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“超融合”存储架构越来越热,不论是在虚拟界独树一帜的VMware,还是在IT硬件处于领先的新华三,各厂商都在抢占这块“制高地”,然而其中不乏一些“冷静”的声音,有人认为当下的实际运用太少,且有好的成果更少,“超融合”有炒作概念的嫌疑。但近年来随着硬件性能密度提升、网络互联便利、软件智能逐步成熟等科技的提升,也为“超融合”的发展提供了很大支持。IT路上,创新的脚步从不停歇,“超融合”究竟会不会对传统IT造成巨大冲击?让我们拭目以待。

关于超融合
超融合概念
超融合基础架构(Hyper-Converged Infrastructure,或简称“HCI”)也被称为超融合架构,是指在同一套单元设备中不仅仅具备计算、网络、超融合基础架构(Hyper-Converged Infrastructure,或简称“HCI”)也被称为超融合架构,是指在同一套单元设备中不仅仅具备计算、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。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。
融合架构与超融合架构的区别
两者的不同是融合架构中只是将各构成部分组合,每部分仍然相对独立,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。
融合架构   超融合架构
将计算、存储、网络、服务器虚拟化等部分融合在一起 这些资源、产品、技术往往来自不同的厂商 通过添加一个管理层或其他组件,使得其部署和管理变得容易   将计算、网络、存储和服务器虚拟化等部分组合在一个设备中 除此之外还有备份软件、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 所有的资源、产品、技术都来自同一个厂商
超融合架构的主要特点
分布式存储
将数据分散式存放在集群中的所有节点上,提升了数据可靠性及系统性能 整个系统无集中管理和控制节点,每一个数据节点都有能力承担另一数据节点的功能,节点之间通过内部高效的分布式协议完成相互协作和通信。
大规模向外
超融合二级存储以集群存储节点为基础构建,向外扩展,IT可以随意增大附加容量和性能。
计算与存储
通过计算服务器上的存储设备组成一个高性能、高可靠的分布式存储池,给服务器或者虚拟机上的应用提供存储空间。 对I/O延迟要求高的应用将数据存放在应用所有的物理服务器上,减少传统外置共享存储(SAN/NAS)带来的网络开销,提升应用的读写性能。
超融合基础架构的优势
计算、存储和网络三者融合,简化的IT有着不可比拟的优势
采购成本
相对低廉
投产时间
缩短
计算、存储、
网络同步,
更高效
占空间小,
利于管理维
超融合架构的三大阵营
三大阵营的各个厂商之间既有竞争又有合作,共同发展
  超融合存储厂商 VMware阵营 OpenStack阵营
代表厂商: Nutanix、SMARTX VMware 99CLoud、UnitedStacke
核心竞争力: 存储稳定、性能高、支持平台广泛 vSphere市场份额 运维成本、开发成本低
目前各厂商的“超融合”产品

路坦力的Nutanix Complete Cluster

Nutanix Complete Cluster是一个由高性能的节点或服务器组成的横向扩展型集群, 每台设备运行一个标准的管理程序;集群还含有处理器、内存和本地存储器,包括SSD和机械硬盘。每个节点都运行虚拟机,如同标准的虚拟主机一样。此外,所有节点的本地存储器均通过Nutanix横向扩展型融合存储(SOCS)架构进行虚拟化 ,成为一个统一的存储库。SOCS为虚拟机感知型,可提供先进的数据管理功能。它将数据存储于本地系统上,因此数据更接近虚拟机,从而降低了成本并提高了性能。Nutanix Complete Cluster能够从几个节点水平扩展到大量的节点,因此组织机构可根据自身需要扩展其基础设施。

思科的HyperFlex

一款HyperFlex集群具有三个或更多的HX系列硬件节点,每个节点均具有两个CPU,多达768GB的RAM,10 Gbps的以太网,闪存和硬盘的混合,而一款控制器实现了一个分布式文件系统的跨群集协同操作。它为缓存采用了一个SSD层,并为容量采用了硬盘。复制到其它节点意味着即使高速缓存写入,也可以被确认为持久性。HyperFlex以其网络功能为主要卖点,包括自动化的网络资源供应和配置的能力。

思科的HyperFlex

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。系统设计上采用无单点原则, 构建了一个高性能,高扩展和高可靠的融合存储架构。融合存储系统基于集群和并行架构, 能够支持上万客户端的并发访问,PB级的存储容量,TB级的聚合IO吞吐量。

深信服超融合一体机

每个基础单元都包含计算、网络、存储、安全资源,通过软件定义数据中心的模式,利用标准基础单元搭建数据中心。深信服超融合管理平台提供“所画即所得”的方式,并提供vSwitch、vRoute、vAF、vAD等网络设备模板。管理人员通过拖拉鼠标即快速地创建网络和安全设备,点击连线就能实现网络的快速搭建,挑战网络部署的极限模式。

戴尔公司的XC

戴尔XC节点建立PowerEdge服务器之上,并提供多达20个内核,和每款设备1.5TB的内存。存储是典型的混合型,其拥有闪存和旋转磁盘硬盘驱动器的节点支持,但也提供配备了10 800GB或1.6TB的闪存驱动器的全闪存模式 。戴尔提供了存储容量节点,这些仅适用于基于KVM的Acropolis Hypervisor软件定义产品,但对于扩展存储受限集群是有用的,因为其避免了购买不必要的额外计算能力的成本。

富士通的PrimeFlex

PrimeFlex是富士通公司专为数据中心的特定工作负载而打造的预配置和运转就绪的打包产品系列。虽然其产品清单中包括了典型的超融合的平台,如VMware和OpenStack,但其也有针对Hadoop、SAP Hana和微软SharePoint的PrimeFlex集成软件包。其PrimeFlex机箱内集群(Cluster-in-a-Box)是一款相对较小的超融合设备,增加了两个或四个服务器节点到富士通 Primergy CX400共享的存储设备。针对规模较小的企业组织机构和企业分支机构,其运行 Windows Server,并能够设置为一台高可用的虚拟化集群。

青云的超融合一体机

集成了QingCloud虚拟化平台、云平台管理软件、SDN网络和分布式存储,支持硬件的自动发现与配置,支持通过简单的增加节点、 连线、 上电完成云平台的部署和扩容。其超融合一体机有四种型号,分别是F系列(全闪存 – 极致存储性能)、S系列(高性能存储 全SAS)、NL系列(高容量存储)、C系列(SDN网关及管理)。

H3C超融合系统UIS 3.0

UIS是H3C面向IaaS层推出的云计算整体解决方案,这样的超融合架构使一台设备包含计算、存储及网络组件,并实现统一的横向扩展。UIS 3.0,华三推出了全新的UISM统一管理矩阵,它也是整个UIS的大脑。它摒弃了传统的割裂式管理,提供了应用管理、网络管理、存储管理、虚拟机管理和服务器管理等统一的管理和部署。同时,UIS 3.0还提供了统一存储服务,同一集群同时提供块、对象、NAS等多种存储服务,多副本保护,支持用户数据强一致性,数据可靠性可对比传统FC存储。

惠普的ConvergedSystem

惠普企业公司(HPE)的ConvergedSystem 250-HC是建立在该公司的StoreVirtual虚拟SAN设备(VSA)的软件。其为超融合的设备提供了横向扩展存储,组成了一个ConvergedSystem集群。一个集群可以从三至八台设备规模化扩展最多32个节点。每款设备可以托管从两个到四个服务器节点,赋予其高达96个处理器内核和高达2TB的内存,再加闪存驱动器和硬盘驱动器的组合。该款CS 250集群运行vSphere,增加HPE OneView InstantOn管理软件以负责部署和配置。基于VSA,该款集群还可以与唯一的存储节点在配置范围内扩展,或连接到一个现有的VSA设置。其也包括了异地复制的功能,通过StoreVirtual的远程复制功能,集成了微软的Azure连接,以进行云备份和灾难恢复。

VMware公司的EVO:RAIL

VMware公司有很多的硬件合作伙伴共同致力于其超融合产品EVO:RAIL,其中包括戴尔、EMC、日立、HPE和NetApp。一方面,选择了EVO:Rail超融合基础架构产品,将能够硬件供应商的支持。另一方面,降低成本费用。通过混合VMware公司的核心工具,如vCenter Server和虚拟SAN,EVO:Rail的设计初衷都是为了满足VMware管理员和新用户的易于使用的需求。硬件规格要求具备横向扩展到四个2U融合设备的功能。所有这些设备通常都能够运行双多核英特尔处理器,并支持192GB的内存,再加上10 Gbps的以太网和高达4TB的旋转式磁盘或SSD存储。

衡量“超融合”的标准:
在复制、容灾中,传统架构更多是基于Array-Level、通过存储卷的复制来实现,超融合方案的容灾,第一大多是基于VM-Level来进行,尤其是与Hypervisor配合起来更为便利,第二就是还不能满足RTO/RPO=0的双活要求。 传统的架构中,主机上部署的虚拟机数据具体在存储上如何分布是不可知的,而在超融合架构中,会有“本地化”的概念,也就是虚拟机的数据会优先存放在本地节点上,避免跨节点访问造成的延迟和资源占用。在进行快照、复制等操作时,是围绕虚拟机这个维度进行,而不是对虚拟机所在的存储卷进行快照和复制。
数据本地化、数据写入节点的切片策略;闪存、SSD仅用于缓存还是缓存+存储,仅支持SSD还是可以扩展PCI-e闪存卡,超融合架构对闪存/SSD的配置和使用远远超过传统存储。 数据保护,采用多副本还是RAID,是否支持纠删码;数据效率,是否支持重删、压缩、精简,在线还是后处理,软件处理还是硬件加速,单个节点还是可以跨节点全局处理。 目前流行Hypervisor有VMware vSphere、Microsoft Hyper-V、KVM,绝大多数的超融合方案都支持VMware,毕竟VMware是虚拟化界事实上的标准。据不权威数据,VMware的市场占有率是55%,Hyper-V为27%,仅支持VMware的超融合方案是很有限的,因为无法和vSphere+VSAN竞争;仅支持KVM也会导致适用范围被大大缩窄。
  相比传统架构虚拟化、服务器、存储、网络四层需要分别进行管理配置的复杂性和繁琐,超融合将这些集成到一个用户界面上,用户可以在一个界面上,实现计算和存储资源的池化、CPU/内存/HDD等资源的分配、虚拟机的创建和启动。
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