要性日益提高。分布在各地的數據中心通常由運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )帶寬、傳輸專(zhuān)線(xiàn)等實(shí)現協(xié)同，但囿于距離與規模，各地數據中心間網(wǎng)絡(luò )寬帶無(wú)法保證數據實(shí)時(shí)同步，目前各地數據中心協(xié)同只能采用異步傳輸，這對數據的一致性與完整性、業(yè)務(wù)的連續性造成一定影響。

  在計算方面，對計算資源的管理是重大挑戰。例如分布式數據中心的數據遷移和災備建設，如何在應用或業(yè)務(wù)突發(fā)性中斷時(shí)，快速實(shí)現數據遷移與重啟，這要求數據中心日常進(jìn)行計算資源管理時(shí)，不僅要做好常規故障排查，還要做好數據資源的遷移規劃和安排工作。

  在安全方面，如何保證數據中心安全性是嚴峻考驗。傳統數據中心普遍采取星形組網(wǎng)方式，即所有分支機構點(diǎn)對點(diǎn)直連總部數據中心，此時(shí)盡管分支缺乏靈活性，但位于總部的安全網(wǎng)關(guān)足夠保證傳統數據中心數據存儲、處理安全。而當基于云計算的分布式數據中心引入后，總部與分支通過(guò)云網(wǎng)進(jìn)行融合，此時(shí)安全問(wèn)題便成為重大挑戰。據此，安全廠(chǎng)商得到了迅猛發(fā)展，以防火墻和安全網(wǎng)關(guān)為代表的安全解決方案層出不窮，但目前仍未形成完整統一的安全產(chǎn)品解決方案。

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  隨著(zhù)業(yè)務(wù)的發(fā)展與數據量的增長(cháng)，在存儲、計算、安全等方面占據優(yōu)勢的分布式架構數據中心或將成為數據中心未來(lái)發(fā)展的趨勢。與此同時(shí)，分布式數據中心帶來(lái)的建設挑戰也為數據中心可持續發(fā)展指明方向。未來(lái)的數據中心架構發(fā)展必將精彩紛呈。