超融合架构的前生今世

超融合架构的前生今世

 

一、前言

    二十世纪六十年代，IBM投资50亿美元(第一颗原子弹造价的2.5倍)研制出世界上第一个采用集成电路工艺的计算机(IBM360大型机)，大型机时代由此开启。大型机在计算能力、安全性、可靠性等方面相当出色，但是价格非常昂贵，基本上只能为政府、金融等支柱行业提供数据处理服务，一般的企业只能望而止步。随着IT浪潮的不断推进，越来越多的企业希望建设自己的IT系统，以支撑自己的业务运转。虽然后面出现了相对廉价小型机，但对企业来说并没有较大的成本优势，并且与大型机相同，都具有灵活性差、可用软件少、维护难度大等问题。

    直到二十世纪末，x86服务器的出现打破了这一局面。x86处理器一开始只用于个人PC，随着英特尔先后发布了Pentium(奔腾)和Xeon(至强)系列处理器，x86处理器开始用于服务器。虽然x86服务器在单机性能和可靠性方面无法与大机/小机相比，但是价格方面有极大优势，并且可以通过集群部署获取高性能和高可靠性，x86服务器的传奇之路便是在这个时候开始的。但是在x86服务器集群中，每个IT系统都运行在独立的基础设施上，不同系统之间不能进行资源共享，形成了数据孤岛，计算、存储等资源利用率极低，这就是我们常说的“烟囱式架构”。

 

 

    为了实现IT基础设施资源的整合，提高资源的使用率，以虚拟化为基础的云计算应运而生。在云平台的统一管理下，计算、存储等资源都被构建成一个虚拟的资源池，可以根据用户的需求灵活分配资源。这种资源按需分配，弹性伸缩的架构既解决了烟囱式架构中数据孤岛的问题，又提高了IT基础设施资源的使用率。但是随着互联网浪潮的不断冲击，业务数据呈爆炸式增长，企业希望拥有业务交付敏捷、使用简单便捷、总体成本极低的IT系统。这种云计算初级阶段的IT基础架构，在应用过程中面临以下问题：

    1.多厂商集成模式，系统部署很复杂，业务上线速度慢。

    2.设备来自多厂商，售后支持界面多，管理维护难度大，故障问题解决慢。

    3.平台部署管理复杂，运维费用高涨不下，通常使用专用设备，存在厂商锁定风险，总体成本高居不下。

 

 

    话说IT基础架构分久必合，合久必分，从大机/小机时代到x86集群时代，再到虚拟化时代。超融合以统一融合、敏捷极简的特点走上了IT基础架构的舞台，超融合时代就此到来。

 

二、超融合简介

    超融合基础架构(Hyper Converge Infrastructure，简称HCI)，也称为超融合架构，最早是由Nutanix提出这个概念。Nutanix最早是一家做存储的公司，起步的核心技术是分布式存储。Nutanix借鉴Facebook、Google等互联网公司在虚拟化环境中采用计算、存储融合的架构，从而提出了在单台服务器中融合计算和存储的超融合架构。

    那么如何在单台服务器中融合计算和存储呢？

 

 

    答案就是使用分布式存储代替传统架构中的集中式存储。简单讲，就是在单台服务器上使用计算虚拟化和分布式存储，多台服务器通过网络聚合起来，形成统一的资源池。可见，超融合并没有技术上的重大突破，只是利用部署架构上的创新增加了一个产品的种类。这是营销常用的手段，但是不得不说Nutanix玩得很溜很成功。Nutanix以此作为切入点，成功地创造了超融合的市场，撬动了EMC、HDS等老牌存储厂商。

    随着各类玩家入场，超融合不断演进。现在对超融合较常规的定义是，在一套单元设备中(x86服务器)融合了计算、存储、网络等资源，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，形成统一的资源池。

 

 

三、超融合的优势

    了解了超融合的基本概念后，我们不难得知，分布式存储是超融合的核心技术之一。但是，仅仅是使用分布式存储替代传统架构中的集中式存储，用户就愿意切换到超融合了吗？超融合有哪些优势，让用户愿意使用呢？

    从本质上来说，用户愿意使用新的东西替换旧的东西，无非就是能够提升效率、降低成本。那我们就效率和成本两个方面，来分析超融合的优势：

    提升效率：在单元设备中将计算、存储、网络等资源融合，通过软硬件预安装、预集成，实现设备进场后开箱即用，统一的运维管理平台，可以简化业务交付的流程，最终实现业务敏捷交付。

    降低成本：使用通用设备(x86服务器)代替专用设备，可以消除厂商锁定的风险，减少硬件投入成本(相对于传统架构可以减少20%到30%)，简化日常维护工作，减少运维管理费用(相对于传统架构可以减少至少50%)，最终降低总体拥有成本。