超融合解决方案
1. 项目背景
信息化数据不断增长且集中的业务对 IT 部门的设备要求越来越高,购买新的服务器及其他设备,又会增加采购成本和运作成本。通常,企业的服务器工作负载只利用了15%,这导致了大量的硬件、空间以及电力的浪费。
从 IT 管理员的角度来看,推动虚拟化技术发展的主要动力是基础架构设施的迅猛增长,而硬件部署模式又进一步加剧了基础架构的复杂程度。应用越来越多,也越来越复杂,因此就变得更加难以管理、更新和维护。
随着图形和多媒体的发展,数据也变得越来越丰富,文件的平均大小也在不断上升,要求不间断的在线存储。纵观整个数据中心,技术不断增多,分布也越来越广。
业界和法律法规也在不断要求企业加强 IT 管理控制。
2. 建设目标
对企业IT基础设施进行虚拟化,提升整体IT的可靠性,提升服务基础能力,为IT服务平台提供计算资源的支撑,从而形成:
Ø 高可靠的基础架构平台
Ø 高效的资源整合
Ø 提高IT设备利用率,集中化管理。
Ø 高可扩展性。
3. 超融合架构
超融合基础架构(Hyper-Converged Infrastructure,或简称“HCI”)是指在同一套单元设备中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术,而且还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等元素,而多套单元设备可以通过网络聚合起来,实现模块化的无缝横向扩展(scale-out),形成统一的资源池。HCI是实现“软件定义数据中心”的终极技术途径。HCI类似Google、Facebook等互联网数据中心的大规模基础架构模式,可以为数据中心带来最优的效率、灵活性、规模、成本和数据保护。使用计算存储超融合的一体化平台,替代了传统的服务器加集中存储的架构,使得整个架构更清晰简单。
超融合架构将在数据中心中承担着计算资源池和分布式存储资源池的作用,会极大地简化数据中心的基础架构,而且通过软件定义的计算资源虚拟化和分布式存储架构实现无单点故障、无单点瓶颈、弹性扩展、性能线性增长等能力;在虚拟化层可以自由选择Hypervisor的品牌,包括和AHV、VMware vSphere、MicroSoft Hyper-v;而且通过简单、方便的管理界面,实现对数据中心基础架构层的计算、存储、虚拟化等资源进行统一的监控、管理和运维。超融合基础架构形成的计算资源池和存储资源池直接可以被云计算平台进行调配,服务于OpenStack、Cloud Foundry、Docker、Hadoop等IAAS、PAAS平台,对上层的互联网及物联网业务等进行支撑。同时,分布式存储架构简化容灾方式,实现同城数据双活和异地容灾。现有的超融合基础架构可以延伸到公有云,可以轻松将私有云业务迁到公有云服务。
4. 超融合架构(计算+存储)和传统数据中心三层架构(服务器+光纤交换机+存储)的对比:
超融合架构 | 传统数据中心基础架构 | |
性能 | 尽可能提供本地吞吐,并使用SSD保证应用IO需求。不存在性能瓶颈 | 随着访问集中存储的服务器越来越多,性能瓶颈将日益凸显 |
横向扩展 | 可以简单的在集群中增加节点以扩展集群规模和性能 | 由于架构限制,无法实现横向扩展 |
高可用性 | 可以通过多副本的方式容忍最多两个节点同时故障,并且硬件故障时数据重建速度快,性能几乎不受影响 | 通过raid技术实现高可用性,但面对硬件故障时,性能下降严重。 |
整合比 | 虚拟机密度高,是传统2倍以上 | 虚拟机密度低 |
安装配置 | 开箱即用的部署方式,只需45分钟即可完成安装配置 | 需要准备大量安装实施前的信息收集和整理工作,并且由专人进行安装部署,最少需要2天时间 |
管理维护 | 统一WEB界面管理,维护方便 无需配置LUN、卷、Raid组 | 需要专门存储管理软件,配置复杂。需要厂商支持。 |
空间占用 | 机架式服务器,节省空间 | 占用空间大 |