软件定义的云数据中心的概念脱胎于软件定义网络（SDN），但其实无论是SDN，还是虚拟化，或者是软件定义的数据中心，这一切都依附于云计算这个大背景。软件定义的云数据中心与云计算、下一代互联网及大数据之间，有着十分密切的关系
云计算、大数据等新技术的异军突起，打破了传统IT基础设施的运行模式，也带动了数据中心的新一轮增长。放眼望去，各种大型云数据中心如雨后春笋般拔地而起，似乎在向世界昭告—人类已经进入一个数据为王的时代。
与此同时，为了支撑起规模越来越庞大的应用，满足企业、用户越来越高的需求，数据中心自身也面临着一系列发展阻碍和瓶颈，转型成了当前数据中心的燃眉之急。
2011年8月，华尔街日报刊登了题为《为什么软件正吞噬整个世界》的文章，被认为是拉开“软件主世”序幕的信号。事实上，近些年，软件确实渗透进了人们生活的每个角落，它甚至在悄然改变着数据中心，而且随着软件定义网络（SDN）等概念的出现，业内人士认为，软件定义的数据中心将会是传统数据中心转型升级的方向和趋势。
无论你是否相信，从当前的各种反应来看，软件定义的数据中心，这一新生概念正在被越来越多的人接受，而且已经被付诸实践……
清华大学计算机系副教授、博士生导师李丹
为云计算铺路搭桥
对于生活在互联网时代下的人们而言，数据中心并不算陌生名词，但加上“软件定义”4个字之后，我们又该如何定义这个新概念呢？
事实上，对于软件定义的数据中心，目前并没有规范的定义，比较常见的解释是指将数据中心软件与硬件（包括服务器、存储、网络等）剥离，抽象成纯软件的解决方案，从而实现IT资源的灵活配置和自动调度。如果用全球著名虚拟软件厂商VMware（威睿）全球副总裁李严冰博士的话来说，软件定义的数据中心更直观的定义就是把数据中心所有传统、物理、硬件的资源进行虚拟化和软件化。
清华大学计算机系副教授李丹认为，通过软件定义数据中心主要有三个好处：首先，能有效控制成本。数据中心能够运行哪些应用主要由具体的服务商决定，不同服务对数据中心的网络基础设施架构有不同要求。如果是传统数据中心，则需要根据用户个性化的服务定制配套的硬件设备，成本非常高。而进行软件定义之后，用户可以利用控制器对数据中心上的物理资源和拓扑进行集中管理，运行相应服务时只需在控制器上对资源进行分配即可。这种方式不仅能有效控制成本，也能方便用户灵活地管理数据中心。
其次，能使数据中心功能演进和革新的周期变短。按照传统做法，如果用户有新需求，需要告知设备制造商，然后制造商按要求将设备做好，再进行一系列标准化测试工作后，才能交付用户使用，周期非常漫长。如果是软件定义的数据中心，用户自己就能通过编程进行升级换代，省去了中间很多环节。
最后，可以更好地支持云数据中心的虚拟化。虚拟化是云计算和云数据中心的核心技术，当有多个使用者时，云计算就像一个动态的资源地，通过软件定义的方式，对资源进行动态的调度、管理、分配和释放则会非常灵活和方便。
据了解，VMware应该是软件定义的数据中心的最早提出者和实践者。近年来，为了抢占发展先机，VMware先是高调收购软件定义网络领域的先锋厂商Nicira，随后又收购或投资Puppet Labs、GemStone、WaveMaker等数十家相关厂商和企业。透过这些“疯狂”的举动足以看出，VMware正在编织一张大网，网的核心就是软件定义的数据中心。
面对这个新兴领域，我国的反应也十分迅速，国家863计划、基金委等在第一时间启动了许多相关的重大基础研究及关键技术攻关。今年3月，国家973计划青年科学家专题“软件定义的云数据中心网络基础理论及关键技术”项目也正式启动，由清华大学和华中科技大学共同承担完成。
李丹是5名研究人员之一，也是项目负责人。他告诉记者，作为973项目，意味着这次项目必须符合重大基础研究的要求—既要解决国家和社会发展面临的重大战略需求，又要在技术上、理念上拿出很好的原始创新成果。这也是此次项目与其他项目的区别所在。
此外，李丹还介绍，此次项目将面向建设新一代云计算和互联网基础设施、培育战略性新兴产业的国家重大战略需求，研究云计算数据中心环境下网络设计的科学规律与技术原理，探索支持可软件编程网络节点和可扩展控制器的软件定义云数据中心网络架构，对网络、计算和存储资源进行联合优化，保障云计算租户的网络性能要求，为新一代云计算和互联网基础设施建设、关键技术研发和产业化提供科学理论支持和核心技术支撑，进而推动国家战略新兴产业的发展。
为此，李丹团队计划围绕可定制的网络架构、资源利用率优化、多租户资源管理和能耗系统控制等4个科学问题展开相关研究，力争取得一系列高质量的学术成果，形成具有我国自主知识产权的核心技术，为国家培养一批优秀的青年学术带头人，以及建立一支理论知识扎实、技术攻关能力强、战斗力过硬的研究队伍，使我国在本领域的研究整体上达到国际先进水平，甚至在一些关键点上能够达到国际领先水平。
“软件定义的云数据中心的概念脱胎于软件定义网络（SDN），但其实无论是SDN，还是虚拟化，或者是软件定义的数据中心，这一切都依附于云计算这个大背景。软件定义的云数据中心与云计算、下一代互联网及大数据之间，有着十分密切的关系。我们的研究某种程度上是为了解决这些领域在发展中所遇到的部分技术难题。”李丹认为，从这个层面看，软件定义的数据中心，能够推动云计算等相关产业的发展和进步，它所带来的影响是深远的。
紧密结合实际，避免流于形式
对于软件定义的数据中心，有人投入其中，自然也有人“看热闹”。“看热闹”的人们认为：“当初云计算、虚拟化概念刚出现时被炒上了天，后来事实证明有些所谓的新技术、新平台，并没有像描述的那样达到期望的目标。所以，谁知道软件定义的数据中心是真的‘有料’，还是只是新的炒作？”
在李丹看来，一项新的技术出现，避免不了被质疑。如果要让人们信服，就不能只是新瓶装旧酒，而是真真正正拿出新理念、新技术，同时还要转化成成果，让人们实实在在体会到好处。具体到李丹等人这次的项目而言，他们也希望研究成果不仅仅停留在论文层面，而是能在相关产业得到应用。
但是，成果转化并非易事，很多研究最终没能令人满意多半是在这个环节出问题。对于初次承担如此重大研究的李丹团队而言，这是一个非常大的考验，他们并不畏惧。李丹说：“理论与实践并重，研究成果与实际紧密结合，一直是我们做研究的特点，也是团队的指导思想。我们也时刻以此警戒自己，尽最大努力把这个项目做好，让它发挥切切实实的作用。”
据悉，项目启动半年至今，李丹等人已经在利用软件定义网络技术实现数据中心的虚拟化方面取得了初步成果，各项研究工作也在有序推进中。同时，为了更好地了解产业需求，解决实际问题，李丹表示，目前除了定期开会交流探讨，他们还积极与中石油、华为、中兴、百度、腾讯等公司、企业开展合作，争取让团队的创新想法和技术能够落地，甚至还能起到示范作用。
不是终极，但会是变革和趋势
随着关注度的不断上升，有人认为，软件定义的数据中心将会成为云计算数据中心的终极形态，但这种说法李丹并不认同，他认为：“技术发展是不断演进的，很难说哪种技术会是终极，只能说现阶段，软件定义的数据中心是一种能够很好地解决数据中心所面临问题的比较前沿的方案和方法。”
据李丹介绍，现在很多新建的数据中心，都使用了大量SDN技术，而一些传统数据中心，也在谋划着转型升级。未来，软件定义的数据中心很可能会完全取代传统数据中心。因此，李丹更认同“软件定义的数据中心会是IT界的变革”这样的说法。他说：“软件定义的核
心理念之一就是开放化整个系统，将设备软件化，功能开发化，这其实也是整个信息技术、IT技术发展的大趋势。”
李丹举例说：“最初IBM大型机软硬件一体，没有开放系统，也没有应用软件，用户都是靠敲命令完成操作。后来微软出了Windows操作系统，将硬件的各种功能通过应用编程接口开放给用户，才有今天这样方便的操作。手机的发展也是同样趋势。诺基亚手机是软硬件一体的典型代表，最初用户不能自行安装、运行其他软件。但后来除了打电话和发短信，用户还希望手机能上网、玩游戏，甚至用户还能随时安装自己需要的软件。这就需要开放手机功能，于是手机操作系统安卓出现了。”
李丹说：“通过这些例子可以看到，不同的IT行业、领域都会经历设备软件化，功能开发化的过程，数据中心也一样。传统数据中心的设备都是硬件化的，全部装在一个黑盒子里，用户不知道盒子里装了什么，只是通过黑盒子上提供的接口使用数据中心资源，不可能进行编程和控制。而软件定义数据中心，就是要把黑盒子打开，将里面的功能开放，提供标准接口，让用户通过这些接口对设备进行编程。所以，从这个角度来说，软件定义的数据中心符合整个信息技术的变革趋势，可以认为它也是IT界的变革。”
李丹非常看好软件定义的数据中心未来的前景，在他看来，目前不少地方政府都建有大量的数据中心，但部分数据中心提供的应用或服务还有所欠缺，如果能通过软件定义的方式，为这些数据中心营造良好的基础设施，就能让它们提供的云服务具有更高的灵活性，推动各项服务很好地落地。同样，国内阿里巴巴、腾讯、百度、中石油等企业已经在尝试用软件定义的技术对数据中心进行管理和升级，可见软件定义的数据中心前景广阔。
业内人士说，软件定义的数据中心已经蛰伏了几年之久，很快就能迎来开花结果的时刻。李丹说：“对于这个领域，我国很多研究起步并不比国外晚，并且我们还有自己的特色，现在要做的是拿出独创的技术，抢先一步掌握发展先机。而现阶段，我们需要国家制定良好的机制和渠道，共同推进这个领域的发展。”