在 Tech Mahindra 设计、部署、迁移和管理下，通过英特尔与 VMware 的理想技术组合，加速工作负载部署、简化管理、提高竞争力。
执行概要
现代化数据中心是保持竞争力的关键。各企业必须克服多种挑战，才能达到加快产品开发、减少停机时间和维护开销、以更低的成本获得更大竞争优势的目的。如今，技术是一切新变革的核心。传统的应用和服务托管方法在创新速度方面已无法达到企业的要求。
对于数据中心技术较为落后的公司来说，应对这些挑战需要用现代化的、可基于混合云的解决方案，来代替传统的软硬件方案。这些解决方案能够加速整个软硬件配置、部署和维护周期，以及应用的开发、测试和交付。终端用户自助服务解决方案有望进一步缩短上市时间。
针对这些新的市场需求，Tech Mahindra、英特尔和 VMware 联手推出一个易部署、易管理的混合云/多云平台，用于虚拟机 (VM) 管理和容器编排。在英特尔® 技术的支持下，该解决方案提供的基础设施和运维服务打通了公有云和私有云，实现了出色的性能和可靠性。
由于“云计算”一词现在经常与虚拟机和容器化的使用联系在一起，这一参考架构对多种应用场景进行了说明，包括基于虚拟机的解决方案，以及基于容器的数据分析和人工智能 (AI) 工作负载。该参考架构说明了英特尔® 傲腾™ 持久内存和英特尔® 深度学习加速技术（英特尔® DL Boost）等英特尔相关技术的优势，以及与 VMware Cloud on Amazon Web Services (AWS) 相关的 VMware Cloud Foundation 4.0 环境。
为何选择 VMware Cloud Foundation 打造您的混合云/多云环境？
混合云/多云基础设施兼具本地基础设施的优势与一个或多个公有云的灵活性和即时可用性。随着企业不断调整其现有计算资源以适应不断变化的需求和市场需要，该方法越来越受到欢迎。虽然适用于公有云的服务的例子有很多，但有些工作负载还是更适合本地部署（例如机器学习模型需要使用敏感数据时）。因此，企业越来越希望能有混合云/多云解决方案可供选择，以实现灵活性和业务敏捷性。随着人工智能和机器学习工作负载越来越普遍，混合云和多云解决方案也愈发显得重要。
解决方案概述
这一参考架构提供了构建混合云/多云环境所需的详细配置信息。总的来说，参考架构包含了优化后的英特尔® 硬件和 VMware 软件组合。
利用 Tech Mahindra、英特尔和 VMware 提供的端到端解决方案，企业可快速启动数据库处理和人工智能，并对工作负载进行扩展以适应未来的需求。参考架构中提出的统一的云解决方案（见图 1）可运行位于本地数据中心以及公有云（如 AWS）的容器化应用和传统虚拟机。解决方案的混合云/多云性质使企业能够扩展可用资源，轻松地在本地和云端之间来回迁移工作负载。
利用英特尔® 硬件打造强大底层基础
解决方案的硬件堆栈基于英特尔® 服务器平台构建而成，因此也能够在任何 OEM 平台上构建，同时也可以选择相同的硬件配置。这些平台包括新一代英特尔® 至强® 金牌和铂金处理器。第二代英特尔® 至强® 可扩展处理器已针对工作负载进行了优化，所提供的算力可满足数据分析、人工智能和内存数据库等多种工作负载的以数据为中心的需求。这些处理器支持英特尔® 深度学习加速技术（英特尔® DL Boost），该技术利用矢量神经网络指令 (VNNI) 加速人工智能推理性能。为实现高性能、全闪存软件定义存储，参考架构整合了英特尔® 傲腾™ 固态盘 DC P4800X、基于 NVMe 的英特尔® 固态盘 DC P4510 和英特尔® 傲腾™ 持久内存（英特尔® 傲腾™ PMem）。英特尔® 傲腾™ 持久内存引入了创新的内存技术，可提供大容量的系统内存和持久性。为实现更高速的软件定义网络，该平台使用了 25 Gb/s 英特尔® 以太网融合网络适配器 X700 系列。
参考架构可按“基础 (Base)”和“增强 (Plus)”两种配置方案进行部署。基础配置使用英特尔® 至强® 金牌 6248 处理器，性价比高，适合主流工作负载。增强配置使用英特尔® 至强® 铂金 8268 处理器，可有效处理高密度部署和数据密集型、时延敏感型工作负载。需要更高性能的企业可将任一配置中的默认 CPU 替换为更高型号的 SKU。
英特尔® 架构提供基础性的行业标准硬件基础设施，可为虚拟机和容器提供可扩展的虚拟网络和安全功能。此外，英特尔和 VMware 还共同设计了优化方案，这些方案利用了英特尔® 开发人员工具包，其中包括：
- 英特尔® QuickAssist 技术（英特尔® QAT）：为安全性、身份验证和压缩功能提供软件支持的基础，以提高整体性能和效率。
- 英特尔® 高级加密标准新指令（英特尔® AES-NI）：在硬件中为加密算法关键部分加速，实现端到端普遍加密，并且不会导致性能降级。英特尔® AES-NI 还有益于 NSX-T 数据中心，可在硬件中加速计算密集型加解密例程，有助于在工作负载和拓扑结构扩展时保持普遍加密。
- 英特尔® 可信执行技术（英特尔® TXT）：将信任根从软件迁移到硬件，在启动时根据已知的良好映射检查执行环境，以验证有无危及应用工作负载安全性的非法更改。
- 采用矢量神经网络指令 (VNNI) 的英特尔® 深度学习加速技术（英特尔® DL Boost）：利用英特尔® 高级矢量扩展 512（英特尔® AVX-512）并在其基础上有所提升。VNNI 将三条指令变成一条指令，提高了计算资源的利用率并能够更高效地利用高速缓存，避免潜在带宽瓶颈，从而使人工智能性能得到优化。
- 英特尔® 傲腾™ 持久内存：一种新型内存和存储技术，可根据业务需求和/或应用支持情况，配置为内存模式和 App Direct 模式两种不同的工作模式。无论采用哪种模式，英特尔® 傲腾™ 持久内存都能提供传统 DRAM 模组无法提供的容量。
充分利用本地云的优势
从软件角度来说，该解决方案中包含了 VMware Cloud Foundation 4.0.1，后者基于多个 VMware 组件：VMware vSphere with Tanzu、VMware Tanzu Kubernetes Grid (TKG) Service for vSphere、VMware vSAN、VMware vRealize Suite、VMware NSX-T 数据中心和 VMware SDDC Manager（软件定义数据中心管理器），可提供基础设施即服务 (IaaS) 功能。
该解决方案由多个关键组件构成：
- VMware vSphere with Tanzu 工作负载管理：VMware vSphere 可将虚拟化扩展至存储和网络服务，并增加了基于策略的自动化配置和管理功能。vSphere 是构建 SDDC 平台的起点。VMware vSphere with Tanzu 可简化各种企业应用的开发，提高应用的敏捷性，并加快应用创新。它有两个核心组成部分：ESXi 和 vCenter 服务器。ESXi 是用于创建和运行虚拟机与设备的虚拟平台，vCenter 服务器则利用共享池化资源对作为集群的多个 ESXi 主机进行管理。VMware vSphere with Tanzu 工作负载管理支持部署和运行面向 vSphere with Tanzu 的计算、网络和存储基础设施。它可以将 vSphere 作为平台来运行原本就位于虚拟机管理程序层的 Kubernetes 工作负载。Kubernetes 工作负载可以直接在 ESXi 主机上运行，利用 TKG Service 可在指定资源池内创建上游 Kubernetes 集群。
- VMware Tanzu Kubernetes Grid (TKG) Service for vSphere：TKG 的作用是配置和管理 Tanzu Kubernetes 集群的生命周期。这些集群是 Kubernetes 开源软件的固有安装，由 VMware 构建并提供支持。
- VMware vRealize Suite：VMware vRealize Suite 为 IT 企业和机构提供了现代化平台，用于实现基础设施的自动化和运维的一致性，并基于开发运维 (DevOps) 和机器学习原则进行管理。
- VMware vSAN：VMware vSAN 将 vSphere 集群上的所有存储设备联结成为一个共享数据池，避免了使用外部共享存储。vSAN 集群有两种可能采用的配置：
- 混合 vSAN 集群使用两种类型的存储设备：用于缓存层的闪存设备和用于容量层的磁盘驱动器。
- 全闪 vSAN 集群在缓存层和容量层都使用闪存设备。
- VMware NSX-T 数据中心：NSX-T 数据中心（原 NSX-T）可通过软件定义的方式启用虚拟云网络。它的工作方式类似网络虚拟机管理程序，可在软件中复制从 L2 到 L7 的全套网络服务，包括路由、交换、访问控制、防火墙、服务质量 (QoS) 以及动态主机配置协议 (DHCP)。以上所有组件可以随意组合使用，根据需求创建独立的虚拟网络。随后，这些服务可以扩展至云中和云间的各端点。
- VMware SDDC Manager：软件定义数据中心管理器 (SDDC Manager) 提供 VMware Cloud Foundation 系统管理界面，创建和管理工作负载域，并执行生命周期管理，确保软件组件始终为新版本。SDDC Manager 还可监控 VMware Cloud Foundation 的逻辑资源和物理资源。
- AWS 混合云扩展平台：VMware Cloud on AWS 是混合架构的目的地。VMware 混合云扩展平台 (HCX) 可在本地和云端之间实现虚拟机迁移、工作负载重新均衡和保护。除了业务持续性，它还为多层应用提供了网络扩展，并且无需改变虚拟机属性。
- VMware Cloud on AWS：解决方案利用现有的工具、流程和常见的 VMware 技术，并与 AWS 原生集成，因此也使方案易于采用，大幅减少了关键服务迁移到云时造成的服务中断，并且不需要再重构环境来适应公有云基础设施。
- VMware Cloud 裸机类型：VMware Cloud on AWS 裸机基础设施新增的类型 i3en.metal 裸机实例可应对各种工作负载，包括要求实现高速随机 I/O 访问的数据或存储密集型工作负载。i3en.metal 实例在 SDDC 边界内的实例之间提供传输中的硬件层加密，使 VMware Cloud on AWS 的安全功能得以扩大。
构建模块背后的技术
数据仓库构建模块
数据仓库被认为是商业智能的核心组件之一。它是用来存储来自一个或多个不同来源的数据，以及当前和历史数据的中央位置。数据仓库可采用多种组织方法。软件、硬件和数据资源都是数据仓库的主要组成部分，而 VMware Cloud Foundation 则提供了部署数据仓库解决方案的出色平台（见图 5）。
VMware 混合云/多云平台支持数据仓库，包括基于 Microsoft SQL Server 2019 或 Oracle Database 19c、经行业验证的解决方案。整个平台在 vSAN 上运行，针对数据冗余提供了额外的存储策略配置选项（可提供多种冗余级别）。平台管理员和终端用户都可以使用 vSAN（比如在 Kubernetes 部署中处理持久卷请求的情况），使整个平台存储系统尽可能得到充分利用。
数据分析和人工智能构建模块
为了保持竞争力，企业需要高性能的数据分析和人工智能。他们需要既能运行传统数据分析应用，又能运行人工智能应用的灵活解决方案。VMware 混合云/多云平台采用了针对英特尔® 硬件性能优化的组件。英特尔支持在解决方案堆栈多个层中开发机器学习工作负载。这些构建模块已经针对英特尔® 架构进行了优化，并经过了多次生产部署的验证，能够帮助企业快速实现数据分析、人工智能和机器学习工作负载的业务化。因此，企业可以即刻开始使用这些构建模块。该参考架构展示了如何训练机器学习模型，以及如何将这一模型部署到混合云/多云集群上。参考架构还展示了面向英特尔® 架构优化的深度学习库如何用于提高推理性能。
英特尔® oneAPI 作为创新解决方案的构建模块
现代工作负载的多样性催生架构的多元化，没有任何一个架构能够适用于所有工作负载。要想获得高性能，就需要有包括 CPU、GPU、FPGA 和其他加速器在内的 XPU。英特尔® oneAPI 产品提供打通这些架构部署应用和解决方案所需的工具。其补充工具包——一个基础包和多种专用插件，可简化编程，帮助开发人员提高效率和创新能力。
DataRobot 作为优化机器学习的构建模块
混合云/多云解决方案也展示了 DataRobot，一个充分利用了面向英特尔® 架构优化的主流自动化机器学习平台。全球很多企业和机构都在使用 DataRobot 为团队赋能，帮助他们快速构建和部署机器学习模型，并创建高级人工智能应用。DataRobot 平台内置了由数百个强大开源机器学习算法组成的算法库，并且采用了众多最佳实践，在加速和扩展数据科学功能的同时，也能够提高透明度、准确性和协作性。DataRobot 提供了人性化的可视性洞察，并自动生成模型文档及蓝图，以说明建模过程中的每个步骤和所使用的算法，方便解释人工智能。企业可以使用多种工具对任一模型做出评估。所有 DataRobot 模型都能够立即投入生产，且支持一键部署，快速将人工智能全面投入运作。企业可以使用集中展示板来监控模型，以实时查看服务运行状况和使用情况；还可以管理模型准确性，轻松察觉哪些功能出现了异常，并在不中断服务的情况下部署更新。
借英特尔之力提升数据分析/人工智能工作负载的性能
VMware Cloud Foundation 4.0.1 将采用了 VNNI 的英特尔® DL Boost 引入虚拟机。英特尔和 VMware 开展的试验显示，使用面向英特尔® 架构优化并采用新 VNNI 指令集的容器堆栈后，推理性能有所提升。
基于英特尔和 VMWare 开展的测试结果如下1：
- 面向英特尔® 架构优化的 TensorFlow 实现的框架优化可将基础配置下的性能提升 2.33 倍，将增强配置下的性能提升 2.61 倍。
- 从 VMWare Cloud Foundation 的旧版本（如 3.9 版）升级到 4.x 版可将增强配置下的性能提升 1.64 倍。
- 与 fp32 相比，采用 int8 的英特尔® DL Boost 和 VNNI 可使性能提升 4 倍。
为何选择 Tech Mahindra 助力数字化转型？
Tech Mahindra 携手英特尔和 VMware 等备受尊敬的合作伙伴，以覆盖整个 IT 基础设施堆栈的全套产品和技术，帮助企业加速数字化转型。通过提供由人工智能和自动化技术支持的平台解决方案，Tech Mahindra 为企业加速实现数字化未来助力，重点帮助企业开发面向未来的基础设施，满足其核心业务需求。
垂直行业领导力
更多信息请见 https://www.techmahindra.com/en-in/
结论
随着高性能数据分析和人工智能需求与日俱增，企业希望能通过灵活的解决方案在本地或公有云上运行工作负载。本文推荐的混合云/多云平台结合了 Tech Mahindra、英特尔和 VMware 解决方案的优势。该参考架构已经过验证，能够利用英特尔® DL Boost 和 VNNI 的优势，满足 VMware Cloud Foundation 4.0 在严苛的客户工作负载场景中的预期关键性能指标。
这些结果充分表明，恰当的软硬件组合加上已针对硬件优化的软件，可以大幅提升应用性能。应用运行的速度越快，业务运转的速度也就越快。