传统IT架构被OUT?看超融合内功深几许

来源:作者:时间:2018-06-20

据Gartner今年八月发布的最新报告指出,在应用场景方面,除了类似服务器虚拟化等常见的场景,超融合正在成为构建企业级私有云基础架构的主要选项。

超融合本质上是一个新兴技术架构,它将计算、存储和网络的功能采用软硬件定义的方式集中在单一设备中,并通过软件充分发挥硬件的性能,可以说超融合本质也就是一个云的架构。

众所周知,云计算已经被验证为企业数字化转型中必不可少的组成部分,而超融合是虚拟化的经典架构,私有云的最佳实践,掌握这本超融合”秘籍”,必将会决胜于数字化转型这盘大棋。

传统IT架构之殇

据Gartner的乐观预测,到2019年,全球超融合市场的规模将超过1000亿美元。大约将有30%的企业数据中心会部署超融合架构,远超今天的不足5%。在国内的IT基础设施领域,超融合还属于新兴市场,但用户的接受程度和市场增长速度却远远超出了人们的预期。

中国已成为全球超融合基础架构增速最快的市场。如何构建、升级新兴技术架构,实现IT基础架构快速演进也逐渐成为企业亟需解决的问题。

基于业务的传统物理拓扑架构

目前绝大多数企业仍旧沿用着多年前设计的传统IT基础设施架构,价格昂贵,配置部署复杂,难以管理。如何让传统数据中心变得灵活、高效、易于扩展,已经变成了IT发展过程中面临的重大难题。

该架构由服务器存储孤立地形成一个个烟囱式的架构,每个服务器(集群)对应独立的存储或网络。针对就业务搭建的架构而言,每个业务具有独立的区域,通常每个业务区的物理边界是该业务的专用汇聚交换机,计算、存储、安全等设备也专属于该业务,而各个业务之间的是完全割裂的。

基于业务的物理拓扑架构

业务之间数据割裂无法应对当前数据分析的要求,计算存储资源浪费严重。另外,纵向扩展的基础架构会使得在需要时的扩展变得困难,要依据各个设备区块资源的应用状态逐一对设备进行升级,即通过单点的形式购买服务器、存储、网络等设备,形成资源孤岛在所难免。

传统私有云数据中心架构

在数据中心架构演进的过程中,部分企业选择了基于云计算的部署方式,即以私有云平台为核心的另一种传统数据中心架构方式。这个方式虽然解决了管理问题和资源高效问题,但是却造成了更多的管理复杂度,存储的扩容能力受限、数据库等关键应用无法统一到云平台上。另外,这种采用SDN技术构建的私有云组网成本很高。

私有云数据中心架构

当传统IT基础架构遭遇I/O瓶颈

随着互联网的蓬勃发展,现代企业的数据量越来越大,应用越来越多,为了构建更高效的计算和存储的基础架构来满足应用的数据访问需求,更是让CIO们殚精竭虑。

虚拟化的出现让人们更多的关注于如何做出高可用架构,使CPU和计算的复杂性变得不再重要。然而,处于核心地位的存储依旧面临水平扩展难的窘境,大部分传统IT基础架构仍旧采用SAN进行数据存取访问。尽管CPU的性能越来越强大,但碍于传统存储硬盘太慢,导致大部分CPU计算能力处于空闲或等待存储数据传输过来的状态。可见,传统存储的容量和性能不具备与计算能力匹配的可扩展性,难以满足企业进行高速数据访问的需求。

传统SAN架构

针对以上IT传统架构的不足,企业级云计算厂商深信服提出,企业首先要简化物理架构,采用标准化硬件并使得硬件与业务功能和逻辑解耦和;二是在以虚拟化技术和软件定义技术对业务抽象,让业务逻辑更加灵活可塑;三是逐步地以自动化智能化的方式简化管理运维并实现更完善的安全管控;四是让资源的使用和发布更加符合业务要求,提升业务的敏捷能力、弹性能力和高性能要求。

对于传统存储遇到的I/O瓶颈,企业则需要改变传统的存储架构,分布式存储就是最好的选择。软件定义的分布式存储是当代数据中心技术演进的主要趋势之一,已经被用户广泛接受。通过软件作为媒介,将服务器和存储组成一个存储资源池,既保证了存储需要的性能,又同时通过硬件+软件的方式,提供了良好的扩展性。

Google、Facebook 等大型互联网公司通过软件定义技术构建大规模数据中心,并结合虚拟化技术和企业IT的场景,实现可扩展的IT基础架构,这就是最早的“计算”和“存储”的融合——超融合架构。软件定义的分布式存储是超融合架构的核心,超融合的本质是传统IT架构从硬件向软件转型的核心产品,也是传统IT架构向新IT架构转型的产物。

打破藩篱 决胜融合未来

受Google启发,超融合架构最终被定义为以虚拟化为核心,将计算、存储、网络等虚拟资源融合到一台标准x86服务器中形成基本架构单元,并将多套基本单元通过网络聚合起来,实现模块化横向无缝扩展,实现统一资源池。

超融合架构

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。其优势主要表现为:

架构设计更为简单

简单来说,超融合架构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。因此,超融合架构的一个优势就是高速访问本地数据,不必跨网络。

与此同时,超融合架构还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等元素,多套单元设备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,它的扩展方式变为横向增加节点即可。通过这种标准化的模块,用来搭建数据中心无疑是非常方便的,这不仅大大方便客户的搭建管理,同时也增强了系统的灵活性。

性价比更高

从成本角度看,采用超融合架构,用户的整体拥有成本(TCO)将得到有效降低;利用超融合设备,不但可以快速搭建出一个数据中心,更重要的是,利用超融合这种方式,能够让客户在搭建过程更方便,客户不需要再对基础设施进行调研,只需要了解自己的需求,同时了解到超融合设备,这样就能够快速的实现搭建。在应用方面无疑大大节省了企业的成本。

部署更简单

超融合在于对服务器、存储、网络的融合,由于采用开箱即用的部署方式,可以免去传统集中存储环境下存储的规划、连接、配置等复杂的管理操作,无需再配置Raid组、LUN、卷等。像乐高积木一样,只需要相同的模块,根据客户的需求,就可以搭建出各种各样的模型。乐高积木就相当于超融合,而搭建出来的模型就是数据中心。交付时间可以从过去的十几天缩短到一两天,大大降低交付的时间。

运维更简单

与传统架构相比,超融合架构管理更为简单,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/存储等资源的分配、虚拟机的创建和启动,无疑会为用户带来极大的便利性。总的来说就是,超融合架构具备了统一的系统管理、监控、维护的特点。

让系统更灵活

随着云计算和大数据时代的来临,企业需要IT系统能够快速的跟上业务需求。超融合让系统的扩展更灵活。客户只需要根据需求购买相同的配置,就可以快速的实现IT系统的扩展。

超融合架构对比传统存储架构

综上,相比传统存储,超融合架构在购买成本上可以节省近30%。另外,采用超融合架构还可以帮助用户节省用于应用计算的服务器数量,加之Scale-Out(横向扩展)能力带来的管理、运维成本节省,更容易打动用户。

国内超融合市场混战 如何出奇制胜

超融合在近两年逐步成为数据中心基础架构市场中最为火热的方向之一,足够大的市场份额吸引着不同类型的企业试水这一市场。IT基础设施正在经历一场由超融合引发的重新洗牌,服务器、存储、网络安全、数据库等不同领域的企业纷纷涌入超融合市场。

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