隨著服務器虛擬化的不斷發展，云計算以及大數據分析正在向數據中心滲透，IT專業人員面臨著新選擇，如采購服務器硬件。數據中心需要采購設備來滿足企業的快速發展對性能和可用性而產生新的要求，而且在以后IT需求改變時能夠進行相對輕松的擴展。

組織可以選擇購買一些新的、功能強大的服務器，采用縱向擴展戰略，使用較少的服務器消耗很少的資源就能夠處理大量工作負載。相反，組織也可以選擇橫向擴展戰略，使用大量功能不太強大的商用服務器，組建集群并形成冗余架構，而且橫向擴展方式的初期投資可能更少。

上述兩種服務器擴展戰略都有用武之地，但是目前對可擴展計算資源的需求使橫向擴展模式在瞬間就取代了傳統的服務器硬件縱向擴展模式。接下來，我們將討論服務器擴展的這一轉變及其形成過程。

縱向擴展戰略以及橫向擴展戰略的優缺點

在過去的十年里， IT領導者在開始使用特定策略比如服務器整合率以及虛擬主機數時，縱向擴展架構往往作為衡量IT性能的戰略選擇。基于上述指標以及節省硬件成本的考慮，IT一直在使用一些功能強大的服務器進行服務器整合，實現了資源使用最大化，而且虛擬化軟件的許可成本也降低了。由于很多主流的應用程序具備松耦合特性，因此只需要增加硬件就能提升性能。只有縱向擴展到達實際限制比如單臺服務器達到了物理資源的最大值時，組織才會進行橫向擴展。

然而，隨著工作負載不斷增長以及新需求的出現，橫向擴展架構正在重新出現并正在影響IT采購服務器硬件的方式。通過對原有的計算資源進行治理而不是為零散的工作負載分配計算資源，橫向擴展工作負載正在解決當今面臨的大多數重大挑戰。例如，大數據分析需要使用大量的計算能力來處理目標數據集。橫向擴展架構可以通過部署很多連接在一起的小型系統來達到這一目標。這一類系統也非常適合幾乎能夠提供無限計算能力的云計算環境。在整個橫向擴展戰略中組織甚至可以考慮將云服務作為一個額外的平臺。通常來講，云廠商可以提供大型的縱向擴展環境，也提供離散的橫向擴展環境，這完全取決于用戶的需求。

當然，這兩種架構都存在缺點。縱向擴展架構幾乎無法提供資源的線性增長，例如進行縱向擴展的通用虛擬環境使用了盡可能少的物理服務器，在處理器遠沒有到達極限之前，內存以及磁盤容量已經全部耗盡了，并沒有實現處理器資源的價值最大化。縱向擴展架構還需要更加詳盡的實現可用性的方案。與之相反，橫向擴展環境可能需要考慮新的應用設計方式而且可能無法承載遺留應用。

必須注意的是縱向擴展與橫向擴展并非水火不容。組織使用縱向擴展環境運行遺留應用并滿足運營要求，同時使用橫向擴展架構用于科研或者計算密集型任務的場景將會越來越常見。

為虛擬化選擇服務器硬件

應用部署的方式不同，運行這些應用的硬件平臺也將不同。在縱向擴展占主導地位的環境中，底層硬件資源的處理能力起到了更為關鍵的作用，而縱向擴展環境可能能夠利用市場上正在涌現的廉價商用服務器。

在過去的十年當中，虛擬化競賽使得x86服務器幾乎成為了所有組織運行關鍵應用的平臺。盡管傳統的大型主機仍舊在繼續發揮作用，但是x86服務器在很多情況下取代了遺留的大型主機。

盡管很多人認為是VMware創造了虛擬化，實際上大型主機在多年以來一直在使用類似的技術實現工作負載的分離。目前不斷發展的計算環境，包括縱向擴展和橫向擴展都和大型主機有很多類似之處，正如當今的大多數環境都使用管理資源分配的主調度系統對硬件進行了緊密集成。不過，考慮到x86以及商用服務器的成本在直線下降，組織基本上不會再購買大型主機了。

當采購x86服務器用于滿足基于縱向擴展架構的虛擬化需求時，IT采購人員知道期望獲得滿足哪些配置要求的服務器。簡而言之，針對純縱向擴展架構，單臺主機能夠盡最大可能進行擴展的能力通常是決定因素。這樣做就降低了虛擬化許可的總成本。

在某些情況下，取決于虛擬環境的規模，公司可能會考慮大量可擴展的硬件，比如非常高端、密度很大的服務器，這類服務器往往包括了數十個處理器核心，數TB的內存以及大量存儲空間。在上述場景下可能面臨的最大挑戰就是當單臺硬件設備發生故障時工作負載發生故障的可能性。

當組織努力遏制很多虛擬環境已經出現的復雜性時，涌現出的很多基礎設施選擇正在逐漸流行起來。涌現出的基礎設施都圍繞著融合基礎設施，只是程度不同而已。

第一個解決方案通常是數據中心機架：涉足虛擬化領域的公司聯合起來制造了一個預先構建好并經過測試的硬件平臺，而且該硬件平臺由單個廠商提供支持。在這些解決方案中最有名的可能就是由Cisco、EMC以及VMware提供的Vblock，但是其他公司也已經采取了行動，比如Dell提供了vStart解決方案。用戶只需要購買滿足當前需求的基礎設施單元，而且不用擔心軟硬件彼此之間的兼容性問題。從支持角度來講上述解決方案很不錯而且讓組織安心了不少。

但是一次性購買機架通常不是最佳選擇，尤其是對于中小企業來講更是如此。實際上小型組織可能更深入地意識到了簡化數據中心環境的需求，但是他們可能必須以更常規的方式達到這一目的。

這時第二種基礎設施選項超級聚合開始粉墨登場。Nutanix、Pivot3以及SimpliVity是這個領域的領導者。不只是簡單地使用現有的服務器和存儲，這些公司有定制的基礎設施單元，規模從中小企業一直擴展到大型企業。這些單個硬件元素都包括計算，內存以及存儲資源而且為了最大限度地提高其有效性通常包括一些高級特性(比如存儲重復數據刪除)。由于粒度劃分合理而且每個元素都能提供大量的資源，往往包括一些先進的硬件，因此這些基礎設施單元的功能相當強大。