超融合指的是, 基于标准的 X86 服务器, 在每个物理服务器节点通过 Virtual Storage Appliance (虚拟存储设备, 简称 VSA), 管理节点内的 HDD 和 SSD, 并与其他节点中的 VSA 一起来构建一个集群的分布式存储,
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先来看下到底什么是超融合架构(HCI), 什么又是软件定义存储(SDS)?
一什么是超融合架构(HCI)?
超融合指的是, 基于标准的 X86 服务器, 在每个物理服务器节点通过 Virtual Storage Appliance (虚拟存储设备, 简称 VSA), 管理节点内的 HDD 和 SSD, 并与其他节点中的 VSA 一起来构建一个集群的分布式存储,
Hypervisor (虚拟服务器) 做为位于应用层与基础架构层之间的战略层, 能够抽象并池化计算网络和存储资源, 并拥有强大的控制平面的功能, 而且 Hypervisor(虚拟服务器)能整合软件定义的数据中心内运维管理的经验, 管理更简单
HCI(Hyper Converged Infrastructure), 就是超融合基础架构 (简称超融合架构), 或者超融合基础设施, 是指在同一套单元设备(如 x86 服务器) 中具备计算网络存储和服务器虚拟化等资源和技术的架构
HCIA(Hyper Converged Infrastructure Appliance), 意指超融合基础架构设备, 或者超融合基础设施设备
HCIA (超融合基础架构设备) 由多个服务器节点构成, 每个节点同时提供计算资源和存储资源, 支持在线的横向扩展扩展节点时, 性能和存储容量都能线性的增长它为用户了一个很重要的特性: 性能可预测性, 性能可确保始终如一地按节点数, 简单地线性地在线扩展运行在 HCIA 硬件之上的就是分布式的存储虚拟化软件 (包括分布式文件系统), 来完成存储资源的池化部署和管理典型的 HCIA, 包括 EMC VxRailDELL 推出的 VSAN ReadyNodes(就绪节点) 一体机, Nutanix 一体机, Cisco HyperFlex, 华为 FusionCube, 深信服 aSAN, 联想 AIO, 达沃小金刚等正因为大家都看好超融合的市场趋势, VSAN 推出后, 存储巨头服务器巨头都纷纷支持, 例如早先的基于 EVO:Rail 的一体机, 就有 EMC(VSPEX BLUE)NetAppHDSDELLSuperMicro(超微)Inspur(浪潮)Fujitsu(富士通)等 IT 大厂商; 近来基于 VSAN Ready Nodes, 也有许多 IT 大厂 (包含存储厂商和服务器厂商) 已经或者将要推出类似 EMC VxRail 的, 多种型号配置的 VSAN 一体机
可以看出, HCI (超融合架构) 符合 Server SAN 的特征: 采用商用硬件, 分布式, 能在线横向扩展实际上, HCI 是 Server SAN 的一种, 是 Server SAN 的子集
Server SAN 中除了 HCI 以外, 至少还有另外一类, 就是仍然采用商用硬件, 也能在线横向扩展, 但每个节点不提供计算资源, 只提供存储资源的存储产品
这里提到 HCI 属于 Server SAN 的子集, 是基于笔者对于纷繁复杂的 SDS 这个概念的分类, 如下图所示:
坦率说, HCI 属于 ServerSAN 的子集这个说法并不是非常严谨, 因为 HCI 除了存储资源池之外, 还提供了计算资源池不过, 当我们以存储的视角, 也就是重点关注 HCI 的存储属性的时候, 这个说法还是成立的
完整的来看, HCI 就是分布式存储形态的 SDS 结合 Hypervisor 需要注意的是, SDS 资源如何提供给 Hypervisor 上的虚机? 主要有两大流派, 一个就是内嵌在 Hypervisor 内核的 VSAN, 虚机直接访问 Hypervisor 的物理存储设备; 另一个就是类似 Nutanix, 虚机必须通过 CVM(一种运行在 Hypervisor 上的虚拟存储控制器, 也叫做 VSA - Virtual Storage Appliance, 虚拟存储设备), 才能访问 Hypervisor 的物理存储设备, EMC ScaleIO 华为 FusionStorage 等众多 HCI 都是类似 NutanixCVM 这种方式 VSAN 这类的优势在于 IO 路径短, 在相同硬件配置下, 相同的实际业务应用场景下, 性能表现更好, 而且消耗 Hypervisor 节点服务器上的 CPU 和内存更少如下图所示:
当然, 内嵌在 Hypervisor 的 VSAN 的劣势也凸显出来, 就是: VSAN 主要为本集群的 vSphere 虚机提供存储资源不过, VSAN 通过 NAS 插件, 以及未来不久将要发布的支持 iSCSI 接口, 可以对外 (包括其他 Hypervisor 虚机, 甚至物理机) 提供存储资源
二什么是软件定义存储(SDS)?
首先, 开宗明义: 软件定义, 为云而生这里包括了软件定义的数据中心整个概念
其次, 我们具体来看下软件定义存储在笔者主编的软件定义存储: 原理实践与生态书籍当中, 提到:
软件定义的存储 (SDS) 是一个不断进化的概念, 在现阶段看来, 是指存储资源由软件自动控制, 通过抽象池化和自动化, 将标准服务器内置存储直连存储, 外置存储, 或云存储等存储资源整合起来, 实现应用感知, 或者基于策略驱动的部署变更和管理, 最终达到存储即服务的目标
软件定义存储包含两个部分, 一部分是控制平面, 基于策略或者基于应用的存储资源分配变更和管理; 另一部分是数据平面, 负责数据的存放处理和优化
三 HCI 与 SDS 的关系和发展
我认为两者是相辅相成, 相互促进的单纯从存储属性来看, HCI 是 SDS 的一部分, 正如前面 SDS 的分类所描述的那样, HCI 属于数据平面 HCI 具有的在线横向扩展的特性, 非常适合云化的时代, 但云化所需的存储资源即刻交付动态扩展在线调整, 其实还需要借助控制平面的存储策略才能完成
在笔者的 SDS 分类里, 软件定义存储还包含了能被控制平面层 (如 VMware SPBMOpenStack Cinder 等) 驱动的外置共享存储, 不过这部分的发展在国内还相对缓慢软件定义存储的发展, 在比较长的一段时间内, 还需借助超融合架构的落地和蓬勃发展
下面所阐述的内容, 需要注意 HCI 软件和 HCI 一体机的区别由于目前的市场上, 当我们谈到超融合设备时, 绝大多数指的是出厂时就预装好软硬件所以, 通常我们听到的超融合架构或者 HCI, 其实是 HCI 一体机而 VSAN 比较特别的是, 大多数是以 HCI 软件的形态出售, 为用户提供了灵活性和多种选择当然, 如果各方面条件具备, 用户选择类似 EMC VxRail 这种 VSAN 一体机, 可以简化部署和运维的工作量
下面转载在微信公众号 "乐生活与爱 IT" 2015 年 12 月 12 日的一段内容, 表明我对超融合架构的一些看法:
写到这里, 我想起了有不少朋友经常遇到的困惑: 超融合架构是存储的未来吗? 软件定义存储不是要做软硬件的解耦吗? 不想被传统外置阵列厂商锁定, 也不想被新的 HCI 硬件方式锁定, 怎么办?
我个人认为, Server SAN 软件厂商选择少数几家服务器硬件厂商, 绑定为一体机形式, 销售给用户, 主要原因是厂商的能力和规模都还太小
首先, 需要肯定的是, 存储控制器 OS 与专有存储控制器硬件的解耦, 这本身是一个进步但是, 业界除了 VMware 能依托其 vSphere 强大完整的生态链之外, 其他 Server SAN 软件厂商很难有能力资源去做如此广泛的服务器 IO 控制器 SSDHDD 等部件组合的兼容验证
记得之前在 Compellent 公司时(被 DELL 收购前), 公司维持着一张 Excel 表格, 每做过一次验证测试, 比如 HBA 卡的某种新型号, 甚至某种原来型号的新微码, 就增加一条记录因为初创公司是很难有时间人力和成本去做, 如同天文数字般组合的兼容性验证
VSAN Ready Nodes 之所以可以按照 HCI 的软件版被用户广泛接受, 就是因为依托于 vSphere 已有验证库的基础之上, 已经通过了十多个服务器厂商, 成百上千种不同的部件组合 (特别是 IO 控制器和 SSD) 的严格测试和验证, 有时针对 SSD 的性能测试, 甚至长达很多天的时间持续的运行
所以, 初创的 Server SAN 软件公司在其起步的时候, 选择两三家的服务器硬件进行捆绑销售, 是明智的选择这种标准件的产品推出, 是经过了多次磨合最终确定的, 兼容性稳定性得以验证, 有时甚至针对某些特性在软件或者硬件进行优化, 用户使用时能够获得可预期的体验换句话说, 其实也是无可奈何的选择, 因为初创公司没有资源去穷尽各种组合的兼容性验证或优化
对于用户而言, 需要警惕的是, 如果 Server SAN 软件公司开始和新的服务器硬件公司合作时, 最好先观望一段时间, 等待软硬件经过了足够长的磨合期, 才去考虑购买新的 HCI 一体机, 以确保存储的稳定性
所以超融合架构以软硬件捆绑形式呈现, 我认为是一个过渡期, 当然这个过渡期有可能比较长如果用户不喜欢被少数几家锁定, 赶紧考虑 VSAN Ready Nodes 吧: ) 相信 VMware 经过多年的磨合, 已经与各大服务器厂商的硬件磨合得非常完美了
实际上, 当软件的兼容性在五花八门的各种硬件上不成问题时, 紧耦合就会成为历史例如, SDS 之于外置磁盘阵列 (也即专有的硬件存储) 再举个例子, 以 VMware vSphere 或 Microsoft Hyper-V 为例, 你现在听说过 Hypervisor 一体机吗? 我相信假以时日, 各种不同品牌的 HCI 软件的兼容性, 在多种服务器的不同部件组合得到解决后, 用户将不用担心新的硬件锁定不过, 也许需要多年以后才能得到彻底解决, 而在这期间, HCI 一体机就有其存在的价值
来源: http://stor.51cto.com/art/201803/568663.htm