超融合系统到底是好是坏?听听小型机前辈的意见

超融合型系统比单纯将存储与计算资源加以整合的融合型系统更进一步。这听起来似乎非常简单,但二者之间的定义区别其实比较模糊、而且其概念边界并非一成不变。

超融合型系统将计算、存储与网络机制集成于单一购买实体当中。相较于传统意义上集合了各类最佳组件的系统方案,其在部署、管理以及操作方面的易用性可谓最大的对比优势。

超融合型系统比单纯将存储与计算资源加以整合的融合型系统更进一步。这听起来似乎非常简单,但二者之间的定义区别其实比较模糊、而且其概念边界并非一成不变。

大家是否还记得小型机?遥想当年,甚至在PC都尚未出现的远古时代,来自DEC以及Data General公司的小型机产品可谓独领风骚。其在一体化系统当中囊括了服务器、操作系统软件、存储以及网络机制,客户只需一次性购买即可享用全部资源。

然而这一概念随后开始分崩离析,虽然具体标志因人而异,此时网络化存储系统开始独立出来,其典型代表正是Data General推出的1992 CLARiiON——一款搭载在Data General Aviion小型机中的RAID可高用性磁盘阵列。

超融合系统到底是好是坏?听听小型机前辈的意见

UNIX开发人员Ken Thompson与Dennis Ritchie正在一台DEC PDP-11小型机上处理日常工作

从那以后,此种离散趋势开始变得愈发普遍,服务器、存储阵列以及网络交换机开始以不同类型与面貌被开发出来,旨在应对各种具体需求——当然,也要求客户进行分别购置。

这是一种新的经销商类型由此应运而生,即系统集成商,他们的专长在于将不同类型的组件收集起来并构建成一套适合用户需要的定制化系统。有鉴于此,我们开始迎来了如今所谓传统IT系统时代的来临。

这类定制化系统的各主要组件往往源自不同供应商,而且通常会在现场被组装起来,以彼此独立的方式加以管理及支持,其中包括服务器、存储阵列、网络交换机与线缆、供电装置与冷却设备等等。

一位用户可能会买下惠普服务器、NetApp阵列以及思杰交换机。之所以要专门选定供应商及具体组件,是因为它们代表着当前市场上可以买到的最佳方案。

以这种方式构建IT系统虽然非常复杂,但却同时带来一大显著优势——确保大家不会被锁定在单一某家供应商身上。如果我们与某家存储阵列供应商的合作很不愉快,那么直接选择另一家并将其阵列产品通过线缆接入服务器即可——全无后顾之忧。

这样做的另一大优势在于,如此构建而成的IT系统能够确切满足大家的具体业务需求。

第三点好处是,IT系统中的各类主要组件拥有相互独立且完全不同的发展速度。通过定制化构建,客户能够随时将最新型号的服务器、存储、网络以及系统软件方案集成到自己的整体系统当中。

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EMC CLARiiON CX500阵列的最高数据存储容量约为500GB,只相当于EVO: RAIL内虚拟SAN容量的一小部分

这些都是毋庸置疑的实际优势,不过此类非融合型系统的使用成本一直在不断上涨,同时迫使IT部门将更多时间与精力用于购买及操作工具本身、而非直接利用IT系统直接为业务提供帮助。

所有组件以独立方式进行采购,而且各自拥有不同的技术支持需求、部署方式及相关费用,它们需要独特的管理界面、技能储备与成本机制,也依赖于差异极大的供应商合作模式。除此之外,复杂的软件更新与补丁安装机制也需被考虑在内,从而保证所有元素都能运转正常。

IT预算基本维持不变,但数据规模却在不断攀升、处理需求持续增长,因此由此带来的成本或多或少总会超出预期。

要解决这一难题,一种方案是降低各独立组件的相关资本支出(简称CAPEX)以及运营支出(简称OPEX)元素。如果某家供应商能够对一整套组件集合提供必要支持、削减其OPEX与CAPEX,但却又不会损失规避供应商锁定状况的能力,那么IT预算就不至于面临太大压力了。

EMC(包括其下辖子公司VMware)以及思科就已经在集成现有组件方面作出了努力,他们共同成立了VCE(即虚拟计算环境)项目,旨在将思科UCS服务器与Nexus交换机同EMC的VMAX及VNX存储阵列与VMware的虚拟机管理程序软件共同整合在Vblock产品线当中。这就代表着产品锁定范畴被控制在两家硬件供应商身上——还不算太糟糕。

这一切组件都能够以单一系统的方式进行购买、操作以及支持,从而大大简化拥有资产清单并降低使用成本。

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VCE Vblock

其它供应商也开发出了类似的产品,另有两家初创企业从零开始建立起自己的超融合型系统方案:Nutanix,采用商用现成(简称COTS)硬件,而Simplivity则采用COTS外加基于ASIC的加速方案,同时配合其自有操作系统软件。

超融合型方案的胜利

事实证明,这一切确实对客户极具吸引力——即使供应商锁定风险客观存在——而且这两家初创企业都获得了大量来自风险投资方的资金援助,并呈现出迅猛的发展态势。

这些新兴竞争对手的出现将超融合型系统软件推向市场,而其渠道销售伙伴可以利用认证硬件设备配合此类软件构建起自己的超融合型系统,其中最典型的例子就是Maxta与ScaleIO。

除了软件之外,此类软件驱动型超融合系统配备有大量认证硬件组件集合,从而借此降低硬件锁定弊端。

Nutanix与Simplivity两家公司很快将自己的软件独立了出来,并将其以OEM合作形式提供给戴尔方面、由后者自主构建完整系统,或者与思科等其它服务器供应商合作帮助渠道销售合作方打造最终系统方案。

在这里还需要提到一部分背景情况,服务器正在逐步向虚拟化时代迈进,而企业客户正越来越多地将应用程序运行在虚拟机系统当中。有相当一部分虚拟机系统属于运行在虚拟机系统当中的虚拟机系统(很像绕口令),而标准化虚拟机容器技术的到来则有助于进一步提高计算机系统的商品化水平。

该系统能够为虚拟机提供处理、存储与数据网络资源。有鉴于此,我们为什么不将整套系统组件集合转化成以虚拟机为核心的单一实体呢?

考虑到这一点,融合型系统确实有机会借标准化东风广泛吸纳并使用现有服务器虚拟化软件的强大能力。而这也将吸引到更多硬件合作伙伴的加入,并降低用户被锁定在单一供应商身上的风险。

EVO:RAIL正式诞生

在此之后,VMware公司根据上述思路设计出了自己的EVO: RAIL超融合架构,其中囊括了其vSphere虚拟机管理程序与Virtual SAN软件。目前已经有多家VMware合作伙伴构建出自己的EVO: RAIL兼容型系统,并将其作为即买即用型设备出售。

其组件包括:

• 2U机架框体内的四节点基础单元
• 每个节点包括:
o 两块至强E5-2620六核心处理器
o 192GB内存
o 3块1.2TB万转磁盘驱动器
o 400GB SSD
o ESXi引导设备
• 两套冗余供电装置
• 两块冗余10GbE网络接口卡
• 1.6TB缓存用读取/写入SSD
• 14.4TB存储用磁盘驱动器
• Virtual SAN 13.1TB数据存储设备
• vCenter Server与Log Insight
• 部署、配置与管理软件

每个节点运行有ESXi,且四节点基础单元构成一套集群,这意味着其中包含一个冗余节点与一个专门用于进行补丁安装或者系统升级的单独节点,从而防止集群因意外状况而停止正常运转。

一套基础单元能够运行最多一百套通用型虚拟机系统或者约二百五十套虚拟桌面系统。每个集群当中最多可容纳四套基础单元,这意味着其Virtual SAN总体数据存储容量可达52.4TB。这套系统非常适合小型企业以及远程与分支机构使用。

VMware公司还开发出了一款名为EVO: RACK的高端产品,其中包含更多计算、存储与网络资源并具备更出色的可扩展能力,主要面向规模更大的IT组织销售。

其VSAN软件将不同节点中的存储资源加以汇聚并整合成单一虚拟资源池,从而供全部节点随意使用——换言之,这属于一种分布式SAN方案。

该技术能够有效对多个联网SAN阵列进行抽象处理并将资源返还给系统,这一点非常类似于CLARiiON等上世纪九十年代曾经出现过的服务器(即小型机)与存储整合方案。

事实上,EMC公司随后于1999年收购了Data General及其CLARiiON产品线,并凭借着而后收下麾下的VMware共同打造出EVO: RAIL——一软一硬的搭配可谓阴阳调和。

VMware公司指出,其EVO: RAIL设备非常易于管理,而且完全无需客户在正常VMware管理员技能范畴之外储备更多专业知识。

全部技术支持工作都由认证VMware EVO: RAIL合作伙伴负责提供,而且其合作伙伴清单当中包含众多世界级供应商,例如戴尔、EMC、富士通、HDS、惠普、NetApp以及SuperMicro等等,再加上Net One Systems以及浪潮等在亚太地区极富声誉的区域性厂商。各合作伙伴可自行设定价格,并利用VMware的EVO: RAIL参考架构自行构建设备方案。

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Supermicro公司打造的EVO:RAIL系统

这套参考架构当中并不包含任何物理以太网交换机,因此合作伙伴可以根据自己的喜好作出选择。

EMC公司已经建立起VSPEX Blue,一套由合作伙伴建立的EVO: RAIL系统。SuperMicro与Nexenta目前也正在打造自己的EVO: RAIL系统。总而言之,客户的可选项目正愈发丰富。

EVO: RAIL的设计方案中存在另一大极具吸引力的特征,即大家不会被锁定在单一硬件供应商身上,只有VMware本身才至关重要。各主要组件的开发工作由诸如思科、戴尔或者SuperMicro等不断推出新型服务器产品的厂商负责,而EVO: RAIL规格将不断更新以将各厂商的设备纳入进来。

目标市场

如果IT部门运行着大量标准化虚拟机系统,例如100到400套、或者250到1000套虚拟桌面系统,那么他们可以考虑购买EVO: RAIL设备来支撑自己的日常事务。其实现流程要远比购买多种独立组件、为其各自付费并加以整合、而后费力运维这套多供应商基础设施的方式简单得多。

如果存在实际需要,那么使用多套EVO: RAIL集群来支撑更多虚拟机系统也是完全可行的。每套集群在初始阶段都可采取较小规模,并通过逐一添加设备的方式进行规模扩展——而且整个扩展过程能够以标准方式在计算、存储与网络资源方面取得均衡。

如果大家的应用程序对于某种特定资源的需求高于EVO: RAIL所能提供的水平,或者需要使用比EVO: RAIL默认配置更丰富的存储相关计算或者计算相关存储资源(例如Hadoop与大数据),那么对实际配置进行调整也完全能够满足此类需要。

如果大家的应用程序规模超出了1000套虚拟机系统的水平,那么EVO: RAIL就没办法满足要求了。这时大家需要更为庞大的系统,例如即将推出的EVO: RACK、Vblock或者那些采用更多传统多供应商组件的IT解决方案。

我们目前才刚刚踏上超融合型系统发展道路,相信第二代技术的出炉将能够带来更为可观的配置规模,也许届时群体可容纳节点数量将再翻一番、存储容量也将得到进一步提升。

也许我们会未来会迎来将性能与容量彼此剥离开来的节点方案?这是VMware公司在技术发展战略当中需要考量的议题。虽然这一举措会拉开与简单性原则的距离,但无疑同时也将向灵活性方向迈出重要的一步。

来源:ZDNet存储频道(编译)

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2015

04/30

11:08

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