Telefónica* 是世界上规模最大的电信公司之一。公司总部位于西班牙马德里，业务遍 及 16 个国家或地区，为超过 3.36 亿名客户提供服务。鉴于市场对简易性、效率和敏 捷性的要求日益提高，外加混合部署和基础设施更新周期的影响，像 Telefónica 这 样的云服务提供商 (CSP) 正在朝着超融合基础设施 (HCI) 发展。为此，Telefónica 与 英特尔、VMware* 和服务器原始设备制造商 (OEM) 展开合作，设计并开展概念验证， 探讨 HCI 该如何解决两个重要的业务问题：降低数据中心成本并提高数据中心可管 理性，同时确保 Telefónica 遍布全球的虚拟数据中心 (VDC) 的服务表现不受影响。
挑战
随着 Telefónica VDC 服务的不断发展，异构数据中心环境已成为其优化运营效率 和总体拥有成本 (TCO) 的一大阻碍。在认识到 HCI 解决方案的潜在商业价值，并认 可 VMware 作为出色企业软件技术提供商的地位后，Telefónica 明确并创建了一个 易于管理并具有出色吞吐量的整合平台。但是，测试平台中使用的缓存设备无法满足 Telefónica 客户对关键业务工作负载的低存储延迟要求。这意味着如果部署了这种测 试解决方案，将需要 Telefónica 维护两种架构：适用于要求稍低的存储服务级别协议 (SLA) 的 vSAN* 平台和适用于高级 SLA 的传统存储区域网络 (SAN)。
解决方案
解决延迟问题的关键在于使用针对 vSAN 缓存层的新技术：英特尔® 傲腾™ 数据中心级固 态盘。在使用这一技术后，Telefónica 基于 vSAN 的基础设施得以满足客户对存储 SLA 的 严格要求。存储缓存层对混合读/写工作负载有着极高的要求，而英特尔® 傲腾™ 数据 中心级固态盘可提供一致的延迟、服务质量和低延迟，因而实现了快速向中央处理单元 (CPU) 和应用提供数据。基于 VMware 和英特尔® 新技术的一款 HCI 优化解决方案正 好与 Telefónica 及其客户的需求相契合。
Telefónica* 简介
Telefónica 是全球领先的电信提供商之一，2017 年收入超 过 520 亿欧元。产品涵盖各种业务解决方案，其中包括网络、 移动性、生产力和协作、安全、物联网 (IoT)、大数据和云服 务。Telefónica 商业解决方案部门是 Telefónica 的一个业 务部门，致力于为企业、跨国公司、批发供应商（固定电话 和移动电话运营商、ISP 和内容提供商）以及漫游服务供 应商提供全球范围的业务管理支持。
Telefónica 的云服务业务占公司 B2B 数字业务营收 的 50%。特别是其虚拟数据中心 (VDC) 服务，能够提供 与 Telefónica 客户在各自数据中心中惯常实现的完全相 同的功能、网络拓扑、安全性和可靠性，另外还提供虚拟 化、自动化和云计算技术等额外优势。Telefónica 在欧 洲、北美和南美的八个国家或地区运营 VDC 服务。所提供 的 VDC 服务包括出色的连接、全面的自我管理门户和应 用编程接口 (API)，以及用于满足合规性和延迟要求的本 地节点和本地语言支持。
为优化性能和运营效率寻找合适的平台
Telefónica 长期致力于扩展 VDC 服务，并在多个国家或地区部 署了新的 VDC 节点。由于公司主要利用当地采购协议和当地运 营团队的专业知识，使用来自不同供应商的各种服务器和其他硬 件，因此产生了不同的 VDC 节点。随着节点数量的增加，这种异 构数据中心环境变得越来越难以管理，治理难度不断上升。同时， 由于在西班牙、巴西、美国、哥伦比亚、墨西哥、智利、秘鲁和阿根 廷的 VDC 节点上使用了许多不同的配置和管理工具，公司还需要 保持巨大的运营团队规模。最终结果便是成本不断增加。
为了寻求更好的运营模式，Telefónica 决定探索部署 HCI 这一横 向扩展的软件集成基础设施的可行性。HCI 将模块化方法应用于 标准硬件的计算、网络和存储，在统一管理下使用分布式水平构 建模块。它通过消除 SAN 的复杂性并将存储和计算整合于单一 节点来简化操作任务。在整个云服务行业中，HCI 正在迅速取代 SAN。全球 HCI 市场的规模预计将从 2018 年的 41 亿美元增长 到 2023 年的 171 亿美元，复合年增长率 (CAGR) 高达 32.9% 1。 VMware 是领先的 HCI 解决方案提供商之一，所提供的解决方案 具有高度的灵活性、全面性和创新性。
Telefónica 在选择将 vSAN 作为其向同构 VDC 服务平台发展的基 础以及由英特尔® 至强® 可扩展处理器提供支持后，与 VMware、 英特尔及服务器 OEM 进行合作，共同确定了 vSAN 配置和测 试计划。测试表明，这一平台无法满足 Telefónica 对于高级存 储 SLA (Platinum) 的严格要求。也就是说，Telefónica 将不得不 继续使用传统存储设备提供 Platinum 存储。这样势必会降低公 司希望通过 vSAN 获得的运营效率。在与英特尔和 VMware 进一 步协商后，Telefónica 决定将英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘用 于 vSAN 缓存，并评估这一方法能否满足包括高吞吐量和低延迟在 内的所有关键性能指标。
“最终，我们将实现一个超融合系统，达到甚至超越我们传统的高级存储的表现。”
— José María Cuéllar
B2B 全球云主管， Telefónica 商业解决方案
凭借低延迟、高性能和成本效率实现差异化
VMware 和英特尔联手，以先进的英特尔® 傲腾™ 固态盘技术为基 础，打造出色的 vSAN HCI 解决方案。两家公司与 Telefónica 密切 合作，对其 vSAN 平台进行微调，由此满足 Telefónica 的业务要 求。三家公司的团队共同制定了测试计划并实施了系统优化。通过 将英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘用于 vSAN 缓存，实现了三大 性能优势，下面将逐一进行介绍：
• 内部存储 I/O 流量拥塞率低
• 性能随分块大小的增加呈线性扩展
• 即使集群容量占用率接近 100%，也能始终保持高吞吐量
消除 vSAN 拥塞是满足 SLA 严苛要求的关键
Telefónica 原有的 vSAN 配置将基于 NAND 的固态盘用于 vSAN 缓存。这类固态盘在混合读/写操作中的表现不尽如人意，会导致 高速缓存和用于大数据集的容量固态盘中出现大量拥塞 2 。这种 拥塞使得 Telefónica 的 Platinum 存储层无法实现令人满意的 延迟水平。
在使用英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘重新配置 vSAN 节点 后，四个 vSAN 节点集群中大数据集的拥塞现象大幅减少 3 。这样 一来，vSAN 集群就能够为不同的 I/O 模式持续提供高吞吐量、 低延迟和一致行为，而这正是 Telefónica 所需要的。
解决方案的技术组件
针对概念验证 (PoC) 部署的测试平台配置由以下要素组成 （生产配置可能有所不同）：
• 基于 VMware vSAN * v6.7 的闪存优化型存储
• 高性能英特尔® 至强® 金牌 6130 处理器
• vSAN 缓存驱动器：英特尔® 傲腾™ 固态盘 DC P4800X
• vSAN 容量驱动器：英特尔® 固态盘 DC P4500（基于 NVMe*）
• 网络接口卡 (NIC)：英特尔® XL710-Q1 1-port 40 GbE
• HPE ProLiant* Gen10 服务器
快速缓存有助实现线性性能扩展
对于 Telefónica 的 VDC 节点来说，另一个重要指标是线性可扩展 性，即，随着工作负载的增加，吞吐量也相应增加。如图 1 所示，这 是对基于英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘的 vSAN 缓存进行概 念验证 (PoC) 期间采集到的数据。随着测试中分块大小的增加， 吞吐量（单位：MB/s）也呈线性增长。虽然延迟也有所增加，但也 只是与分块大小变化一致的线性增长，而不是表明存在瓶颈的 尖峰剧增 4 。
持续保持高吞吐量和低延迟
图 2 显示的是测试集群在非常苛刻的 vSAN 写入缓存场景下的 性能，其中工作负载是 100% 写入和 100% 顺序操作。通常，在 这样的场景中，在还远未达到 VMware 针对 vSAN 建议的健康 集群占用率上限时，就会导致吞吐量和延迟降级 5。
然而，由于英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘在 vSAN 缓存层中 做出快速响应，因此即使工作数据集增加到更高的集群占用水 平，吞吐量始终保持一致，延迟也始终呈现类似全闪存存储阵列 的表现，而无需高昂的存储阵列费用和复杂的操作。
通过将英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘作为缓存设备，Telefónica 的客户能够获得一致而出色的 I/O 性能。当 Telefónica 将解决方案部署到 VDC 节点后，最终用户就可以利用该平台快速、高效地 执行工作负载。由于采用英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘的 HCI 表现令人信服，Telefónica 计划在其全部 VDC 节点上部署 vSAN， 以期实现以下优势：
• 整合的现代化虚拟基础设施。凭借均衡的计算和存储资源，Telefónica 的客户将能够在其虚拟机 (VM) 上运行 IOPS 密集 型操作。
• 单一同构平台。VMware 和英特尔的技术强强联合，提供了一 个高性能平台，可以在提供一致的正常运行时间和可用性的同 时，满足 Telefónica 各项关键业务指标。
• 能够满足要求严苛的 SLA。即使在集群占用率高且分块很大的情况下，吞吐量和延迟依然能够满足 Telefónica 对于各种工 作负载的严格的 SLA 要求，保证 Telefónica 客户的用户体验 和满意度。特别是对于随机和顺序读取操作，测试系统在维持 近 50 万 IOPS 的同时，延迟低于 1.5ms 。
• 高效运营。由于 VDC 节点的简化和标准化，运营团队将更加精简有力。
• 快速完成基础设施预配。Telefónica 将不再需要配置复杂的 SAN 和存储阵列。
Telefónica 计划未来将继续进行测试，力争进一步提升性能和成 本效率。测试路线图包括第二代英特尔® 至强® 可扩展处理器和其 他英特尔® 傲腾™ 技术。
图 1. Telefónica 的测试表明，在将英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘 (SSD) 用于 vSAN 缓存层后，随着分块大小从 4K 增至 16K， 再到 32K，吞吐量 (MB/s) 能够实现线性扩展 4。
图 2. 即使集群容量占用率接近 100%，vSAN* 缓存层中的英特尔® 傲腾™ 数据中心级固态盘 (SSD) 仍可实现与全闪存存储阵列 性能相媲美的吞吐量和延迟 6 。
VMware* 和英特尔：为下一代虚拟化环境助力
十多年来，英特尔和 VMware 携手提供了各种具有创新性 的数据中心转型解决方案。这种传统延续至今，如今，双方 再次合力推出基于英特尔® 架构的优化型 VMware 超融合 解决方案。借助 VMware 的软件和出色的计算、存储和网 络硬件，云服务提供商可以在获得业务敏捷性、安全功能 和运营效率的同时，放心扩展业务。
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• Telefónica 虚拟数据中心服务
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