你的数据中心适合向上扩展还是向外扩展？

每个数据中心都要使用服务器提供计算资源——处理周期、内存空间、网络和磁盘I/O，工作负载运行需要这些资源，随着工作负载激增和计算需求增长，服务器资源必须增长或扩展以满足这些需求，我们将回答一些关于服务器扩展的常规问题，并考虑这些对企业的影响。

我们经常听说服务器向上扩展和向外扩展这两个词语，但它们究竟是什么，它们又有何区别呢？

Stephen Bigelow：扩展数据中心服务器资源的方法一般来说有两种，第一种是增加更多的服务器，或者说向外扩展，假设某个企业有一个虚拟服务器运行了五个商业应用系统，总共使用了80%的服务器物理计算容量，如果企业需要部署更多工作负载，当前服务器可能没有足够的资源可供分配，因此企业可能会再购买和部署一台服务器来支持新的应用系统。

向外扩展架构也包括集群或分布式计算方法，多台小服务器共同承担单个应用系统的计算负载，例如，某个关键任务工作负载可能运行在两台或更多服务器上，进程可以跨这些服务器以主动/主动配置模式分配，如果其中一台服务器出现故障，其它服务器可以接管，使应用系统的可用性得到保障，如果需要更多的冗余，集群可以增加更多的服务器进行向外扩展。

现在的服务器与过去的服务器相比，占用同样的物理空间（如1U或2U机架），但能提供更多的处理、内存和I/O资源，并且消耗的能源也更少，这个方法叫做向上扩展，因为物理机可以处理更多或更大的工作负载。

再回顾一下前面的例子，一个虚拟服务器的资源不够用时，可以在下一个技术更新周期部署具有更多计算资源的新服务器，将所有工作负载从旧服务器迁移到新服务器，旧服务器则淘汰，或分配给其它任务，这样可以延迟服务器的退役时间。

那数据中心什么时候该使用向上扩展服务器，什么时候使用向外扩展服务器呢？

Bigelow：我告诉你，你这个问题没有一个最好的答案，向上扩展和向外扩展这两种方法都可以为数据中心环境增加计算资源，实际上，它们并不是相互排斥的关系，需要大量小型节点时，向外扩展方法可能是最好的选择，对于一个Web服务器农场或一个服务器集群，可能需要物理上保证主机冗余，相反，向上扩展服务器可能更适合虚拟服务器整合，让更多的工作负载驻留在更少的物理服务器上。

虚拟化会平息向上扩展和向外扩展的争论吗？

Bigelow：从前面的问题你应该能看出一点，实施服务器虚拟化的组织可以通过服务器整合，在计算资源更丰富的服务器上可以承载更多的工作负载，可以减少组织购买服务器的总数，因此向上扩展方法更受重视。

最大的问题是资源分配，资源分配不足或资源滥用都会对向上扩展计划产生负面影响，虚拟化允许你为每个工作负载提供一个虚拟机，给每个虚拟机分配合适的计算资源，如果你给虚拟机分配太多的资源，如只需要1GB内存时你给分配了2GB内存，那些过度分配的资源实际上是被浪费掉了，服务器托管的虚拟机就比预期的要少一些，相反，如果管理员给虚拟机分配的资源不足，工作负载可能执行得很慢，甚至有可能导致整个服务器崩溃。

如果资源能正确地分配，满足每个工作负载的需要，那么采用向上扩展服务器的整合方式对企业来说价值更大。

向上扩展服务器会给数据中心造成更多的中断吗？

Bigelow：向上扩展服务器潜在的故障和工作中断的确存在，当一个强大的服务器运行一个单一应用系统，如一个数据库时，只允许很少的中断，因为应用程序崩溃或服务器故障意味着这个单一的工作负载需要恢复，只要服务器在运行，或其它合适的服务器可用，就不需要经验丰富的IT人员恢复应用系统，这一切都得益于服务器的强大计算功能。

但如果向上扩展服务器被虚拟化，整合众多工作负载，问题则有点不同，如果服务器出现故障，则有更多工作负载需要恢复，整个过程将需要更多的时间，记住，每个工作负载在恢复时，将使用额外的网络和其它计算资源。

重要的是要以合适的视角来看待这种中断，关键任务工作负载应该用种弹性策略进行保护，如物理服务器集群或使用EverRun等工具实现冗余虚拟工作负载，当关键任务工作负载受到保护时，成功恢复后，它们将保持和原始机器同步，只有非关键工作负载要承受较长的停机时间。

向上扩展和向外扩展服务器相比哪个更可靠？

Bigelow：向上扩展和向外扩展服务器相比，可靠性通常不错，有趣的是许多企业级服务器已经将增强可靠性纳入到设计中，从而减少意外停机时间，现在入门级服务器已经有不错的可靠性了。

即使是入门级1U服务器也包括冗余电源，其中一个电源出现故障，服务器也可以继续运行，与此类似，多核处理器的出现意味着某个核心出现故障，也只有一部分工作负载被迫中断，受到影响的工作负载也可以转移到其它系统上重新启动，或者转移到同一个系统上的其它可用处理器上，同样，当多网络I/O端口出现时，工作负载流量可以从故障端口转移到正常端口，或者将受影响的工作负载迁移到另一台性能变化最小服务器，入门级企业服务器可以实现CPU和网络端口冗余。

内存是服务器可靠性最后的边界，因为虚拟机是以镜像的方式驻留在服务器内存中的，入门级企业服务器，如戴尔PowerEdge R510支持ECC内存，它可以纠正常见的内存中断，但ECC通常不会保护所有的内存故障。

更复杂的服务器，如惠普ProLiant家族，希望通过引入故障冗余内存技术（如与RAID1类似的内存镜像，可自动接管故障内存模块的在线备用内存模块，与热备用磁盘存储类似）减少停机时间。