超融合指明IT系統(tǒng)大趨勢(shì),F(xiàn)usionCube是首選
服務(wù)器、存儲(chǔ)陣列以及交換機(jī)是數(shù)據(jù)中心中三大組件,分別擔(dān)任著計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)的角色,整個(gè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)呈現(xiàn)煙囪式的設(shè)計(jì),雖然傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心復(fù)雜昂貴,并且不易擴(kuò)展,但是能夠滿(mǎn)足大多數(shù)行業(yè)客戶(hù)需求,很長(zhǎng)時(shí)間里發(fā)展重點(diǎn)在于提升性能而不是架構(gòu)重構(gòu)。
分久必合 超融合架構(gòu)是大趨勢(shì)
數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)革新有兩大推動(dòng)力,一方面是超大規(guī)?;ヂ?lián)網(wǎng)公司的崛起。以Facebook、谷歌以及國(guó)內(nèi)BAT為代表的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),數(shù)據(jù)量巨大,超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心遍布全球,并且擁有一批IT技術(shù)水平超高的工程師。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心在靈活性和成本上都不能滿(mǎn)足互聯(lián)網(wǎng)公司需求,所以互聯(lián)網(wǎng)公司就打造了標(biāo)準(zhǔn)化的底層硬件加上高效的管理軟件的新平臺(tái),這也是超融合架構(gòu)的雛形。
另一方面,如今的處理器、內(nèi)存等等系統(tǒng)組件已經(jīng)高度進(jìn)化。x86架構(gòu)的生態(tài)非常完善,專(zhuān)有架構(gòu)的性能優(yōu)勢(shì)不再明顯,并且隨著SSD的普及,整個(gè)數(shù)據(jù)中心不同組成部分演進(jìn)速度趨于統(tǒng)一。這為計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)深度融合提供了有利條件。超融合就在互聯(lián)網(wǎng)公司原始技術(shù)積累以及底層硬件平臺(tái)演進(jìn)的雙重作用下誕生。
Wikibon ServerSAN 市場(chǎng)調(diào)研
歷經(jīng)數(shù)年技術(shù)積累,如今客戶(hù)已經(jīng)開(kāi)始接受并在新一代數(shù)據(jù)中心中廣泛采用基于超融合架構(gòu)的解決方案。典型的場(chǎng)景包括虛擬化、VDI、分支機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)等關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用以及存儲(chǔ)資源池等。Gartner將這個(gè)市場(chǎng)稱(chēng)為集成系統(tǒng) (Integrated System),并且依據(jù)解決方案功能以及組件的不同分為下面四個(gè)領(lǐng)域:
- 集成基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng) Integrated infrastructure systems (IISs) ,服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)集成在一個(gè)機(jī)柜中,早期VCE的vBlock是其中的代表。
- 集成參考架構(gòu) Integrated reference architectures (IRAs) 。通過(guò)兩家或者多家廠(chǎng)商認(rèn)證的,滿(mǎn)足特定說(shuō)明和指標(biāo)的一組邏輯硬件和軟件的集成系統(tǒng)。vSAN Ready Node可以劃為這類(lèi)方案。
- 超融合集成系統(tǒng) Hyperconverged integrated systems (HCISs)。通過(guò)緊耦合計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)硬件像傳統(tǒng)SAN一樣分配存儲(chǔ)空間。管理軟件具備管理存儲(chǔ)、計(jì)算等資源,并且實(shí)現(xiàn)備份、壓縮、去重等功能。這類(lèi)產(chǎn)品如華為的FusionCube、Nutanix的產(chǎn)品都是超融合集成系統(tǒng)。
- 集成堆棧系統(tǒng) Integrated stack systems (ISSs) 。利用應(yīng)用軟件將服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)硬件集成在一起的設(shè)備。***代表性的產(chǎn)品就是Oracle Exadata。
超融合系統(tǒng)的應(yīng)用及核心優(yōu)勢(shì)
主流超融合系統(tǒng)都會(huì)包含基礎(chǔ)架構(gòu)及云管理平臺(tái)兩部分。下圖以華為的FusionCube為例介紹了超融合系統(tǒng)的典型架構(gòu)。
FusionCube的核心有云管理平臺(tái)和分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)兩大部分。云管理平臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)資源管理、狀態(tài)監(jiān)控等等功能的集合。可以說(shuō)在云管理平臺(tái)的支持下,F(xiàn)usionCube才得以實(shí)現(xiàn)真正的做到極簡(jiǎn)運(yùn)維和對(duì)資源的統(tǒng)一管理。
FusionCube分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)采用獨(dú)特的并行架構(gòu)、創(chuàng)新的緩存算法、自適應(yīng)的數(shù)據(jù)分布算法,既消除了熱點(diǎn)也提高了性能,并且能夠以超快的重建時(shí)間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化自修復(fù),提供卓越的可用性和可靠性。
超融合實(shí)現(xiàn)高性能,一方面依靠高性能的硬件組件。比如PCIe SSD,華為擁有ES3000 PCIe SSD,單片ES3000的4k隨機(jī)讀IOPS性能可達(dá)77萬(wàn),延遲則在100 μs以?xún)?nèi)。相對(duì)于磁盤(pán)和SATA/SSD,PCIe SSD的加速效果可謂立竿見(jiàn)影。此外,網(wǎng)絡(luò)層面56Gbps的InfiniBand這樣的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在超融合方案中應(yīng)用也非常普遍,數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)分析、超大并發(fā)量的交易業(yè)務(wù)場(chǎng)景下,InfiniBand是***選項(xiàng)。
除了借助PCIe SSD和InfiniBand實(shí)現(xiàn)性能提升, FusionCube分布式存儲(chǔ)軟件免鎖化調(diào)度的I/O軟件子系統(tǒng),徹底解決了分布式鎖沖突,使得I/O路徑上無(wú)需進(jìn)行任何鎖操作和元數(shù)據(jù)查詢(xún),I/O路徑短、時(shí)延低;分布式的無(wú)狀態(tài)機(jī)頭,可以充分發(fā)揮各個(gè)硬件節(jié)點(diǎn)的能力,大大提升了系統(tǒng)的并發(fā)IOPS和并發(fā)MBPS。
實(shí)現(xiàn)高性能的同時(shí),線(xiàn)性擴(kuò)展以及完善的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制是FusionCube分布式存儲(chǔ)軟件另外兩個(gè)核心優(yōu)勢(shì)。FusionCube分布式存儲(chǔ)軟件采用全分布式DHT架構(gòu),將所有元數(shù)據(jù)按規(guī)則分布在各節(jié)點(diǎn),避免了元數(shù)據(jù)瓶頸,支持線(xiàn)性擴(kuò)展。
FusionCube分布式存儲(chǔ)軟件支持多種數(shù)據(jù)冗余保護(hù)機(jī)制以及靈活設(shè)置數(shù)據(jù)可靠性策略,并且,系統(tǒng)對(duì)有效數(shù)據(jù)分片進(jìn)行數(shù)據(jù)的冗余保護(hù),在硬盤(pán)、服務(wù)器故障的時(shí)候,能夠?qū)τ行?shù)據(jù)進(jìn)行并行重建,1TB硬盤(pán)的重建時(shí)間小于30分鐘,大大增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。
超融合系統(tǒng)是軟硬一體化的,所以華為從底層硬盤(pán)、服務(wù)器以及上層虛擬機(jī)等不同的層次考量并設(shè)計(jì)了硬盤(pán)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及處理、部件全冗余以及虛擬機(jī)備份及智能自愈等功能,全面保障系統(tǒng)可靠性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)永續(xù)。
從交付開(kāi)始的極簡(jiǎn)管理
華為通過(guò)預(yù)集成、預(yù)驗(yàn)證和統(tǒng)一服務(wù)打造一個(gè)完整的解決方案交付給客戶(hù),可將業(yè)務(wù)上線(xiàn)時(shí)間從20周縮短到1周多。上線(xiàn)后可以通過(guò)FusionCube Center管理工具實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一資源管理、統(tǒng)一告警和統(tǒng)一監(jiān)控。通過(guò)一站式服務(wù),解決原有客戶(hù)需要多家廠(chǎng)商維護(hù)系統(tǒng)及責(zé)任不明的問(wèn)題。
FusionCube是超融合系統(tǒng)的一個(gè)代表,分布式存儲(chǔ)架構(gòu)以及PCIe SSD的應(yīng)用都是當(dāng)前超融合系統(tǒng)的主流設(shè)計(jì)。華為又在數(shù)據(jù)保護(hù)、資源管理以及交付使用等環(huán)節(jié)上做足工作,因此,F(xiàn)usionCube相比其他同類(lèi)型超融合產(chǎn)品能夠更好的滿(mǎn)足虛擬化、數(shù)據(jù)庫(kù)等場(chǎng)景下的業(yè)務(wù)需求,再加上完善的服務(wù)體系,用戶(hù)可以全面享受超融合帶來(lái)的IT基礎(chǔ)設(shè)施新架構(gòu)帶來(lái)的良好體驗(yàn)。
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