超融合助力科技发展（盛瀚-北京银行）(2)

3.1.基础架构

超融合基础架构取法于IT架构，拥有许多类似的特性，同样都是使用通用硬件服务器为基础，将多台服务器组成含有跨节点统一储存池的丛集，来获得IT环境需要的效能、容量扩展性与数据可用性，可透过增加丛集中的节点数量，来扩充整个丛集的运算效能与储存空间，并透过丛集各节点间的彼此数据复制与备援，提供服务高可用性与数据保护能力。

运算单元与储存单元的融合

传统IT架构使用分离的运算与储存单元，如以服务器搭配外接SAN储存设备等，超融合架构则将运算与储存单元合而为一，每个服务器节点单元同时兼有提供运算资源与储存空间的角色，也就是一种“Infrastructure in a box”的概念，每一台超融合架构的服务器节点，都是自身拥有完整基础设施的单元。

这也意味着，超融合架构是使用服务器节点本机的磁盘驱动器，来提供需要的储存空间。这种做法的一个疑虑，是单一服务器本身的磁盘驱动器不能满足容量需求，也不能提供足够的扩充性与可靠性。相较下，传统的企业级SAN磁盘阵列，不仅拥有双控制器设计带来的高可用性能力，还能透过串接扩充磁盘柜提供强大扩充性，并能藉由RAID确保基本的数据保护能力。 于是超融合架构采取将多个节点组成丛集的方式，既能透过增加丛集节点的方式提供扩充能力，也能透过丛集节点间的失效切换功能，来提供高可用性能力，并藉由丛集节点间的写入I/O镜像复制功能，来提供数据保护能力。

所以，让超融合架构摆脱了SAN与RAID的需要，借助构成丛集核心的分布式文件系统，直接使用服务器主机本身就能满足运算与储存需求。

实体硬件与虚拟化平台的完整融合

超融合架构是透过虚拟化平台软件来运用硬件资源，用户需要的运算资源是透过Hypervisor以VM的型式来提供，储存资源亦是透过与Hypervisor结合的分布式文件系统来提供给VM使用，是一种以VM为核心、更完全整合的虚拟化应用。

从另一个角度来说，超融合架构不仅运算资源是“软件定义化”的，储存资源也同样是软件定义化，硬件部份只是一台普通的通用硬件服务器，用户使用的VM与储存空间完全依靠Hypervisor等软件所建构，隔绝了用户与底层的物理设备。

3.2.平台架构特性

采用开源的技术，利用KVM计算虚拟化、分布式存储、SDN等技术基于普通的X86服务器构建计算虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化资源池，依据资源的性能和负载对其进行集中的智能调度和编排从而实现资源的最大 化利用和负载平衡。提供实时的监控、全面的日志及精确的资源使用计量能力便于系统的统一集中管理和智能运维。

同时，存储采用一款集先进的分布式技术、智能化的资源调度能力和管理能力于一体的分布式统一存储系统平台。具有高性能、大容量、弹性扩展、自动化管理等特点，可以满足文件服务和备份、流媒体、数字化视频监控、行为分析、日志监控等领域的应用。

图 4 管理平台架构示意

? 弹性可扩展的资源管理

统一主机资源管理，按需分配计算、网络、存储资源，实现资源的统一管理与弹性扩展。

? 智能VM管理

通过模板或ISO进行秒级的VM部署，并对VM进行生命周期管理、迁移、克隆、快照等操作。

? 业务连续性保障（HA）

平台与虚拟机的高可用架构，实时检测主机的性能、负载和健康状态，当主机发生故障时，自动在负载较低的主机上创建并启动虚拟机。

? 智能运维的支持

依据业务系统特性，监测业务系统运行状态，当业务进入高峰时，平台将进行虚拟机的自动扩展与收缩（Auto Scaling）。支持定时任务管理，为运维人员提供便捷的自动化管理手段

? 多组织、资源计量

自定义的资源组织和ACL控制，层次化的资源组织和灵活的访问控制提供资源的报表统计，可按照组织、域、用户等不同维度统计VM数量、CPU利用率、内存利用率等信息。

4.超融合带来的价值

各个领域行业的信息化建设，经过从无到有的发展，目前的IT基础设施已经非常完善了。这个建设过程因为周期比较长，存在相当多的为不同业务搭建相应IT系统的问题。随着数据中心的生产价值重要性的提高，必须对数据中心进行改造，采用桌面虚拟化技术、服务器虚拟化技术、网络虚拟化技术、存储虚拟化技术，实现数据中心的设备融合和架构融合，然后再做到数据融合。在这种情况下，一种全新架构的出现就会成为必然。超融合技术和架构能够将计算、存储、网络等资源进行整合融合，形成一种新形态数据中心基础架构的部署模式。

对于企业而言，投资回报率(ROI)是企业需要思考的另外一项重要问题。以超融合架构为例，从安装、测试、部署和运维，能够缩短IT周期大约50%的时间，减少实施的费用。另外通过超融合架构去做多种应用平台的部署，能够大大提高整个资源的利用率，对于整个企业而言都是很重要的成本节约。

具体超融合的价值可以体现在以下几方面：

（1）可靠性

超融合架构，通过软件定义数据中心的方式，将计算、存储、网络包括安全形成一个大的资源池，可以灵活快速的构建数据中心里的业务系统，在不损失业务性能的情况下，还采用了多种技术来为业务系统提供了可靠性方面的保障。比如虚拟机的热迁移技术、虚拟机的HA技术、虚拟机数据备份和恢复、存储的多副本技术。

（2）安全性

超融合架构同样提供了为客户的业务系统安全性的保障。从虚拟化主机层面，为客户提供了虚拟机磁盘数据加密，保证了业务系统的安全性。

（3）灵活性

超融合相比传统架构，体现在管理上就是简单，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/HDD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。在业务系统需要扩展升级时，只需增加相应的服务器计算节点，及可实现容量和性能的线性提升。

（4）易操作性

超融合架构在软件定义网络方面，舍弃了复杂的传统硬件厂商的复杂的解决方案、采用更加灵活和简单的方式来实现SDDC中的整体IT基础服务。实现多租户的业务安全隔离，简化了超融合架构下的数据中心运维和管理工作。

5.结束语

超融合架构大量采用软件定义的技术，将计算、存储、网络与专用硬件实现解耦，实现IT基础架构的真正融合，为云计算数据中心的实施与部署扫清最后一个障碍。超融合架构的优势和客户价值这个已经勿容置疑，全球和国内市场都已经初步形成，HCI是未来5-10年新一代数据中心基础架构的首选方案。以亚马逊、阿里、百度和腾讯等互联网公司为代表的云计算服务商都是基于标准化的X86服务器，通过软件定义技术心向客户提供计算、网络和存储服务。

目前超融合还属于一个新兴市场，资本的介入、技术的驱动、商业模式的创新、决策者的眼界和格局、市场的需求等多方面决定了产业的走向。