數據中心一直是重要的企業資產，也是IT用以保護、優化和發展業務的戰略性重點機構，但如果您的數據中心出現了服務器、存儲資源使用率低下，能源和人員成本占數據中心總運行成本的25%-30%，在IT預算中，70%花費都在維護方面，而不是使企業更具競爭力，這是當前CIO最需要迫切解決的問題。
數據中心轉型的需要
當今的許多企業都在努力解決數十年來無計劃發展的遺留問題，面對大量變更、管理、集成、安全和備份都成為越來越昂貴和困難的技術孤島。這些數據中心運營的現實問題，對于尋找創新方式來滿足不斷提高的企業需求的CIO來說，已成為嚴重的限制因素。
現在，許多公司都致力于改變數據中心設施的整合和虛擬化。盡管這是優化現有技術、消除運營孤井的正確做法，但這只是起點而已。公司必須拓寬視角，以創新方式來看待數據中心架構，以使IT效率、響應能力和永續性都達到新的高度。
思科數據中心3.0既能解決當前迫切的運營限制問題，而且也能過渡到未來的虛擬數據中心。數據中心3.0改變了目前的數據中心域環境-服務器、存儲和網絡作為獨立孤井運行的情況，將它們統一到單一架構和一套共享網絡服務中。
因為網絡是無所不在的，網絡的特征就是支持一切，只有網絡能在異構環境中提供連接，統一行為，通過開放標準建設和互操作性，與任何廠商、設備或內容無關。
思科數據中心3.0的業務優勢
思科數據中心3.0能夠戰略性地遷移到一個完全不同的基礎設施模式：能夠根據需要，混合、匹配和配置位于任意物理地點的共享服務的統一架構。這個模式從根本上改變了IT運行其核心資源的方式，在效率和企業響應能力方面獲得了突破性的優勢。
提高響應能力：因為網絡能自動從虛擬化服務器、存儲和網絡服務池中部署基礎設施，所以能按需發現和配置資源，與人工配置方法相比，大大縮短了響應時間，減少了錯誤率，能將富有經驗的IT人員重新分配到更高價值的工作。
提高效率：通過最大限度地使用現有資源，推遲新容量購買，您即能獲得更高投資回報，延長您當前數據中心的生命期。成本節約包括減少電源、通風和辦公空間開支等。通過提高效率，企業將能把預算從維護轉向創新，提高企業競爭力。
提高永續性：將網絡原理應用到數據中心，能提高基礎設施的可靠性、可用性和安全性，保護其免于干擾和意外停機。它還通過復制關鍵數據，以便在發生故障時輕松回退，支持更高水平的業務連續性和恢復能力。
思科數據中心3.0的解決方案
思科數據中心3.0 的基本要素-整合、虛擬化和自動化，能夠降低總擁有成本(TCO;提高資產利用率，降低電源和冷卻需求，并提高運營效率)，通過一系列已定義的重疊階段，提供數據中心基礎設施的發展計劃。盡管各階段目標十分明確，但企業實施各階段的速度卻是根據企業具體的業務需求而定。
階段1：現狀
目前，普通數據中心部署的服務器通過千兆以太網網絡接口和獨立光纖通道主機總線適配器 (HBA)與網絡相連。這些數據中心的生產虛擬機密度一般較低，只有不到10%的生產工作負載在虛擬機上運行，運營結構以此孤立技術為基礎構建(參見圖1)。
圖1 目前普通服務器采用分立的局域網和存儲連接
此時，客戶能繼續使用其現有基礎設施投資。隨著他們開始擴展其現有網絡交換機數目，Cisco Nexus系列提供大量選項，包括Cisco Nexus 7000系列交換機和Cisco Nexus 2000系列交換矩陣擴展器，來支持與千兆以太網相連的服務器。這種方法使客戶能保持與現有Cisco Catalyst系列基礎設施的運營和管理一致性，并通過在未來部署萬兆以太網、統一交換矩陣和虛擬機感知網絡(Cisco VN-Link)的能力，提供前瞻性的投資保護。
階段2: 服務器整合
階段2中，客戶使用VMware ESX、Microsoft Hyper-V 或Xen 等服務器虛擬化技術來整合服務器，以降低TCO。將多個一般較少使用的物理機整合為虛擬機，減少物理服務器數目的能力，能為客戶帶來巨大的成本優勢。在此階段中，虛擬機成為默認應用平臺，60-80% 的x86 應用運行在虛擬環境中。
圖2 數據中心需從千兆以太網平穩升級到萬兆以太網
從網絡的角度，虛擬機密度的提高鼓勵企業升級到萬兆以太網，將其作為連接服務器的默認機制，這是因為單一服務器上的多個虛擬機會快速使一條千兆以太網鏈路飽和，而在超過特定閾值后，多條千兆以太網鏈路將失去經濟高效性(參見圖2)。在此階段中，存儲流量仍進行單獨傳輸。Cisco Nexus 7000和5000 系列能夠為升級到與萬兆以太網相連的服務器提供支持。如使用Cisco Nexus 7000 系列，升級只需添加萬兆以太網I/O 模塊。Cisco Nexus 2000 系列交換矩陣擴展器支持其余的與千兆以太網相連的服務器，并同時在整個網絡中保持一致的運營環境。此時，如果客戶運行VMware 的ESX 管理程序，他們也能部署Cisco Nexus 1000V 交換機。該功能為客戶提供直至單個虛擬機級別的運行一致性，以及策略便攜性，因此，當虛擬機在數據中心內移動時，網絡和安全策略也隨之移動。Cisco Nexus1000V 能部署在目前運行VMware ESX 的任意地點，與服務器上行鏈路速度或上游接入交換機無關。
階段3: I/O 整合
第三階段主要是升級到統一數據中心交換矩陣，一般有兩個觸發因素。第一個因素是企業希望通過簡化基礎設施和拆除支持獨立局域網和存儲網絡所需的冗余組件(接口，電纜，上游交換機等)，來繼續降低TCO。第二個觸發因素是客戶希望利用其虛擬機完成更高級的任務，包括使用動態資源調度(DRS)等技術。這些目標要求所有服務器都擁有一套統一、普及的網絡和存儲功能，而最簡單、最高效的實施方法之一就是部署統一交換矩陣。向統一交換矩陣的遷移使所有物理和虛擬服務器都能接入SAN，在客戶SAN
中整合更多存儲，從而進一步降低客戶的TCO 并提高他們的效率(參見圖3)。
圖3 統一交換矩陣能夠降低數據中心TCO
因為此階段的重點是整合服務器I/O，所以主要需調整服務器接入層來支持統一交換矩陣。為部署以太網光纖通道(FCoE)，在服務器方需采用Emulex和QLogic等公司的新型融合網絡適配器，或為Intel的萬兆以太網適配器部署一個新軟件驅動程序。請注意，VMware ESX 3.5 U2 上支持FCoE，且Emulex、Intel 和QLogic 接口都位于VMware 3.5 硬件兼容列表(HCL)上，所以該階段既包括物理服務器，也包括虛擬服務器。在網絡方，只需在Cisco Nexus 5000 系列上啟用FCoE 特性，安裝光纖通道或光纖通道和數據中心以太網上行鏈路模塊，就能支持FCoE。任何相連的Cisco Nexus 2000 系列交換矩陣擴展器也都支持FCoE功能，但因為上行鏈路超額配置，必須慎重進行流量規劃。Cisco Nexus 7000系列支持FCoE，在2009 年年末會推出支持數據中心以太網的I/O 模塊(以便提供可靠傳輸)。
那么，部署iSCSI 的情況是怎樣的呢? 到目前為止，討論的重點一直是FCoE;然而，從實際角度來說，“統一交換矩陣”也可以是IP 小型計算機系統接口(iSCSI)。思科預計，在實際環境中，下一代企業數據中心將包括多種技術，如FCoE、iSCSI 和光纖通道等。Cisco Nexus 系列提供的高度可用、高性能、無丟包的萬兆以太網基礎設施能使這兩種方法均從中受益。
階段4 便于擴展的動態數據中心交換矩陣
階段4的目標是發揮上一階段的功能優勢，提高數據中心數據交換矩陣的可擴展性、靈活性和效率(參見圖4)。該階段允許任意數據中心資產訪問其他任何資產。從存儲角度來看，數據中心交換矩陣將支持FCoE和iSCSI 服務器接入，以及與FCoE、光纖通道和iSCSI 相連的目標。數據中心以太網將從接入層擴展到匯聚和核心層。這種擴展的優勢之一就是簡化對光纖通道SAN 的訪問，因為無需再通過專用鏈路從接入層進行光纖通道回連。
圖4 便于擴展的動態數據中心交換矩陣
如前面所述，該階段是以前一階段為基礎的，因此它主要旨在完成到Cisco Nexus萬兆以太網基礎設施的升級。但有一個新任務，即向現有Cisco MDS 9000 系列導向器級光纖通道交換機添加FCoE 接口，以簡化對現有SAN 的訪問。
階段5: 統一計算
該解決方案的最終目的是一個完全虛擬化的數據中心，由計算、網絡和存儲資源池組成。安全和四到七層處理(例如負載均衡)等服務也完全虛擬化，能在任何需要之時實施。該數據中心具有自動管理和配置功能的支持，因此能夠根據策略和實時觸發因素，靈活地創建和拆除應用環境。企業所獲凈優勢包括提高成本效率和使IT 更好地滿足業務需求。