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問答專欄Q & A COLUMN

超融合架構怎么樣?適用于什么場景使用?

BicycleWarriorBicycleWarrior 回答0 收藏2
問題描述:超融合架構這兩年一直炒的很火,但是沒見有一家公司做的能夠稱的上是穩定的企業級產品!用x86服務器加上軟件定義存儲加上軟件定義網絡,加上虛擬化平臺,應用場景到底有哪些,解決了用戶的哪些痛點?為啥必須得用超融合,沒感覺比之前平臺架構省了多少錢,省了多少人
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wean

wean

回答于2022-06-28 18:05

超融合架構怎么樣?

回答這個問題,首先要了解超融合架構是針對傳統架構的,相對于傳統架構超融合的優勢主要體現在以下幾點:

1.可靠性能更好

用服務器構建存儲,客戶顧慮最多的首先是可靠性,如果需要衡量可靠性:

  • 系統的冗余度?通俗的說就是允許硬件壞多少?

  • 出現故障后是否完全自動恢復?

  • 恢復速度和時間?因為系統處于降級狀態下是比較危險的狀態,故障窗口越小,出現整體故障的可能性就越小。

以下給出詳細的系統冗余與恢復機制對比。

上表需要進一步說明的是:

三副本可以帶來比雙控更好的冗余度,代價當然就是損耗更多的容量。

管理的粒度部分,各家實現不同,有的是基于資源池設置兩副本或三副本,有的廠商,比如SmartX,是以卷為單位,這樣的好處就是可以在一個資源池上分配不同副本策略的卷,用于不同安全級別的VM。

熱備盤的處理方面,其實大部分分布式存儲都沒有了,而是利用已有空間進行恢復。但需要強調的是現在GlusterFS還是使用熱備盤機制,包括深信服等還是基于這樣的產品構建超融合,個人很不看好。

可以看出可靠性方面,超融合架構的優勢非常大,但其實這里的優勢都是分布式存儲本身應該具備的。

2.性能更高

可以看出,超融合在性能方面的架構優勢也非常明顯,當然代價就是消耗計算資源,所以計算資源的消耗是檢驗超融合專業性的一個重要因素。

以下給出詳細的性能機制對比。

性能相關的特性中,多節點并發和性能擴展依舊是分布式存儲帶來的。而數據本地化是超融合架構獨有的,分離式的架構無法實現,當然代價就是計算資源的占用。SSD是即使傳統架構存儲都會使用的,但雙控無法發揮SSD的性能。

比如EMC Unity 650F,8:2 8K混合隨機讀寫性能最大27萬IOPS,而對于類似Nutanix、SmartX等性能比較好的超融合產品,一個節點8:2 8K混合隨機讀寫很容易達到3萬以上IOPS,通過線性擴展,10個左右節點就可以達到EMC Unity 650F的最大性能。而10個節點只是非常小的用戶規模。

3.可擴展性更好

可擴展性是分布式架構的最大優勢之一,當然擴容后的數據自動負載均衡效果并不是必然的,要看廠家的產品化程度。

以下給出詳細的系統可擴展性對比。擴展性方面的優勢,依舊是分布式存儲架構帶來的。

4.運維更簡單

超融合架構運維的簡化效果是非常顯著的,以下從幾個角度進行部署與運維對比。其中部分優勢是分布式架構帶來的,比如只維護標準商用服務硬件,而使用超融合后,可以進一步減少硬件的需求量。

5.更節省費用

說法在網上很多了,但以下這個實例可能更精準和量化一些,大家可以對比使用成本。這里沒有包括人員維護成本,續保等費用的成本等。人力成本方面,去掉專業存儲運維就可以節省很大一部分人員開銷。根據實際經驗值,采用超融合在人員投入至少減少50%。采購成本,超融合產品一般可以做到傳統架構70%。

以下給出使用成本與收益對比實例。

超融合適用于什么場景?

一、超融合產品的 6 大適用場景

在最新的《Critical Capabilities for Hyperconverged Infrastructure》報告中,首先值得關注的是 Gartner 對超融合當前六大主流場景的定義,包括:

  1. Consolidated:以降低 TCO 為目標的不同層級 IT 設施整合的數據中心超融合項目。
  2. Business-Critical:用于承載類似 ERP 等關鍵業務,并用于提升可靠性與可擴展性的超融合相關項目。
  3. Cloud:用于承載基于私有云設計的新型應用或重新設計的核心應用。
  4. Edge:支持和 IoT 設備接口,并基于邊緣計算相關應用、微服務的超融合相關項目。
  5. ROBO:被遠程管理的非主數據中心,亦可用于作為 IoT / 邊緣計算的橋接基礎架構。
  6. VDI:VDI 架構可通過 LAN/WAN 的方式,通過遠程顯示協議訪問,通過超融合簡化部署而受益。

以上 Gartner 定義的六大場景包含重要信息:

  1. 超融合最早被廣泛的應用的場景以 VDI 和 ROBO 為主,即使是生產環境,也用于非核心生產系統,但時至今日,超融合已經完全覆蓋了傳統架構中塊存儲覆蓋的所有的領域,甚至包含企業級核心應用。
  2. 超融合作為私有云的重要基礎,同樣成為超融合的一個重要應用場景。
  3. 目前熱點的邊緣計算和物聯網領域,也成為超融合的一個重要應用場景。

二、超融合產品的 11 個關鍵能力

除了適用場景,用戶同樣關心超融合這種新型的架構,應該關心哪些特性。各家廠商一般給出的是自身產品的特性列表,但 Gartner 從用戶需求視角梳理了如下超融合產品關鍵能力:

1. 超融合產品硬件相關能力(Hardware),例如:

  • 硬件配置最低要求
  • 基于第三方硬件的能力優化
  • 認證的硬件平臺
  • 對最新配件如 NVMe 的支持
  • 網絡資源是否支持無中斷的自動擴展
  • 硬件故障處理能力等

2. 軟件定義數據中心能力(SDI),例如:

  • 軟件定義計算,軟件定義存儲,軟件定義網絡支持能力
  • 數據中心基礎機構編排管理能力
  • 云管能力以及第三方云管的支持
  • Openstack 的支持等

3. 虛擬機相關能力(Hypervisors),例如:

  • 支持的自有和第三方 Hypervisor 平臺
  • 對熱遷移、快照等基礎特性以及 HA、DR 等高級特性的支持
  • 對多 Hypervisor 混合支持的能力等

4. 容器相關能力(Containers),例如:

  • 對 Docker 等容器引擎的支持
  • 對 Kubernetes 等容器管理架構的支持
  • 對容器持久化存儲的支持等

5. 數據服務相關能力(Data Services),例如:

  • 壓縮、重刪等容量優化技術
  • 對于帶寬、延遲、IOPS 相關的優化
  • 基于性能和容量的存儲分層等

6. 數據保護相關能力(Data Protection), 例如:

  • 自有或第三方集成的備份歸檔方案
  • 同步復制以及兩個站點和多站異步復制功能
  • 數據保護機制和恢復機制等
  • 數據恢復對性能的影響
  • 是否支持在線的系統升級

7. 系統管理相關能力(Management),例如:

  • 主站點以及對 ROBO/Edge/IoT 的監控,管理和故障診斷
  • 安裝、配置服務支持
  • 管理 API 的支持
  • CMP 的集成

8. 自有以及第三方軟件棧集成能力(Stack),例如:

  • 操作系統支持
  • ERP、數據庫、BI 分析軟件支持
  • 內存型數據庫支持
  • VDI 支持
  • PaaS 層軟件支持等

9. 系統擴展能力(Scaling),例如:

  • 系統最大系統規模
  • 當前已部署的最大規模集群
  • 集群間互聯的協議
  • 計算和存儲獨自的擴展能力

10. 服務與支持能力(Service and Support),例如:

  • 是否提供軟硬件打包模式,軟件模式的用戶服務如何支持
  • 從 L1 到 L3 的支持能力
  • 監控以及解決問題的工具以及處理流程
  • 對邊緣計算或者 ROBO 提供的服務

11. 安全合規相關能力(Security),例如:

  • 基于角色的權限管理能力
  • 數據加密能力
  • DOS 和 DDOS 支持能力
  • NFT、NIPS、SEM 等能力

三、不同應用場景中對不同產品關鍵能力的權重

基于以上關鍵能力和主要應用場景,Gartner 還給出了各種關鍵能力在不同場景下的權重:

針對每個場景的具體解析:

  1. 對于 Consolidated 場景,整體要求比較均衡,但硬件平臺和虛擬化平臺的開放性是關注重點;
  2. 對于 Business-Critical 能力,數據保護能力自然是用戶最關注的特性;
  3. 對 Cloud 場景,對上層協議棧的支持是評估的關鍵;
  4. 而對于 Edge 場景,特定的硬件要求以及管理能力和擴展能力尤為重要;
  5. ROBO 場景,由于區域上的分散,系統的管理能力和廠商服務支持能力是客戶需要重點評估的內容。

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