刘东
作者刘东2017-01-23 10:09
it技术咨询顾问, 东软集团

超融合基础架构技术发展趋势和应用场景探讨

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目前超融合架构是IT业界最受关注的议题之一,并且超融合基础设施市场正在驱动着存储和数据中心管理方面的变革。在本期专题讨论中,我们从数据中心的发展趋势探讨为何要使用超融合架构,还有超融合架构的一些应用场景,从讨论的结果看,首先大家对超融合的概念还不是特别清楚,没有分清与传统融合架构的区别,其实大家可能都觉得超融合架构很好,但是不知道怎么应用。
在讨论会结束后,针对本次活动做了一下总结。希望能够帮助大家对超融合的基础知识有更进一步的了解。本次主要集中讨论的问题主要有3大类:

一、超融合架构的基础知识,与传统的IT架构有哪些区别?
二、已经建设云数据中心,如何演进到超融合架构?
三、超融合架构的应用场景?

讨论问题一,超融合架构基础知识类问题总结:

1.什么是超融合架构,与传统的IT架构有哪些区别?

说到超融合架构,目前阶段的超融合架构还是一个虚拟化计算资源和软件定义存储的混合体。

传统架构下,虚拟机部署在一台PC服务器上,虚拟机数据的存储通常使用一个集中式阵列,如SAN或NAS,为所有虚拟机提供共享存储服务。超融合架构采用一种与众不同且更加简单的方式:系统直接将存储分散部署到每台PC服务器上,在服务器上部署了快速的闪存盘和大容量传统机械磁盘,来应对系统高IO需求和大容量存储的需要。为了将分布在不同节点的磁盘对外整合成一套存储系统,超融合架构将传统存储的控制器转变成一种软件服务,在每个节点上都运行一个虚拟存储控制器来协同工作。为了维持系统的整体性,多个控制器的协同采用了paxos算法,以民主选举的方式决定控制器的控制权和故障后的继任者,提供了远比传统存储双控制器优异的可靠性,大大提升系统整体可扩展性和恢复能力,同时防止出现性能瓶颈。

由于存储逻辑和控制逻辑均位于客户虚拟机的本地,所以不再需要昂贵的集中式存储和专用存储网络。通过这样一套体系架构,超融合架构融合了计算和存储,将所有节点间的本地存储聚集起来,创建一个整体化的,聚集了存储和计算资源的资源池。

未来超融合架构应该是在单一的服务器硬件集群上实现所有基础架构资源的整合,包括虚拟机或docker计算资源、软件定义存储、软件定义网络、各种安全控制组件、负载均衡组件等融合的体系架构。

超融合数架构其实就是指在同一套单元设备(x86服务器)中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术,而且还包括缓存加速、重复数据删除、在线数据压缩、备份软件、快照技术等元素,而多节点可以通过网络聚合起来,实现模块化的无缝横向扩展(scale-out),形成统一的资源池。

传统架构下,数据中心则是依据各个设备区块资源的应用状态去逐一升级设备,即通过单点的形式去购买设备,最终会形成资源孤岛,例如每套应用都会配置一套服务器+网络+存储设备。

超融合架构在扩展性上更能体现出优势,灵活而高效,同时,他的扩展节点数是无限的,可以实现横向扩展,按需购买,随着业务的增长而添加资源。

传统架构的数据中心是以业务为单位去采购IT设备,超融合是以业务的性能为单位,去采购超融合基础架构的产品,可以按需支持不同种类的应用。

2.超融合与现在的云平台有什么差别?超融合技术目前实现原理是什么?

超融合架构是基于现有云计算平台的一个提升。基于超融合架构的云数据中心是指大量采用软件定义的技术,将计算、存储、网络与专用硬件实现解耦,实现IT基础架构的真正融合,为云计算数据中心的实施与部署扫清最后一个障碍。

采用超融合架构提供云计算服务已经是一个明显的趋势。通过软件帮助用户将服务器、网络、虚拟化等整合为一个易于管理的集成系统,并通过自动化运维减少手动操作,提高安全性和降低人为错误,从而降低实施和运维风险,并降低运营成本。

超融合技术实现原理实际就是以软件定义存储(SDS)替代了传统融合系统中的SAN,主要成分是构筑于标准服务器硬件上的软件定义存储加(服务器)虚拟化。

3.基于超融合架构的数据中心与传统数据中心有哪些区别?


如图片中的样子,左侧是传统数据中心,有服务器、存储等多种类型设备,右侧是超融合架构的数据中心,可以看到只有服务器类一种架构设备,所有计算、存储等资源都部署在上面。

传统数据中心的设备种类繁多,运维管理复杂。采用超融合架构的数据中心设备环境会得到简化。但这需要底层基础架构软件开发的大量支持,是我们理想的数据中心,实际传统企业的数据中心需要逐步演进。

传统数据中心需要服务器、存储、网络和安全等种类繁多的设备,需要很多不同厂商的维护人员。虽然现在大部分数据中心已经开始采用云计算架构,但是在架构上还是有些复杂。

而采用超融合架构提供云计算服务已经是一个明显的趋势。其最大特点是通过软件帮助用户将服务器、网络、虚拟化等整合为一个易于管理的集成系统,并通过自动化运维减少手动操作,提高安全性和降低人为错误,从而降低实施和运维风险,并降低运营成本。

试想一下,如果一个数据中心只有服务器设备,而计算资源、存储资源、网络资源和安全等完全通过软件来定义,那么这个数据中心的运营管理将变得多么简单,而且整个系统的灵活性非常高!

4.云计算数据中心与超融合架构,有何本质区别,两者最大区别在哪方面?在企业中采用哪种架构更优?

超融合架构是云计算数据中心的底层支撑架构。现有的主流公有云供应商的底层基础架构都是超融合架构的。云计算数据中心要依赖于超融合架构提供弹性,灵活的资源调度。同时云计算数据中心基于超融合架构,在上层还有大量的云管平台实现面向客户的计费,客户自服务,监控,数据统计分析,弹性调度等负责的功能。

至于说到企业,只有最合适而没有最好的。要结合企业的业务和软件环境决定了你的基础架构的选型。

5.采用基于超融合架构的数据中心有哪些优势?

超融合架构对数据中心技术的方方面面——从基础设施、应用设计到IT组织和处理都产生了深远的影响。超融合架构将机房内原有的服务器、存储、SAN网络等设备简化整合成单一的X86服务器,简化了机房内的设备运维工作。采用了超融合架构后,IT系统基础架构的整体规划、设计、部署模式发生了转变,不再采用规划、采购、部署、运维的瀑布式模型。设备采购不再跟随项目进行,而转化为资源池管理,提前采购,预置部署。系统监控不再仅仅监控应用可用性,而需要监控系统实时容量数据,为系统的弹性调度,弹性扩容提供数据支持。系统部署由手工部署转变为使用自动化部署工具自动化部署。而系统连续性管理由传统的单点故障应急转变为系统提前规划、分布管理和动态自动化应急。

超融合架构的引入,解决了存储单点造成的云计算环境的风险集中化的问题,提高了基础架构的连续性,提供了基础架构的弹性快速扩容能力,简化了基础架构物理运维的工作量、节约了IT基础设施的建设和运维成本、提高了应用服务的连续性水平,使基础设施的投入初步具备了贴合业务应用发展的能力。

核心优势是弹性扩容能力大大增加。

6.可否简单介绍一下超融合架构常见产品

超融合架构主要分为两个阵营,有基于硬件产品实现,也有基于软件产品实现的。

超级超融合架构产品:

  • Nutanix:采用封装4个x86模块的定制机箱;硬件方案
  • Simplivity:采用Cisco或Dell的定制服务器,支持VMware;硬件方案
  • VMware 的EVO:RAIL:提供纯软件部署,硬件由认证的合作伙伴提供,只支持VMware vSphere;软件方案
  • 华为FusionCube:采用自家定制的x86刀片服务器,一体化产品。硬件方案
  • 青云QingCloud一体机:预集成了虚拟化平台、云平台管理软件、SDN网络和分布式存储。
  • SMARTX:主要是软件,配置管理一套系统,支持水平扩展,支持商用x86服务器。软件方案
  • Zetta(中科云):中科融合存储系统是一款自主研发、针对海量数据及高并发I/O应用而设计,集硬件平台、先进的分布式存储系统和智能管理功能于一体的存储产品。

硬件方案

7.当前超融合架构的主流技术及厂家PK情况如何?未来超融合发展展望

借用一张图看下目前主流超融合架构厂商:

领导者领域:Nutanix排第一,这是一家专门做超融合硬件的厂商,采用封装4个x86模块的定制机箱;

卓越表现者领域厂商有Atlantis, HyperGrid,EMC, VMware, Stratoscale,华为, HPE和思科等,其中以VMware在国内最有竞争力。
在技术上发展上,主要分为两大阵营,基于硬件精心设计的产品移除了大型存储阵列的复杂性。客户使用方便,灵活,开箱即用。基于软件的产品以VMware为代表,由于VMware将其vSphere和Virtual SAN所有活动组件移植到硬件上,市场已开始成形。

软件架构
X86硬件设备,通过VMware VSAN提供基于对象的存储,每个设备可以扩展到100个工作负载,VMware的EVO:RAIL管理接口。

硬件架构:
以Nutanix为代表,国内华为还有类似产品。其特点是分布式存储功能非常强大,它的虚拟存储里内置SAN功能可以运行在任何主流的虚拟化管理程序上。而且存储可以和VMware的vSphere,Hyper-V和KVM兼容。另外,Nutanix还有一些独有的功能,例如比如快照,克隆和重复数据删除可支持跨所有的虚拟化平台。

8.超融合是否仅是炒作的概念?

上超融合之前,需要考虑的几个问题
1、现有设备利旧问题,我总不能把现在的X86 小型机 SAN存储都扔了吧

2、现在业务移植问题,如何安全平稳的移植过去

3、既然是超融合,应该是软硬件都融合吧。现在的产品有几个能做到真正的软硬件超融合。多半是硬件超融合。

解答:
1、超融合有基于软件定义的方案,可以利旧现有的X86服务器,SAN存储可以用于数据备份。

2、现有业务部署不需要改变,超融合只是底层架构的改变,也就是基础IAAS层架构,原有业务不是模式不变,不需要迁移。最多是虚拟机的迁移,这个很容易实现。

3、超融合指的是一种架构,是在同一套单元设备(x86服务器)中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术,而且还包括缓存加速、重复数据删除、在线数据压缩、备份软件、快照技术等元素,而多节点可以通过网络聚合起来,实现模块化的无缝横向扩展(scale-out),形成统一的资源池。

所以超融合必须是软硬件一起融合,否则就不是超融合了,现在已经有很多产品了。

9.超融合与研发openstack、docker、vmware相比,成本方面如何?哪个更好?

超融合也需要利用vmware虚拟化技术,只是在成本上比较好控制,都使用软件定义架构,全部使用软件实现,只需要购买X86服务器即可,可以节省存储、安全等设备的费用。

超融合架构支持部署openstack或者docker,是一个基础架构平台,而不是要替代openstack或者docker。

10.采用x86服务器+虚拟化架构,还有必要采用超融合基础架构吗?

目前公司数据中心已采用x86服务器+虚拟化架构,还有必要采用超融合基础架构吗?如果转换架构有哪些好处?在架构转换的过程中需要考虑哪些问题?

传统的X86+虚拟化架构,利用虚拟化技术解决了CPU、内存资源闲置的问题。但随着虚拟化的大规模应用,虚拟机越来越多,虚拟机在传统存储上运行却越来越慢了。“慢”造成“体验差”,“体验差”成为了限制虚拟化应用的最大的瓶颈。这里面的最重要原因自然是,存储的I/O性能不够,大量的虚拟机和容器同时运行,I/O的混合,使得随机读写急剧增加,传统存储的结构无法承受大量的随机I/O。

如果采用超融合架构,可以解决传统X86架构复杂性的问题。在扩展能力上也比传统X86+虚拟化架构要好。

11.超融合与一体机的主要区别是什么?Oracle公司有一款一体机产品,集成了X86服务器、存储、网络等资源,这是不是也是超融合架构?

在日常的基础架构运维中,经常会遇到一体机,比如数据库产品,将软件部署在一个机柜中,里面包含万兆交换机、多台存储服务器和多台计算服务器等,从而实现软件和硬件的一体化,感觉超融合和这个一体机有一些相似,那么二者主要有什么差别呢,超融合的概念提出是基于更多的什么场景应用提出的呢?

一体机一般会针对数据库场景,针对传统SAN环境数据与计算分离,存储访问链过长的问题进行优化。采用的技术路线和超融合有所类似,重点采用分布式部署,计算贴近数据。同时采用SSD、万兆网或IB网络来提高系统性能。

而超融合把类似的技术主要应用于虚拟化场景。同时它有更大的雄心。希望统一所有基础架构,能整合SDN、安全设备、负载均衡等设备。当然走到这一步还需要应用的云化改造来配合。

这两种架构是不一样的,一体机只能叫做融合架构,超融合架构和融合架构的概念是不一样的。

融合架构,是通过将计算、存储、网络以及服务器虚拟化等基本组成部分融合在一起,这些资源和技术往往来自不同的厂商,通过融合使他们尽可能的作为一个整体紧密协作。换句话说,将这些资源和技术组合在一起的厂商,很可能会在其上再添加一个管理层,同时也会添加其他组件使得其 部署和管理变得容易。例如ORACLE的数据库一体机就是融合架构,里面的设备有X86服务器、高速网络和存储,而且并不都是ORACLE自己的,来自不同厂商。

超融合基础架构,指同一个供应商通过依靠自身建立一套完整的基础架构并将其组合在一套设备中。所以,从这个角度 来看,同一套设备中不仅仅有计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术,而且还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩和广域网链路优化等元素。同一个供应商将构成传统IT基础架构的多个构成元素组合在一起,将其应用在一套设备中。

12.融合构架跟超融合的关系就跟服务器与虚拟化的关系类似?

还是不太一样的,超融合架构的核心是在同一个物理服务器节点上运行虚拟化/容器化的应用和(分布式的)软件定义存储,并不只是虚拟化。
超融合构架和之前的融合架构具有很大的不同,在融合架构中只 是将三个或者四个构成部分组合在一起,每个构成部分本身仍然相对独立,而在超融合环境中,所有的构成部分都是无缝衔接在一起看不到任何缝隙的。

13.超融合技术是否基于Hpyervisor ?分布式存储是如何实现的?

现在的超融合主要就是虚拟化+分布式交换机+分布式存储,虚拟化的实现就是基于Hpyervisor。

不过,以后可能会出现基于Docker、基于Hadoop、Oracle DB 12c..脑洞打开,很多种超融合架构。

超融合技术不仅仅基于Hpyervisor,还有分布式存储等多种技术组成,分布式存储是通过软件定义实现,使用X86服务器本身内置的硬盘。举一个例子说明:
VMware的分布式存储技术叫VSAN,VMware的超融合架构产品叫EVO:RAIL。

14.在超融合架构中,将多台X86服务器的资源组合在一起,这些服务器之间采用什么样的网络传输协议?

在超融合架构中,将多台X86服务器的资源组合在一起,这些服务器之间采用什么样的网络传输协议?对网络带宽是否有要求,为了达到网络带宽的要求,是否对X86服务器的硬件有要求?

传输协议还是标准的IP网络协议,没什么其他的选择,主要是网络带宽的问题。因为这种分布式架构非常依赖于网络之间的数据传输。至少需要万兆网络互连,如果有条件的话,建议使用Infiniband网络进行互连。

X86服务器硬件没有特殊要求,如果采用Infiniband网络,服务需要配置Infiniband卡。再有,为了使超融合架构的分布式存储的效率提高,最好再配置一些SSD缓存卡,效果非常明显。

15.超融合是不是只能针对x86,这个是必要条件吗?

并不一定是这样的,主要看超融合实现的方式。

如果是生产超融合设备的硬件厂商:他们会OEM或者自己研发硬件设备,然后集成计算、网络和存储等资源,购买后直接使用就好,并不需要关心其内部的具体架构。

如果是只做超融合软件的厂商:这就需要自己购买X86硬件了,然后使用超融合软件厂商提供的软件包,自己组建超融合架构。这里X86是必要条件。

16.超融合架构中的硬件是否可以集成不同厂家,不同阶段生产的不同型号的X86服务器?

超融合架构中,除了硬件外,不同厂家的产品都是基于哪些开源软件开发的?

超融合架构方案的具体实现有二种方法。

一种是购买现成的硬件设备,例如Nutanix、QingCloud和Zetta等,已经集成好了计算和存储等资源,而且还配置有相应的管理软件,直接开箱即可使用。

另外一种是软件定义的方案,纯软件实现,硬件可以购买任何一种X86服务器设备。例如YeeSAN、taocloudx、VMware、SMARTX,还有VMware的Vsan也算是一种。

在同一个数据中心,最好使用一种架构的超融合产品,不同种类的超融合产品虽然技术上可以混用,但是需要在一个数据中心同时管理两种架构,而且他们之间相互是不兼容的,因为各自实现的方案不同,无法整合到一起。

17.在超融合系统中动态加CPU,加pci卡行不行?

目前超融合产品都是新瓶装旧酒,搭积木。看起来很美好,现实很残酷。

捆绑了用户不说,管理维护成本都吓人一跳.

说得很好,动态扩展xxx,我想问一下超融合厂商,我也业务系统需要动态加CPU,加pci卡行不行。

超融合架构关键特征之一就是易于扩展,最小部署,按需扩容。

其实管理维护成本提升主要是新技术对人员要求比较高,熟悉了以后就会发现,其实运维工作量相对传统架构要少很多。

如果业务需要动态增加资源,需要动态增加超融合架构节点。超融合架构厂商宣称支持规模差别很大,从数十到数千节点不等,通常从3节点起配,按1-3的倍数增加。可以理解为一次至少要1-3台服务器,不能只增加配件。

超融合中计算能力、存储性能和容量是同步扩容的,无法满足现实中单项能力的扩展,有些厂商还对扩容最小单元有要求,扩展灵活性可能会受到一些限制。

讨论问题二,超融合架构建设类问题总结:

1.现在应用系统运行在不同的服务器和存储上,已经做了桌面虚拟化,如何对硬件设备进行超融合?

如果现在采用的是X86架构的服务器,可以考虑尝试部署超融合架构。根据您目前的现状,建议采用基于软件的超融合架构,使用软件定义数据中心的模式。

超融合架构针对桌面虚拟化其实是一个很好的解决方案,可以解决存储性能问题,还可以防止启动风暴。

现在需要做的是先尝试部署一下超融合架构,利用建设超融合系统架构的软件,利旧或购买新的服务器设备,建设超融合基础架构,这个基础架构包括计算资源和存储资源,然后可以把现有的应用系统和云桌面迁移到超融合架构上来。

2.超融合背景下底层架构的规划

一体机只适合核心业务,大部分还是需要传统机柜。在超融合的背景下,如何实现硬件资源的可控,如CPU或者内存的分配的调节,业务逻辑的隔离,以及通过硬件的高可用如何实现业务的高可用等。在需要紧急扩容时,可不可以通过自动化配置参照一台物理机快速实现多台物理机的扩容。

采用了超融合架构后,IT系统基础架构的整体规划、设计、部署模式发生了转变,不再采用规划、采购、部署、运维的瀑布式模型。设备采购不再跟随项目进行,而转化为资源池管理,提前采购,预置部署。系统监控不再仅仅监控应用可用性,而需要监控系统实时容量数据,为系统的弹性调度,弹性扩容提供数据支持。系统部署由手工部署转变为使用自动化部署工具自动化部署。而系统连续性管理由传统的单点故障应急转变为系统提前规划、分布管理和动态自动化应急。

3.超融合架构只适用于新建信息中心么?在原有的物理架构上进行转变需要的投入是否很大?

医院的信息中心一直处于较为封闭的环境运行,在现在的硬件环境下去向超融合架构转变是不是投入很大?是否相当于新建信息中心?能否分步实施?逐步建设?建设步骤该怎么做?

并不是一定需要新建的数据中心,原有的架构上也可以逐步进行建设。

一、在开始阶段,需要先进行POC测试,考虑采用基于硬件和软件的超融合架构方案,评估初始投资成本。如果采用硬件,可以选择模块化超融合系统方案,有来自国外Simplivity、Nutanix这种专业服务提供商的,也有国内华为FusionStorage、青云(QingCloud)和Zetta(中科云) 等等多种选择。软件方案,如果现有平台使用VMware可以直接选择VMware的超融合方案,这个是最方便的,或者可以选择国内的Smartx ZBS等方案。

二、混合部署阶段
在一小部分系统中尝试部署超融合架构,这个混合部署阶段时间可能会很长,主要考虑超融合架构中分布式存储的问题。有的存储需要性能,有的需要文件存储、块存储或是对象存储,只有解决了分布式存储的问题,才能为进入下一阶段做好准备。

三、全面部署超融合架构阶段
越来越多的应用程序开始部署在超融合环境。现有的超融合架构能够提供各种应用所需要的计算资源、存储资源和网络资源等,完全使用软件定义架构。而应用都是网络原生应用或者基于云的原生应用,这些应用为超融合架构分布式运行或者基于容器运行而设计,他们使用软件定义的一系列方法。它们使用超融合架构平台自带的自动配置和分配工具,这样能达到与云服务相匹配的敏捷性和灵活性,并且又具备安全性。

4.超融合架构如何保证现在的应用顺利的迁移上去?

超融合架构如何保证现在的应用顺利的迁移上去?还有指导的安装手册吗?

超融合架构只是底层的资源架构平台的变更,从云的角度分析,只是IAAS层发生了变化,并不会影响上层的PAAS层和SAAS层。所以,部署了超融合架构以后,现有的应用不需要做任何改变,原来怎么部署,在成功实施超融合架构以后还是跟原来一样的部署方案。

5.中小型数据中心在新建的时候需要考虑部署超融合架构吗?成功实施超融合基础架构的成功要素有哪些?

根据目前国内数据中心的现状,可以从一个项目中尝试这种新的架构,然后逐步替换原有架构,按需实施。即使是在中小的数据中心也可以部署超融合架构。因为超融合架构的优势就是具有非常强大的扩展能力,可以从小做起,初始成本很低,扩展能力很强大。

中小数据中心的建设步骤主要是这样的:可以从小处着手,以减少初期投资。然后,根据需要逐步扩容,添加更多的节点和软件,将资源池无缝扩展。

这就是使用超融合架构的最大优势所在,这种架构易于管理并且易于向上扩展。

6.超融合架构对中小企业来说有哪些意义?如何部署实施?侧重点有哪些?

中小企业部署超融合架构的最大的意义就是可以从小处着手,以减少初期投资。然后,根据需要逐步扩容,添加更多的节点和软件,将资源池无缝扩展。这就是使用超融合架构的主要意义所在,这种架构易于管理并且易于向上扩展。

如果是新建数据中心,而且一般中小企业技术维护能力比较弱,建议直接购买超融合架构硬件产品,开箱即用,部署简单,使用方便。重点考虑国内的产品,非常适合国内的国情,界面比较友好。例如华为FusionStorage、青云(QingCloud)或Zetta(中科云) 等。

7.要实现超融合架构,哪些方面需要投入,投入多大,一般企业能否承受,有没有在中国的落地案例?

超融合架构支持横向扩展,计算、存储、网络按需进行动态扩展。至于投入的话,就看企业具体的业务处理量。一次性搭建一个超大规模的也不现实。根据实际业务需求的增长再去扩展自己的集群是一个明智的选择。

超融合架构是横向扩展,支持按需投入的,一般企业都能够承受。初期只需要投入几台X86服务器和一些超融合管理软件就可以了。如果选择硬件超融合方案,根据需要买几台现成的超融合设备,开箱即用,运维管理成本都很低。目前国内大型的云服务商都使用的超融合架构,例如百度云、阿里云和腾讯云等等。

8.超融合计算资源、存储资源、内存资源是否可以跨主机?

1、关于超融合计算资源是否可以跨主机?
2、存储资源是否可以跨主机。(存x86,无存储,全本地盘)?
3、内存资源是否可以跨主机?
超融合架构的虚拟化还是依靠KVM、vmware这类虚拟化应用实现,所以CPU和内存的使用规则还是沿用原有虚拟化软件机制,跨主机的使用限制还是有的,暂时无法实现。但是存储使用分布式存储,这个是优势,是必须跨主机的。

9.部署在超融合架构上的操作系统或者数据库,有必要再进行高可用的配置吗?

若可以配置的话,高可用节点或者实例应该如何规划?是否会出现同一主机部署了两个高可用节点的问题。

一般的应用服务器部署在超融合架构底下连续性能力是高于传统单机的。毕竟多了虚拟化的HA保护。

数据库高可用配置部署还是要的,毕竟数据库除了能不能用外还好保障数据不丢。

虚拟化存在同一主机部署了两个高可用节点的风险。所以要做虚拟机的分布管理。

操作系统一般不需要,通过使用虚拟化的高可用特性就可以了。数据库根据重要程度进行部署,如果重要程度不高,也可以不用部署。在数据层次,一般超融合架构分布式存储都会保留2个副本,数据可靠性比较高,如果考虑更高的安全性,也可以部署,最好部署在两个不同的分布式节点。

10.软件定义存储的应用范围如何?对于ERP、MES等重要的生产系统来说,这一技术是不是还不够成熟?

这两年经常会听到软件定义存储这一名词,请问应用范围如何,和传统的fc存储设备稳定性怎样?对于ERP、MES等重要的生产系统来说,这一技术是不是还不够成熟?

那什么是软件定义存储呢?这里不想给出一个晦涩的描述性的定义。我想从它的主要组成元素、架构核心思想、与传统存储的比较来多角度的解释什么是软件定义存储。

主要组成元素:
软件定义存储的主要组成元素为:
通用标准的服务器做为硬件载体
分布式存储软件,实现存储功能,强制多副本,强制分布式部署
面向云计算管理平台的软件接口,实现云计算的自动化要求。

核心思想
软件定义存储的架构核心思想在于硬件解耦、软件定义、弹性扩展、资源融合:

硬件解耦:软件定义存储抛弃了专用定制的存储硬件产品,采用标准的通用硬件平台,使存储的发展摆脱了硬件厂商的绑定,大大降低了存储部署的复杂性和成本。

软件定义:存储功能的实现完全依赖于软件组件,而与硬件无关,这样天然为云计算管理平台实现对存储资源的自动化调度管理和用户自服务提供了可能性。同时在架构上实现了软件自愈性,只要系统可用容量具备,存储系统的组件故障可以被自主修复。

弹性扩展:软件定义存储的分布式架构决定了存储系统可以按照资源池化管理,系统可以根据实际的容量性能需求进行部署,同时伴随需求的变化进行快速的部署扩展。

资源融合:软件定义存储在实际市场应用中产生了变形,就是所谓的超融合架构。它将存储资源与计算资源进行了融合,未来可能与网络资源同样进行融合。将整个基础架构的硬件资源完全模块化。

与传统存储的比较
软件定义存储从架构上是对传统存储的颠覆性的产品。它和传统存储有以下不同:

从上述分析来看,软件定义存储与传统存储各有优缺点,是为了不同应用场景设计的不同产品,因此它们的应用也应该扬长避短,选择适合自身的应用场景去部署。

11.超融合架构未来有没有路线图?未来会怎么发展?

无论哪种融合系统,存储都是其中重要的组成部分。未来超融合架构的发展,分布式存储是关键,目前最需要解决的是数据一致性问题和性能问题。

性能提升可以依靠增加SSD盘或闪存卡实现,数据一致性虽然现在有一些类似锁的机制可以解决,但是还是不如传统架构集中存储设备。而且大多数分布式存储还不具备快照、重删、数据复制、镜像等存储功能。这也是未来存储系统需要加强的方向。

目前超融合架构主要是计算虚拟化和存储虚拟化,网络虚拟化还没有融入到这个体系中。目前的超融合架构主要解决降低IT设备使用难度,目前阶段是将计算和存储融合,让这些资源变成服务。未来,随着软件定义网络技术的成熟和虚拟化网络技术的发展,超融合必将成为真正的超融合架构系统,计算、存储和网络等资源都可以使用软件定义,大大简化IT系统架构。

讨论问题三,超融合应用场景类问题总结:

1.超融合解决什么样的实际需求呢?

主要采用的场景有:
1、提升数据中心的存储性能和灵活性。
2、组建大数据分析平台,海量数据存储。
3、云桌面,应对启动风暴等问题。
4、应用高性能方案,提升灵活性

2.超融合在异地灾备架构体系中应用场景?

超融合架构可以实现异地灾备环境,异地容灾架构主要依赖三点:
1、存储数据复制
2、网络容灾
3、应用切换

由于超融架构为分布式部署,存储的数据复制可以通过分布式存储实现,这个并不难,只需要把分布式存储系统扩展到第二个异地站点就可以了。

网络容灾,这个很关键,数据复制和应用切换都需要依赖网络带宽,所以网络传输质量很重要,同步容灾需要两个站点之间数据传输小于5毫秒。远距离异地容灾需要异步数据复制。

应用切换,主要依靠虚拟化技术,例如VMWARE的VMOTION和HA等等实现。如果是异地容灾,建议在异地搭建一套相同环境,如果生产机房出现问题可以使用异地灾备环境接管。

3.超融合架构的实际应用场景有哪些?是比较适合大型数据中心项目还是适合SMB中小企业项目?

都适合,现在主流的公有云底层全是超融合架构。这些数据中心够大吧。小型企业项目给2个案例。

案例1:某证券将部署在托管机房的网上交易和手机炒股的系统采用超融合架构全面虚拟化,使原有需要5-6个机柜部署的50-60台服务器的托管站点被整合到3个2U机箱的9个节点中。网上交易和手机炒股应用的连续性水平已经高于原先传统的单机部署模式,故障切换在后台自动完成,可能客户都无感知。同时,当行情爆发式增长时,网上交易和手机炒股的前端扩容无需增加硬件。只需在环境中增加虚机的部署,一个晚上就可以将站点的容量扩容一倍。

案例2:刚开始展业时,为了适应互联网业务容量的不确定性,选择将业务系统部署在超融合架构上。初期,仅投入了5个节点,确保业务上线;随着公司市场占有率的增加,各类“秒杀”活动层出不穷,快速投入了更多的节点,做到了系统基础架构随业务的增长弹性扩容,从而避免了前期大量资源投入造成不必要的浪费。更为重要的一点,超融合架构在扩容时,系统无需停机,数据自动重新分布,扩容工作在数小时内自动完成,改变了以往传统架构扩容周期长,数据迁移困难复杂,需要协调各应用停机窗口的痛苦。

4.超融合架构中形成的虚拟存储的性能是否能够与传统存储的性能媲美?

超融合架构中形成的虚拟存储的性能是否能够与传统存储的性能媲美,对于并发访问比较大的OLTP数据库,应该部署在物理机,还是部署在使用虚拟存储的云中心?

由于分布式存储和传统存储的架构不同,性能对比需要多方面比较。
传统架构存储的性能在出厂的时候就是固定的,没有办法进行扩展。分布式存储的性能是线性增长的,随着数量的增加,性能也会随之增加。

举个简单的例子,10台X86组建的分布式存储性能可以不如一台传统存储,但是如果100X86组建的分布式存储性能可能就会超过传统存储,而且,在大型数据中心和云服务商,这种架构的优势将更加明显。

如果在X86服务器中配合IB网络、SSD固态盘或闪存加速卡,这个性能提升将更加明显。

5.在超融合架构中docker支持的怎么样?将如何支持?

容器是用来装应用的,为应用的运行环境打包,启动,迁移,弹性扩展。一般容器都是无状态的特性。

容器本质上是不需要做所谓的超融合,容器只要做好弹性的云计算就可以了,超融合架构中的分布式存储则是做容器可感知的应用存储。如果容器需要存储数据,那么只需要通过接口将数据存储在分布式存储中就可以了。

超融合架构是完全支持容器部署的,但是容器并不是虚拟机,而且一个超融合架构中的虚拟化也并不包括容器。

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