大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案中的分離式與超融合部署-創(chuàng)新互聯(lián)

數(shù)據(jù)中心內(nèi)部系統(tǒng)的核心要求是 “穩(wěn)定可靠”，一是指系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中有能力提供連續(xù)可靠的服務(wù)，長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障運(yùn)行；二是指當(dāng)故障發(fā)生之后，有能力快速定位，及時(shí)排查，故障范圍不蔓延。

專業(yè)領(lǐng)域包括成都網(wǎng)站建設(shè)、成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、商城開發(fā)、微信營(yíng)銷、系統(tǒng)平臺(tái)開發(fā)， 與其他網(wǎng)站設(shè)計(jì)及系統(tǒng)開發(fā)公司不同，創(chuàng)新互聯(lián)公司的整合解決方案結(jié)合了幫做網(wǎng)絡(luò)品牌建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和互聯(lián)網(wǎng)整合營(yíng)銷的理念，并將策略和執(zhí)行緊密結(jié)合，為客戶提供全網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)整合方案。

分離式部署的方式，使得系統(tǒng)與云平臺(tái)系統(tǒng)相獨(dú)立，避免了計(jì)算和存儲(chǔ)爭(zhēng)搶 CPU/內(nèi)存/網(wǎng)絡(luò)等物理資源，一旦某一方資源需求驟升導(dǎo)致的另一方資源枯竭，從而影響性能并在整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)中產(chǎn)生的漣漪效應(yīng)；和在超融合部署方式在集群規(guī)模較大后，網(wǎng)絡(luò)、硬盤、服務(wù)器發(fā)生故障的概率都會(huì)增大；以及數(shù)據(jù)重刪、壓縮、加密糾刪碼等功能、故障的自修復(fù)和數(shù)據(jù)功能實(shí)現(xiàn)都會(huì)消耗一定的系統(tǒng)資源，導(dǎo)致性能下降和抖動(dòng)等問(wèn)題。

 

 

分離式部署相比超融合方式的優(yōu)點(diǎn)：

 如此觀點(diǎn)如果不是出自某廠家或者供應(yīng)商，也太偏頗了。我覺得簡(jiǎn)單看兩種技術(shù)適合不同規(guī)模，中小規(guī)模（包括平臺(tái)規(guī)模，也包括人力資源規(guī)模）下超融合優(yōu)勢(shì)明顯，大規(guī)模分布式存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)更大。良好的設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)钠胶獠攀顷P(guān)鍵，沒有一邊倒的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。 

建議采用超融合式部署模式。

1、從成本上講，超融合式每個(gè)服務(wù)器既可以做計(jì)算資源，又可以做存儲(chǔ)資源，性價(jià)比最高。

2、從性能上講，分布式存系統(tǒng)，一般只占用服務(wù)器資源的10%左右，還有90%的性能可以使用。而且目前X86服務(wù)器的CPU性能越來(lái)越高，如果閑置不用，比較可惜，利用率太低。

3、從管理上講，每臺(tái)X86物理設(shè)備都一樣，方便橫向擴(kuò)展和管理，每增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就同時(shí)增加了計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源，有利于管理。目前，百度和阿里的云數(shù)據(jù)中心基本都是這么做的。

一、 超融合的概念  

超融合 (Hyper- Converged)目前還沒有一個(gè)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)定義， 各個(gè)廠商和機(jī)構(gòu)都有各自的定義，這也說(shuō)明超融合仍然處于快速發(fā)展演變當(dāng)中，并未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 超融合中“超”對(duì)應(yīng)英文“Hyper”，特指虛擬化，對(duì)應(yīng)虛擬化計(jì)算架構(gòu)，如 KVM、XEN、Hyper-V 等。這一概念最早源自 Nutanix 等存儲(chǔ) 廠商將 Google/Facebook 等互聯(lián)網(wǎng)廠商采用的計(jì)算存儲(chǔ)融合架構(gòu)用于 虛擬化環(huán)境，為企業(yè)客戶提供一種基于 X86 硬件平臺(tái)的計(jì)算存儲(chǔ)融 合產(chǎn)品或解決方案。按照這個(gè)概念，數(shù)據(jù)庫(kù)一體機(jī)和大數(shù)據(jù)一體機(jī)都 不能為超融合的范疇，因?yàn)镽AC/Hadoop等應(yīng)用并非運(yùn)行在虛擬機(jī) 之上。此外，超融合架構(gòu)中最根本的變化是存儲(chǔ)，由原先的集中共享 式存儲(chǔ)(SAN/NAS)轉(zhuǎn)向軟件定義存儲(chǔ)，特別是分布式存儲(chǔ)。

超融合中的 “融合”是指計(jì)算和存儲(chǔ)部署在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，同時(shí)提供計(jì)算和存儲(chǔ)能力。融合一般可以分為物理融合和超融合兩種，超融 合是融合的一個(gè)子集。物理融合系統(tǒng)中，計(jì)算和存儲(chǔ)仍然可以是兩個(gè) 獨(dú)立的組件，沒有直接的相互依賴關(guān)系，共享主機(jī)的物理資源。超融 合與物理融合不同在于，重點(diǎn)以虛擬化計(jì)算為中心，計(jì)算和存儲(chǔ)緊密 相關(guān)，存儲(chǔ)由控制器虛擬機(jī)(Controller VM，CVM)而非物理機(jī)來(lái)控 制并將分散的存儲(chǔ)資源形成統(tǒng)一的存儲(chǔ)池，用于創(chuàng)建用戶的應(yīng)用虛擬機(jī)。物理融合與超融合對(duì)比如所示。出于性能考慮，超融合架構(gòu)通常 都需要將主機(jī)物理設(shè)備透?jìng)?Pass Through)給控制器虛機(jī) CVM。

超融合架構(gòu)是基于標(biāo)準(zhǔn)通用的硬件

平臺(tái)，通過(guò)軟件定義實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)融合，實(shí)現(xiàn)以虛擬化為中 心的軟件定義數(shù)據(jù)中心的技術(shù)架構(gòu)。要判斷一套系統(tǒng)是否采用超融合 架構(gòu)，主要基于以下幾點(diǎn) :

(1) 完全軟件定義。獨(dú)立于硬件，采用商業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)硬件平臺(tái)(如 X86)，完全采用軟件實(shí)現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等功能。

(2) 完全虛擬化。以虛擬化計(jì)算為中心，計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)均由 虛擬化引擎統(tǒng)一管理和調(diào)度，軟件定義存儲(chǔ)由虛擬機(jī)控制器 CVM 進(jìn) 行管理。

(3) 完全分布式。橫向擴(kuò)展的分布式系統(tǒng)，計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)按 需進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，系統(tǒng)不存在單點(diǎn)故障，采用分布式存儲(chǔ)。

二、 超融合架構(gòu)發(fā)展情況和案例

未來(lái) 5 至 10 年新一代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)朝著軟件定義和超融合 方向發(fā)展，SAN/NAS 存儲(chǔ)逐漸被軟件定義的存儲(chǔ)所替代。在軟件定 義存儲(chǔ)(SDS)的推動(dòng)下，超融合將成為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)的核心， 并且是軟件定義數(shù)據(jù)中心(SDDC)的未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。基于多種 復(fù)雜設(shè)備的數(shù)據(jù)中心最終會(huì)歸一化成以通用服務(wù)器加互連網(wǎng)絡(luò)的體 系架構(gòu)。在這些通用服務(wù)器上部署關(guān)鍵的軟件，通過(guò)虛擬化的方式實(shí) 現(xiàn)計(jì)算、存儲(chǔ)資源。然后再在這些虛擬化資源的基礎(chǔ)上部署應(yīng)用，完 成具體功能。

存儲(chǔ)、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)的深度融合是未來(lái) IT基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展的大趨勢(shì)， 超融合架構(gòu)因此成為企業(yè)級(jí)客戶的選，加速業(yè)務(wù)系統(tǒng)從傳統(tǒng)架構(gòu)向 云計(jì)算架構(gòu)的轉(zhuǎn)型。IDC 的統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，2016 年全球超融合市場(chǎng)規(guī) 模預(yù)計(jì)將增長(zhǎng) 94%。另一家市場(chǎng)分析公司 Gartner 預(yù)計(jì)，2019 年全球 超融合市場(chǎng)的規(guī)模將超過(guò) 1000 億美元，有大約 30%安裝在企業(yè)數(shù)據(jù) 中心內(nèi)的存儲(chǔ)陣列都將是部署在軟件定義存儲(chǔ)或者基于 x86 硬件系 統(tǒng)的超融合集成系統(tǒng)架構(gòu)。

2016 年以來(lái)，中國(guó)超融合市場(chǎng)持續(xù)升溫，越來(lái)越多的超融合團(tuán)隊(duì) 逐漸發(fā)展起來(lái)。根據(jù)市場(chǎng)研究和咨詢公司 Gartner 在 2016 年 11 月針 對(duì)中國(guó)超融合市場(chǎng)趨勢(shì)發(fā)布的報(bào)告，思科、HP、Dell、EMC、NetApp 等老牌服務(wù)器和存儲(chǔ)大廠紛紛將技術(shù)與產(chǎn)品戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向超融合的路線 上來(lái)。報(bào)告指出，中國(guó)一躍成為全球超融合基礎(chǔ)架構(gòu)增速最快的市場(chǎng)，

國(guó)內(nèi)的 H3C、華為、Nutanix、聯(lián)想、SmartX、深信服等廠商迅速跟 進(jìn)了國(guó)際主流超融合解決方案。

目前超融合架構(gòu)在國(guó)內(nèi)的主要應(yīng)用案例如下：

政府相關(guān)機(jī)構(gòu)：中國(guó)檢查出版社，中國(guó)證監(jiān)會(huì)，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)信息 中心，中國(guó)大連市政府，青海水利，廣州地稅局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)虛擬化，國(guó)家衛(wèi)計(jì)委云數(shù)據(jù)中心，湖北省公安廳審計(jì)平臺(tái)，廈門公安局警務(wù)云平臺(tái)， 最高法司法統(tǒng)計(jì)管理平臺(tái)，深圳海關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，廣東海事局智慧海事 平臺(tái)，中國(guó) (西安)絲綢之路研究院，溫州醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院等。

 金融行業(yè)：招商銀行，中銀證券，南京證券，中信銀行等。 制造行業(yè)：東風(fēng)本田，寶山鋼鐵，中鐵資源集團(tuán)有限公司等。 IT 企業(yè)：科陸電子，聯(lián)想集團(tuán)，中國(guó)聯(lián)通沃云，中國(guó)電信等。 教育行業(yè)：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，中國(guó)科技大學(xué)，南開大學(xué)，北京郵電大學(xué)，北京外交學(xué)院，陜西省行政學(xué)院等。

三、 超融合架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

超融合架構(gòu)迅速發(fā)展的原因是其具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠帶來(lái)極高 的客戶價(jià)值。超融合架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源的統(tǒng)一管理 和調(diào)度，具有更彈性的橫向擴(kuò)展能力，可以為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)最優(yōu)的效 率、靈活性、規(guī)模、成本和數(shù)據(jù)保護(hù)。使用計(jì)算存儲(chǔ)超融合的一體化 平臺(tái)，替代了傳統(tǒng)的服務(wù)器加集中式存儲(chǔ)的架構(gòu)，使得整個(gè)架構(gòu)更清 晰簡(jiǎn)單，極大簡(jiǎn)化了復(fù)雜 IT 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

超融合架構(gòu)關(guān)鍵特征之一就是易于擴(kuò)展，最小部署，按需擴(kuò)容。 超融合廠商宣稱大集群規(guī)模也差別很大，從數(shù)十到數(shù)千節(jié)點(diǎn)不等， 通常從 3 節(jié)點(diǎn)起配。超融合中計(jì)算能力、存儲(chǔ)性能和容量是同步擴(kuò)容 的，無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)中單項(xiàng)能力的擴(kuò)展，有些廠商還對(duì)擴(kuò)容最小單元有 要求，擴(kuò)展靈活性會(huì)受到限制。

集群達(dá)到一定規(guī)模后，系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜性就會(huì)非線性增加，集群管 理變的更加困難，硬件故障和自修復(fù)發(fā)生的概率也會(huì)大大增加。因此， 超融合架構(gòu)一般不建議構(gòu)建大集群，如果業(yè)務(wù)允許盡量構(gòu)建多個(gè)適當(dāng) 規(guī)模的較小集群，或者采用大集群中構(gòu)建故障域或子資源池的方式。

物理設(shè)備透?jìng)鹘o控制虛機(jī)，增加了部署配置管理的復(fù)雜性。計(jì)算和存 儲(chǔ)對(duì)硬件平臺(tái)的要求都不同，融合后也會(huì)一定程度上增加兼容性驗(yàn)證的復(fù)雜性。超融合架構(gòu)下，管理、計(jì)算、存儲(chǔ)、高可用通常都需要配置獨(dú)立的虛擬網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)配置也會(huì)更加復(fù)雜。同時(shí)，共享物理資源的 分配、隔離、調(diào)度，這也是額外增加的復(fù)雜性。如果出現(xiàn)故障，問(wèn)題的跟蹤調(diào)試和分析診斷也變得更加困難。

超融合架構(gòu)下的存儲(chǔ)邏輯單元已經(jīng)擁有了很多過(guò)去高級(jí)存儲(chǔ)才具備的功能，但是在數(shù)據(jù)保護(hù)，復(fù)制，容災(zāi)，高可用，這些關(guān)系到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層面的需求是超融合廠商不會(huì)花精力去關(guān)注也無(wú)法關(guān)注的，同時(shí)架構(gòu)本身的局限性帶來(lái)的用戶選擇面也比較窄，你無(wú)法把超大規(guī)模的計(jì)算中心全部塞滿超融合架構(gòu)，用戶對(duì)于結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的海量增長(zhǎng)這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的異構(gòu)需求不適合全部交給超融合來(lái)解決，很多用戶原本希望計(jì)算跟存儲(chǔ)分布擴(kuò)容，或者計(jì)算跟存儲(chǔ)占比比較失衡的情況，比如計(jì)算資源需求很大，存儲(chǔ)資源需求很小，或者相反的情況全部交給超融合，這樣一股腦全部交給超融合的架構(gòu)設(shè)計(jì)是相當(dāng)糟糕的。

文章名稱：大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案中的分離式與超融合部署-創(chuàng)新互聯(lián)
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