超融合指明IT系统大趋势,FusionCube是首选

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服务器、存储阵列以及交换机是数据中心中三大组件,分别担任着计算、存储以及网络的角色,整个数据中心基础架构呈现烟囱式的设计,虽然传统数据中心复杂昂贵,并且不易扩展,但是能够满足大多数行业客户需求,很长时间里发展重点在于提升性能而不是架构重构。

服务器、存储阵列以及交换机是数据中心中三大组件,分别担任着计算、存储以及网络的角色,整个数据中心基础架构呈现烟囱式的设计,虽然传统数据中心复杂昂贵,并且不易扩展,但是能够满足大多数行业客户需求,很长时间里发展重点在于提升性能而不是架构重构。

分久必合 超融合架构是大趋势

数据中心基础架构革新有两大推动力,一方面是超大规模互联网公司的崛起。以Facebook、谷歌以及国内BAT为代表的互联网企业,数据量巨大,超大规模数据中心遍布全球,并且拥有一批IT技术水平超高的工程师。传统数据中心在灵活性和成本上都不能满足互联网公司需求,所以互联网公司就打造了标准化的底层硬件加上高效的管理软件的新平台,这也是超融合架构的雏形。

另一方面,如今的处理器、内存等等系统组件已经高度进化。x86架构的生态非常完善,专有架构的性能优势不再明显,并且随着SSD的普及,整个数据中心不同组成部分演进速度趋于统一。这为计算、存储以及网络深度融合提供了有利条件。超融合就在互联网公司原始技术积累以及底层硬件平台演进的双重作用下诞生。

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历经数年技术积累,如今客户已经开始接受并在新一代数据中心中广泛采用基于超融合架构的解决方案。典型的场景包括虚拟化、VDI、分支机构、数据库等关键业务应用以及存储资源池等。Gartner将这个市场称为集成系统 (Integrated System),并且依据解决方案功能以及组件的不同分为下面四个领域:

  • 集成基础架构系统 Integrated infrastructure systems (IISs) ,服务器、存储和网络集成在一个机柜中,早期VCE的vBlock是其中的代表。
  • 集成参考架构 Integrated reference architectures (IRAs) 。通过两家或者多家厂商认证的,满足特定说明和指标的一组逻辑硬件和软件的集成系统。vSAN Ready Node可以划为这类方案。
  • 超融合集成系统 Hyperconverged integrated systems (HCISs)。通过紧耦合计算、存储和网络硬件像传统SAN一样分配存储空间。管理软件具备管理存储、计算等资源,并且实现备份、压缩、去重等功能。这类产品如华为的FusionCube、Nutanix的产品都是超融合集成系统。
  • 集成堆栈系统 Integrated stack systems (ISSs) 。利用应用软件将服务器、存储、网络硬件集成在一起的设备。***代表性的产品就是Oracle Exadata。

超融合系统的应用及核心优势

主流超融合系统都会包含基础架构及云管理平台两部分。下图以华为的FusionCube为例介绍了超融合系统的典型架构。

FusionCube的核心有云管理平台和分布式存储系统两大部分。云管理平台是整个系统资源管理、状态监控等等功能的集合。可以说在云管理平台的支持下,FusionCube才得以实现真正的做到极简运维和对资源的统一管理。

FusionCube分布式存储系统采用独特的并行架构、创新的缓存算法、自适应的数据分布算法,既消除了热点也提高了性能,并且能够以超快的重建时间实现自动化自修复,提供卓越的可用性和可靠性。

超融合实现高性能,一方面依靠高性能的硬件组件。比如PCIe SSD,华为拥有ES3000 PCIe SSD,单片ES3000的4k随机读IOPS性能可达77万,延迟则在100 μs以内。相对于磁盘和SATA/SSD,PCIe SSD的加速效果可谓立竿见影。此外,网络层面56Gbps的InfiniBand这样的高速网络技术在超融合方案中应用也非常普遍,数据仓库分析、超大并发量的交易业务场景下,InfiniBand是***选项。

除了借助PCIe SSD和InfiniBand实现性能提升, FusionCube分布式存储软件免锁化调度的I/O软件子系统,彻底解决了分布式锁冲突,使得I/O路径上无需进行任何锁操作和元数据查询,I/O路径短、时延低;分布式的无状态机头,可以充分发挥各个硬件节点的能力,大大提升了系统的并发IOPS和并发MBPS。

实现高性能的同时,线性扩展以及完善的数据保护机制是FusionCube分布式存储软件另外两个核心优势。FusionCube分布式存储软件采用全分布式DHT架构,将所有元数据按规则分布在各节点,避免了元数据瓶颈,支持线性扩展。

FusionCube分布式存储软件支持多种数据冗余保护机制以及灵活设置数据可靠性策略,并且,系统对有效数据分片进行数据的冗余保护,在硬盘、服务器故障的时候,能够对有效数据进行并行重建,1TB硬盘的重建时间小于30分钟,大大增强系统的可靠性。

超融合系统是软硬一体化的,所以华为从底层硬盘、服务器以及上层虚拟机等不同的层次考量并设计了硬盘状态监测及处理、部件全冗余以及虚拟机备份及智能自愈等功能,全面保障系统可靠性,进而实现业务永续。

从交付开始的极简管理

华为通过预集成、预验证和统一服务打造一个完整的解决方案交付给客户,可将业务上线时间从20周缩短到1周多。上线后可以通过FusionCube Center管理工具实现统一资源管理、统一告警和统一监控。通过一站式服务,解决原有客户需要多家厂商维护系统及责任不明的问题。

FusionCube是超融合系统的一个代表,分布式存储架构以及PCIe SSD的应用都是当前超融合系统的主流设计。华为又在数据保护、资源管理以及交付使用等环节上做足工作,因此,FusionCube相比其他同类型超融合产品能够更好的满足虚拟化、数据库等场景下的业务需求,再加上完善的服务体系,用户可以全面享受超融合带来的IT基础设施新架构带来的良好体验。

全文结束--

责任编辑:张燕妮 来源: 51CTO
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