隨著云計(jì)算和虛擬化技術(shù)的普及，數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域出現(xiàn)了很多技術(shù)創(chuàng)新。Amazon負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心的副總裁James Hamilton曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，在最近5年內(nèi)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新超過(guò)了過(guò)去15年的創(chuàng)新之和，而這些創(chuàng)新基本上都是被云計(jì)算和超大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所驅(qū)動(dòng)。
Scale Up是傳統(tǒng)IT界應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)、大容量、大流量的解決方案，也就是造更大、更快、更強(qiáng)的IT設(shè)備，從而形成了“高性能服務(wù)器+高性能SAN存儲(chǔ)+高速以太網(wǎng)”這樣的“三高”IT架構(gòu)模型。為了維護(hù)自己在業(yè)界的市場(chǎng)地位，各個(gè)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)廠商不停的推出高規(guī)格的旗艦產(chǎn)品來(lái)證明自己的存在。但是在新互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，我們看到傳統(tǒng)的Scale Up方案越來(lái)越力不從心，這不僅因?yàn)楦咝阅茉O(shè)備的研發(fā)和制造成本越來(lái)越高，更因?yàn)閭鹘y(tǒng)的通過(guò)高性能設(shè)備實(shí)現(xiàn)的Scale Up方案自身的技術(shù)極限，無(wú)法滿足大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)級(jí)的要求。為了應(yīng)對(duì)這個(gè)挑戰(zhàn)， Scale Out解決方案應(yīng)時(shí)出現(xiàn)。所謂Scale Out，簡(jiǎn)單的講就是利用分布式和并行計(jì)算的原理，把原先由高性能設(shè)備完成的任務(wù)分布到一群設(shè)備上去完成，在滿足處理性能要求的同時(shí)保證相關(guān)的高可靠性，并降低相關(guān)成本。
Scale Out是天生屬于計(jì)算領(lǐng)域的。我們知道最早的高端企業(yè)級(jí)計(jì)算領(lǐng)域是大型機(jī)/小型機(jī)的世界。計(jì)算機(jī)的硬件、操作系統(tǒng)和跑在其上的應(yīng)用是縱向整合的，當(dāng)時(shí)IBM控制了整個(gè)業(yè)界的創(chuàng)新步伐。但是在新互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，面對(duì)terabyte級(jí)別甚至petabyte級(jí)別的數(shù)據(jù)集處理要求，Scale Out是唯一的選擇。基于商用x86架構(gòu)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器集群和分布式軟件來(lái)構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，是目前互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)熱點(diǎn)，典型代表之一是Apache Hadoop開(kāi)源軟件項(xiàng)目。現(xiàn)在大型云計(jì)算互聯(lián)網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中心動(dòng)輒上萬(wàn)臺(tái)Hadoop服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)其并行計(jì)算。例如百度的Hadoop服務(wù)器規(guī)模是1萬(wàn)多臺(tái)，已經(jīng)超過(guò)了Yahoo和Facebook，2012年計(jì)劃將達(dá)到2萬(wàn)臺(tái)。同時(shí)，面向企業(yè)級(jí)私有云的Hadoop實(shí)踐也開(kāi)始走向?qū)嵺`。
在IT基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，除了計(jì)算以外，存儲(chǔ)領(lǐng)域也開(kāi)始從Scale Up邁向Scale Out。一個(gè)主要的原因就是CPU的性能和密度持續(xù)超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)的讀取性能。傳統(tǒng)的SAN和NAS外置存儲(chǔ)解決方案過(guò)去受歡迎的原因就是外部磁盤(pán)陣列可以通過(guò)多軸磁盤(pán)實(shí)現(xiàn)高速I(mǎi)O，以及可以實(shí)現(xiàn)方便的磁盤(pán)陣列擴(kuò)充。只要應(yīng)用不需要非常快的讀寫(xiě)大量數(shù)據(jù)，這種把存儲(chǔ)外置在服務(wù)器之外，也就是存儲(chǔ)和計(jì)算分離的解決方案可以工作的很好。但是一旦面對(duì)大數(shù)據(jù)快速讀寫(xiě)，傳統(tǒng)SAN/NAS技術(shù)架構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)技術(shù)瓶頸。考慮到這種情況，最近有人甚至預(yù)言未來(lái)外置高性能存儲(chǔ)將趨向滅亡，取而代之的是Scale Out解決方案。具體說(shuō)就是返璞歸真——把數(shù)據(jù)推向計(jì)算點(diǎn)，而不是計(jì)算點(diǎn)通過(guò)一個(gè)fabric從遠(yuǎn)端陣列獲取數(shù)據(jù)。這種模型通過(guò)分布式文件系統(tǒng)（如Hadoop文件系統(tǒng)，HDFS）構(gòu)建在x86服務(wù)器集群上，有效的利用本地存儲(chǔ)的低成本和高速實(shí)現(xiàn)相對(duì)于外置集中存儲(chǔ)的性能、擴(kuò)展和成本優(yōu)勢(shì)。一旦這種模式得到普及，傳統(tǒng)的SAN/NAS的外置式存儲(chǔ)恐怕將像恐龍一樣淡出歷史舞臺(tái)。
看完計(jì)算和存儲(chǔ)，我們來(lái)看看IT基礎(chǔ)設(shè)施的最后一塊拼圖——網(wǎng)絡(luò)，是否也要走向“Scale Out”？答案是Yes。雖然單個(gè)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品本身的性能和接口帶寬是不斷的向“UP”的方向發(fā)展的，例如在未來(lái)的數(shù)據(jù)中心，10GE接口將漸漸普及到接入層， 40GE/100GE接口也將在不遠(yuǎn)的將來(lái)進(jìn)入實(shí)用。但是就整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)講，在計(jì)算和存儲(chǔ)向Scale Out架構(gòu)發(fā)展的大前提下，網(wǎng)絡(luò)的Scale Out是必然的發(fā)展趨勢(shì)。這里面有三點(diǎn)含義：
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的Scale Out。新型的互聯(lián)網(wǎng)將不再是傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)的三層或者多層組網(wǎng)，而是扁平化的二層組網(wǎng)架構(gòu)。因?yàn)楸馄降亩䦟咏M網(wǎng)架構(gòu)將最大程度的減少節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)之間的跳數(shù)和時(shí)延，更加有利于Hadoop等分布式軟件發(fā)揮效能。扁平化組網(wǎng)要求網(wǎng)絡(luò)核心模塊有極強(qiáng)的彈性擴(kuò)展能力，可以在節(jié)點(diǎn)數(shù)目增加時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入模塊的按需掛接。
性能上的Scale Out。網(wǎng)絡(luò)作為新一代數(shù)據(jù)中心的fabric，不能成為性能瓶頸。但是當(dāng)單端口的帶寬達(dá)到一定極限的時(shí)候，就必須實(shí)現(xiàn)大流量在整個(gè)數(shù)據(jù)中心范圍內(nèi)的多個(gè)接入端口/上聯(lián)端口的橫向Scale Out。從本質(zhì)上說(shuō)，H3C的IRF2技術(shù)，以及針對(duì)數(shù)據(jù)中心大二層網(wǎng)絡(luò)需求的IETF TRILL標(biāo)準(zhǔn)，都是這種Scale Out解決方案。
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的Scale Out。所謂網(wǎng)絡(luò)服務(wù)是指安全和流量分析等4-7層的網(wǎng)絡(luò)增值業(yè)務(wù)。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊，如防火墻是作為一個(gè)單獨(dú)的模塊掛接在核心層或者匯聚層上的，總體來(lái)講是一種集中式處理模式。隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模和流量的上升，這種部署要求防火墻性能越來(lái)越高，以至于會(huì)成為一個(gè)嚴(yán)重的業(yè)務(wù)瓶頸點(diǎn)。因此在大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署必須走Scale Out模式。簡(jiǎn)單的講，就是在大二層組網(wǎng)下，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊必須貼近節(jié)點(diǎn)（物理的或者虛擬的），并通過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)軟件把大量、分散的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模塊虛擬化起來(lái)，統(tǒng)一管理部署和動(dòng)態(tài)調(diào)配，來(lái)滿足業(yè)務(wù)處理需求。
總之，新的IT技術(shù)創(chuàng)新雖然目前都只是在互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)環(huán)境下在應(yīng)用，傳統(tǒng)的技術(shù)也不會(huì)馬上消亡，但是我們可以想見(jiàn)到Scale Out模式對(duì)未來(lái)泛企業(yè)IT模型的影響，也就是說(shuō)IT架構(gòu)的價(jià)值從硬件轉(zhuǎn)向了軟件。不論您是企業(yè)IT人員、系統(tǒng)集成商、還是IT設(shè)備制造商，恐怕今天都要問(wèn)一句自己：
今天，你“OUT”了嗎？
