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知道 超融合基础架构吗

消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间:2024-04-28

报价宝综合消息知道 超融合基础架构吗

一“融合”架构的起源

“融合”架构最初的解决方案通常包括了服务器、SAN储存和网络(以太网或InfiniBand)。一般是由单一供应商提供的包括服务器、储存和网络在内的预整合、预验证的完整解决方案,这是最早的“融合”架构。其实这和传统的系统整合解决方案差不多。以前做解决方案,客户需要面对多家供应商,现在已转变为由单一供应商提供独立打包的、经过优化的产品和服务。这种“融合”架构简化了系统安装和业务部署的过程,但传统SAN储存的扩充套件性和效能问题没有解决,管理性也没有得到根本的改进。

从技术角度,这种“融合”架构只是一种装置的整合,一体化交付,尽可能的“开箱即用”,可以简化系统部署和后续管理,帮助使用者更快的构建洗头。但是,这种架构没有真正的实现融合,服务器还是服务器,储存还是储存。

为了解决传统SAN储存的效能和扩充套件性问题,一些厂商开始考虑采用X86服务器作为储存资源节点。以ORACLE的数据库一体机Exadata为例,它设有专门的储存节点,是基于X86服务器组合而成,采用横向扩充套件架构,利用储存节点具备的一定计算能力,将简单的查询下发到储存节点上执行,只返回少量结果资料,这样可以有效的提升储存系统效率,带宽可以随着储存节点的加入获得近乎线性的扩充套件。在储存网络上也没有采用SAN架构,而是在计算和储存节点之间统一使用高速的InfiniBand(IB)互联,消灭网络异构,提高数据库访问效能。这种架构是比较早的软件定义储存的模式。

随着互联网的发展,互联网公司的访问压力越来越大,为了解决这个问题,需要一种低成本,高效能而又具有灵活性的分散式处理架构。

大家都知道X86服务器成本很低,但是硬盘本身的随机I/O效能很差,而互联网公司的关键业务又需要很高的IOPS。外接SAN储存虽然可以将多个硬盘聚合在一起,输出较高的带宽和IOPS,解决一部分效能问题,但是投入的成本太高。

在这种情况环境下,采用软件定义的分散式储存解决方案满足了互联网公司的需求。既可以通过规模化部署解决效能问题,又可以降低整体成本,虚拟化的方案又极具灵活性。通过部署大量的X86服务器储存节点和计算节点,组建储存资源池和计算资源池,一种以虚拟化软件+分散式储存软件+X86服务器硬件组成的“融合”架构逐渐流行起来。

二.两种“融合”架构概念

“融合”是指将两个或多个元件组合到一个单元中,元件可以是硬件或软件。

在传统的X86融合架构概念中,融合架构就是X86物理服务器+储存装置+虚拟化软件,其实可以理解为是一种系统整合。即使是ORACLE的数据库一体机,也可以看做是在一个机柜内的物理装置的系统整合。融合系统的扩充套件可以只扩充计算或储存节点,二者没有直接的相互依赖关系。

在超融合的概念中,“融合”是指在同一个X86服务器的硬件资源上实现储存和计算功能,封装为单一的、高度虚拟化的解决方案。与融合系统一样采用分散式架构,但是各个节点间没有明确的计算和储存的分工。要扩充容量和效能,只需在现有网络中加入新的节点即可实现自动扩充套件,直至几百或上千个节点,部署速度快,易于管理,规模上限大。

三.两种“融合”架构相同点

从架构上分析,两种“融合”架构都是使用大量标准的x86服务器组成丛集,没有SAN或NAS等共享储存装置,主要使用分布在每个节点上的服务器的本地硬件做为储存装置,以软件定义储存(SDS)的方式组建共享储存池。最初起源于大规模互联网基础设施,目前被广泛应用于传统IT企业领域。

我们可以大致概括一下,两种“融合”架构都是以SDS替代了传统融合系统中的SAN,然后再加上计算资源虚拟化而组成。

四.两种“融合”架构不同点

4.1、从物理部署上分析

一般说来,融合系统通常是Rack(机柜)级的,而超融合系统通常是Box(机箱)级的。

融合架构的计算资源一般都使用刀锋服务器,网络交换机和外接储存(SAN或基于IB网络的分散式储存),需要将这么多装置整合在一起必须使用机柜,否则无法融合到一起。

超融合架构是在同一套装置中部署计算、网络、储存和服务器虚拟化等资源和技术。在下图中,以2U架构为例,在其四周部署了四个计算节点,节点包括了储存、计算和网络。当然,它们是相互独立的,与刀锋服务器不同。

超融合构架和之前的融合架构在物理架构上有很大的不同,在融合架构中,只是将三个或者四个物理装置组合在一起,每个物理装置本身仍然相对独立,而在超融合环境中,所有的构成部分都是无缝衔接在一起的,看不到任何缝隙的。

4.2、从逻辑部署上分析

在融合架构中,计算和储存仍然可以是两个独立的元件,没有直接的相互依赖关系。比如,经典的OpenStack+Ceph方案,由虚拟机器和多个节点分散式储存资源池相结合组成一个融合系统,共享X86装置物理资源。

而超融合架构以虚拟化计算为中心,计算和储存紧密相关,储存由虚拟机器而非物理机CVM(Controller VM)来控制,并将分散的储存资源形成统一的储存池,而后再提供给Hypervisor用于建立应用虚拟机器。

在超融合架构的每个节点之上都配备了CVM,它的作用就是取代磁盘阵列的磁盘控制器,所有的节点上都会有这样一个虚拟机器,后端会通过分散式档案系统实现统一的整合,把所有节点的硬件资源整合成,形成大而单一的储存池。

如下图所示:

在传统的融合架构中可以看到,不管是集中式还是分散式,CVM都是在原物理装置上,而不是在虚拟机器上。

五.超融合基础架构的优势

超融合基础架构实现了计算、储存、网络等资源的统一管理和排程,具有更弹性的横向扩充套件能力,可以为资料中心带来最优的效率、灵活性、规模、成本和资料保护。使用计算储存超融合的一体化平台,替代了传统的服务器加集中式储存的架构,使得整个架构更清晰简单,极大简化了复杂IT系统的设计。相对与传统的IT架构,超融合架构具有天然的优势。

下面我们来对比一下两种架构的扩充套件方式:

资料中心“融合架构”的扩充套件方式

超融合资料中心,只要满足软件定义的标准即可投入到使用中,而传统架构下的资料中心则是依据各个装置区块资源的应用状态去逐一升级装置,即通过单点的形式去购买装置,他们之间始终未能达到一个平衡点。

超融合架构在扩充套件性上更能体现出优势,灵活而高效,具有以下优势:

1)按需采购:无需一次性大规模采购,可以按需购买,随着业务的增长而新增资源,扩充套件节点数是无限的。

2)快速交付:从上机架开始几十分钟内即可交付使用,部署快速;

3)简化管理:单一界面,统一管理计算、储存、虚拟化等资源,运维管理简单化;

4)弹性扩充套件:分散式架构,线性扩充套件,无单点故障;

5)单一支援:单一厂商保障所有软硬件,包括计算、储存和虚拟化的支援;

总之,从两个资料中心的发展对比来说,传统架构的资料中心是以业务为单位去采购IT装置,超融合是以业务的效能为单位,去采购超融合基础架构的装置。

2019-10-11 02:51:00

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