隨著云計算和虛擬化技術(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負責數(shù)據(jù)中心的副總裁James Hamilton曾經(jīng)說過，在最近5年內(nèi)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新超過了過去15年的創(chuàng)新之和，而這些創(chuàng)新基本上都是被云計算和超大規(guī)模互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用所驅(qū)動。
Scale Up是傳統(tǒng)IT界應(yīng)對大數(shù)據(jù)、大容量、大流量的解決方案，也就是造更大、更快、更強的IT設(shè)備，從而形成了“高性能服務(wù)器+高性能SAN存儲+高速以太網(wǎng)”這樣的“三高”IT架構(gòu)模型。為了維護自己在業(yè)界的市場地位，各個計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)廠商不停的推出高規(guī)格的旗艦產(chǎn)品來證明自己的存在。但是在新互聯(lián)網(wǎng)時代，我們看到傳統(tǒng)的Scale Up方案越來越力不從心，這不僅因為高性能設(shè)備的研發(fā)和制造成本越來越高，更因為傳統(tǒng)的通過高性能設(shè)備實現(xiàn)的Scale Up方案自身的技術(shù)極限，無法滿足大數(shù)據(jù)互聯(lián)網(wǎng)級的要求。為了應(yīng)對這個挑戰(zhàn)， Scale Out解決方案應(yīng)時出現(xiàn)。所謂Scale Out，簡單的講就是利用分布式和并行計算的原理，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是天生屬于計算領(lǐng)域的。我們知道最早的高端企業(yè)級計算領(lǐng)域是大型機/小型機的世界。計算機的硬件、操作系統(tǒng)和跑在其上的應(yīng)用是縱向整合的，當時IBM控制了整個業(yè)界的創(chuàng)新步伐。但是在新互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，面對terabyte級別甚至petabyte級別的數(shù)據(jù)集處理要求，Scale Out是唯一的選擇�；谏逃脁86架構(gòu)工業(yè)標準服務(wù)器集群和分布式軟件來構(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，典型代表之一是Apache Hadoop開源軟件項目�，F(xiàn)在大型云計算互聯(lián)網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中心動輒上萬臺Hadoop服務(wù)器來實現(xiàn)其并行計算。例如百度的Hadoop服務(wù)器規(guī)模是1萬多臺，已經(jīng)超過了Yahoo和Facebook，2012年計劃將達到2萬臺。同時，面向企業(yè)級私有云的Hadoop實踐也開始走向?qū)嵺`。
在IT基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，除了計算以外，存儲領(lǐng)域也開始從Scale Up邁向Scale Out。一個主要的原因就是CPU的性能和密度持續(xù)超過旋轉(zhuǎn)磁盤的讀取性能。傳統(tǒng)的SAN和NAS外置存儲解決方案過去受歡迎的原因就是外部磁盤陣列可以通過多軸磁盤實現(xiàn)高速IO，以及可以實現(xiàn)方便的磁盤陣列擴充。只要應(yīng)用不需要非�？斓淖x寫大量數(shù)據(jù)，這種把存儲外置在服務(wù)器之外，也就是存儲和計算分離的解決方案可以工作的很好。但是一旦面對大數(shù)據(jù)快速讀寫，傳統(tǒng)SAN/NAS技術(shù)架構(gòu)就會出現(xiàn)技術(shù)瓶頸�？紤]到這種情況，最近有人甚至預(yù)言未來外置高性能存儲將趨向滅亡，取而代之的是Scale Out解決方案。具體說就是返璞歸真——把數(shù)據(jù)推向計算點，而不是計算點通過一個fabric從遠端陣列獲取數(shù)據(jù)。這種模型通過分布式文件系統(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的低成本和高速實現(xiàn)相對于外置集中存儲的性能、擴展和成本優(yōu)勢。一旦這種模式得到普及，傳統(tǒng)的SAN/NAS的外置式存儲恐怕將像恐龍一樣淡出歷史舞臺。
看完計算和存儲，我們來看看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接口也將在不遠的將來進入實用。但是就整個網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來講，在計算和存儲向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。這里面有三點含義：
拓撲結(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)。因為扁平的二層組網(wǎng)架構(gòu)將最大程度的減少節(jié)點和節(jié)點之間的跳數(shù)和時延，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)核心模塊有極強的彈性擴展能力，可以在節(jié)點數(shù)目增加時實現(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。但是當單端口的帶寬達到一定極限的時候，就必須實現(xiàn)大流量在整個數(shù)據(jù)中心范圍內(nèi)的多個接入端口/上聯(lián)端口的橫向Scale Out。從本質(zhì)上說，H3C的IRF2技術(shù)，以及針對數(shù)據(jù)中心大二層網(wǎng)絡(luò)需求的IETF TRILL標準，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單獨的模塊掛接在核心層或者匯聚層上的，總體來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越高，以至于會成為一個嚴重的業(yè)務(wù)瓶頸點。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（物理的或者虛擬的），并通過分布式網(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，統(tǒng)一管理部署和動態(tài)調(diào)配，來滿足業(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)也不會馬上消亡，但是我們可以想見到Scale Out模式對未來泛企業(yè)IT模型的影響，也就是說IT架構(gòu)的價值從硬件轉(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，恐怕今天都要問一句自己：
今天，你“OUT”了嗎？
