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什么是超融合基礎架構?

  定義

  超融合基礎架構(Hyper-Converged Infrastructure,或簡稱“HCI”)是指在同一套單元設備中不僅僅具備計算、網絡、存儲和服務器虛擬化等資源和技術,而且還包括備份軟件、快照技術、重復數據刪除、在線數據壓縮等元素,而多套單元設備可以通過網絡聚合起來,實現模塊化的無縫橫向擴展(scale-out),形成統一的資源池。超融合(甚至超超融合)在本地很容易實現:將計算、網絡和存儲都集成在一個設備內,并且通過它由供應商預先配置好且差不多到手就可以使用。HCI是實現“軟件定義數據中心”(SDDC)的終極技術途徑。HCI類似Google、Facebook后臺的大規?;A架構模式,可以為數據中心帶來最優的效率、靈活性、規模、成本和數據保護。

  超融合架構(Hyperconvergence Infrastructure, HCI)將虛擬化計算和存儲整合到同一個系統平臺。簡單的說就是物理服務器上運行虛擬化軟件(Hpyervisor),通過在虛擬化軟件上運行分布式存儲服務供虛擬機使用。分布式存儲可以運行在虛擬化軟件上的虛擬機里也可以是與虛擬化軟件整合的模塊。廣義上,除了虛擬化計算和存儲,超融合架構還可以整合網絡以及其它更多的平臺和服務。當前業界普遍的共識是:軟件定義的分布式存儲層和虛擬化計算是超融合架構的最小集。


軟件定義分布式存儲 是超融合的核心。分布式存儲解決了集中式共享存儲應用在虛擬化場景里的問題:

  • 基于傳統集中式共享存儲的架構;

  • 異構硬件,成本高,升級困難;

  • 集中式存儲架構,存單點故障風險;

  • 存儲控制器數量有限,無法擴展;

  • 無法充分發揮 SSD 性能,I/O 易成瓶頸;

  • 管理運維復雜。


  • 超融合平臺特征

  • 基于 x86 通用硬件平臺,軟件定義存儲

  • 在通用的 x86 架構下,借助 SSD、10 GbE 網絡等高速硬件,通過軟件的方式實現存儲池化、快照、克隆、分層、精簡配置等企業級的數據功能。

  • 按需水平擴展

  • Share-nothing的架構設計,通過增加節點的方式彈性水平擴展,整個集群無擴展瓶頸。

  • 統一的管理平臺

  • 虛擬化計算和存儲在同一個平臺進行管理,管理員在同一套平臺下進行性能、容量的監控,問題排查等運維工作。

  • 簡化交付

  • 交付簡單,通常軟硬一體機能做到“插電即用”。軟件交付方式也能在內較短的時間(通常 1 小時內)完成集群安裝和部署

    超融合廠商典型代表有Nutanix、VMware、SmartX、Maxta等,如上文所述,超融合的核心在存儲,這些廠商都針對虛擬化場景實現了分布式存儲,如:Nutanix 的 NDFS,VmwarevSAN、SmartX 的 ZBS、MaxtaMxSP 。

    超融合存儲廠商抓住的是用戶數據中心虛擬化規模增大后的存儲痛點問題(如性能、容量、運維、易用性問題),為虛擬化數據中心構建更快、更易擴展、更易用的存儲解決方案,降低數據中心的整體擁有成本。

    超融合基礎架構

  • 基于通用 x86 平臺,成本可控

  • 分布式架構,無單點故障

  • 軟件定義,靈活升級

  • 智能 HDD/SSD 混合存儲,極致 I/O 性能

  • 管理平臺,簡化運維

    超融合架構將圍繞虛擬化計算的存儲、網絡集成到了同一個硬件盒子中,生態系統涵蓋軟件和硬件廠商,因其核心是軟件。

  • “超融合存儲”廠商,作為“超融合”架構概念的來源,Nutanix、SmartX、Simplivity等超融合存儲廠商通過其穩定、高性能、豐富的企業級數據保護特性的存儲構建了核心競爭力,是目前“超融合”生態圈的核心玩家之一。

    “VMware”,作為虛擬化領域的霸主,VMware為保衛VMware生態系統推出vSAN和EVO:RAIL,借助vSphere的市場份額,推廣其超融合存儲解決方案,是目前“超融合”生態圈的第二個大玩家

    Openstack等開源陣營”,OpenStack廠商乘風借勢,借助開源項目Ceph也推出了自己的超融合解決方案,與超融合存儲廠商和VMware一起,初步形成了超融合存儲市場的三類玩家。

    優勢

  • 以軟件為核心,軟件定義數據中心

  • 通用的x86節點融合了存儲、計算、網絡、虛擬化平臺(hypervisor)

  • 分布式存儲架構,通過增加節點的方式橫向擴容

  • 高度自動化,部署、維護簡便

  • 眾多節點組成一個整體,統一管理分配資源