超融合解决方案介绍.doc

1、20160810 超融合解决方案介绍 v174超融合解决方案介绍首先需要厘清概念，谈超融合，就得先从融合架构谈起融合架构又称为集成系统，通过整机柜集成和预配置实现快速部署，但仍然采用传统的服务器、网络、存储三层架构。典型的融合架构方案包括 VCE 的 Vblock、NetApp 的 FlexPod、Oracle 的 Exadata，以及Huawei 的 FusionCube 和 H3C 的 UIS 等。可以注意到融合架构在形态上体现为一个机柜或刀箱，里面集成了服务器、网络、存储节点，安装了虚拟化软件。而超融合架构则是基于通用的服务器硬件，借助虚拟化和分布式技术，融合计算、存储、虚拟化与一体，不

2、再需要专门的 SAN 存储。相比融合架构来说，超融合摆脱了整机柜/刀箱集成的束缚，也不再受限于传统的三层架构，更具有弹性。其次理解每家产品的理念、定位和技术渊源超融合概念在今天能够得到大家的热议，一是随着硬件性能密度的提升，网络互联互通的便利，软件智能逐渐走向成熟，超融合也是 IT 基础设施演进的一个必然方向；二则是对传统架构的颠覆式创新，在 IT 资源的分配和管理上相比传统架构更有效率（尤其是集中式存储模式） ，因此对传统存储的冲击也最大。这也恰恰说明为何超融合理念的倡导者会是Nutanix、SimpliVity、Pivot3、Maxta 以及 VMware 这些在企业级（存储）市场并不显赫

3、的厂商。而对于 EMC、IBM、NetApp 这些存储巨头来说，超融合并不是一个“讨人喜欢”的概念，谁让他们“真的有一头牛”呢？Nutanix、SimpliVity 等超融合初创厂商，均成立于 2009 年，借鉴Google 等互联网数据中心架构，通过软件定义的方式，将服务器的计算和存储资源聚合，在虚拟化层面上实现池化和统一管理，实现虚拟化环境的新型部署模式。他们的确是这个市场最彻底的“革命者” 。VMware 在 2014 年发布的 VSAN，也是专为优化虚拟环境而设计的存储解决方案，通过与 vSphere 的深度耦合，将软件定义数据中心延伸到存储一层（在此前 VMware 通过 VAAI、

4、VASA、VVOL 帮助专业存储厂商更好的支持虚拟化应用，现在决定甩开膀子自己上阵了） ，并巩固 VMware在虚拟化数据中心的优势。而 HP、Huawei 作为传统企业级的老兵，有成熟的软件定义存储产品，如 HP 基于 LeftHand 的 StorVirtual、Huawei 从 FusionCube 拆分出来的FusionStorage，通过与 Hypervisor 集成或作为其堆栈的一部分而摇身一变成为时髦的“超融合” ，但从规格、指标来看，与“原生”的超融合架构仍然存在差距。在国内比较有影响力的公有云服务提供商青云，也推出了超融合一体机，通过预集成 QingCloud 虚拟化平台、云

5、平台管理软件、SDN 网络和分布式存储，实现企业云平台的落地部署。另外一家厂商深信服，本行是做网络安全的，也加入了超融合的战场，坦率的说在狭义的超融合架构（服务器+存储+虚拟化）上平淡无奇，但所画即所得的部署模式和网络层的深度集成却让人印象深刻，更适合SMB 客户从网络安全到基础架构的一揽子交付需求。回到联想自身，没有自己的存储核心技术这一短板，在过去只能依赖于 OEM 和技术合作弥补，随着超融合的发展，也无需再苦恼了，超融合不需要存储，但一定要部署在服务器上。而服务器则是联想企业级最强的地方，与 Nutanix 合作推出的超融合 HX 系列，基于最好的 x86 服务器 System x，目标

6、成为超融合市场的标杆产品。选择超融合方案可以遵循哪几个标准？这么多考量因素，一个“好”的超融合方案究竟该如何判别？可以从以下五个方面去衡量：依次为适用性、兼容性、数据效率、连续性及可扩展性。1 适用性 VM-Centric超融合既然是为虚拟化环境部署而服务，那么整个架构设计是否以虚拟机为核心，会对使用体验会有直接影响，在这方面做得越好，也就越能体现该方案的优势。VM-Centric 可以通俗的理解为站在为虚拟机服务的角度上，以让虚拟机运行的更有效率为目标，Top-Down 进行产品设计。比如说，在传统的架构中，存储对上层的主机提供存储卷服务，对于在主机上部署的虚拟机来说，其数据具体在存储上如何

7、分布，是不可知的，当我们在使用快照、复制等数据保护功能时，我们是对存储卷进行操作。而在超融合架构中，与虚拟机相关的数据分布，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，同样也是围绕虚拟机这个维度来进行的，而不是传统架构中是对虚拟机所在的存储卷进行快照和复制。业界的超融合方案，如之前所述，大致可以分为两类，一种是“原生”超融合，如 Nutanix、SimpliVity、Maxta，另一类则是软件定义存储升级，如 HP 的 StorVirtual、Huawei 的 FusionStorage。对比这些产品的指标可以看

8、出，前者在“VM-Centric”方面一般做的比较全面，也会将其作为宣传的重点，而后者在“VM-Centric”方面着墨较少。这很好理解，毕竟前者是针对虚拟化场景进行的专门设计，而后者更多是将现有的软件定义存储增加了一个虚拟化层。举一个例子说明这两种架构的不同就是：前者是一辆轿车，设计目的就是为了驾驶者的乐趣和乘坐者的舒适，而后者更像一辆皮卡，设计目的是为了载货和通过性。虽然皮卡对乘坐者的舒适度也是有保证的，但总归不如轿车舒服；当然单纯讨论载货能力，轿车却也是不如皮卡的。2 兼容性 Hypervisor 支持目前流行 Hypervisor 有 VMware vSphere、Microsoft

9、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。EVO:RAIL/VxRAIL 仅支持 VMware，毕竟这是自己的亲儿子，是用来巩固自己市场地位的法宝；SimpliVity、Maxta 虽然现在仅支持VMware，但有明确的计划要支持 Hyper-V，原因是继续绑定 VMware 并不能保证自己的生存，而 Hyper-V 和 KVM 的市场增长比较快（据不权威数据，VMware 的市场占有率是 55%，Hyper-V 已经增加到 27%） 。对 Hypervisor 支持最全的则是 Nutanix，VMware/Hyper-V/K

10、VM（自己开发的 AHV）都支持；Huawei 的 FusionStorage 则除了支持 VMware 和KVM 外，自己也有基于 Xen 开发的 FusionSphere 虚拟化平台。当然还有一些厂商因为产品定位的原因，仅支持自己基于 KVM 开发的虚拟化平台，如深信服、SmartX。如果客户本身就是一个多 Hypervisor 平台混合部署的环境，兼容多个 Hypervisor 带来的好处就很明显了，这个时候客户也会有虚拟机在Hypervisor 间转换的功能需求。个人的一点浅见：仅支持 VMware 的超融合方案是没有前途的，因为你首先就无法和 vSphere+VSAN 竞争，当然 V

11、xRail 除外（亲儿子嘛） ；如果仅支持 KVM 的话，也会导致适用范围被大大缩窄。同样，对于客户来说，除非你是 VMware 的铁杆粉丝，或者你的业务必须用到 vSphere 的一些高级功能，否则没有必要为了一棵大树而放弃森林，尤其是对于大量部署 Windows 的客户，Hyper-V 就是一个不错的选择，而在 Linux 平台，免费的 KVM 也发展的比较成熟。3 效率 I/O 优化和数据效率在这一方面，各家超融合方案的区别体现在：数据本地化的设计，以及数据写入到节点时的切片策略：基于已有的 SDS 方案 Bottom-Up 的超融合方案，在数据本地化设计上，并没有原生的超融合架构做的深

12、入。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：很多人都有疑问，为什么传统架构需要七八台服务器，加中端存储才能支撑的应用，三四个超融合节点就可以替代？其实有个原因就是超融合架构对闪存/SSD 的配置和使用远远超过传统存储。通常，一个节点配置的 SSD 会是 800GB1600GB，甚至可以扩展到更多。虽然传统存储也可以配置很多 SSD，但相应的成本也会急剧提升。有的超融合方案如 VSAN，SSD 仅可以作为缓存使用，并不能存储数据，而有的方案如 Nutanix 则既可以做缓存，也可以存储数据；大部分超融合方案只能使用 SSD，而华为的 FusionStorage 则可以使用 PCI-e 闪存卡。数据保护，采用多副本还是 RAID，是否支持纠删码：相比传统存储的 RAID 技术，在分布式系统中，多副本技术是最常见的数据保护方案，为了缓解副本技术带来的存储空间的占用，对于冷数据采用纠删码方式进行保护，也是通用方案。但可以看到，仍然有一些超融合方案，在节点内部使用 RAID 进行数据保护，如 SimpliVity 使用硬件 RAID 卡将节点内的硬盘创建成 RAID6，如 Maxta 则使用。