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從大型機到超融合 細數企業IT架構的四代技術

發表日期:2017-10-10 14:28:15 點擊擊數:3299

如果說近十年內什么IT技術最火,云計算可謂首屈一指。正是在云計算技術的演化過程中,企業的IT基礎架構也隨之發生了翻天覆地的變化。當計算和存儲的融合架構用于虛擬化環境后,超融合這種利用分布式存儲和計算虛擬化技術整合服務器集群、對外提供計算、存儲和網絡等資源的新一代IT基礎架構技術便迅速成為行業焦點。

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Gartner發布的《Hype cycle for ICT in China 2017》報告中,超融合在國內技術成熟度曲線位于期望膨脹期頂點附近。這預示著,超融合正在度過概念炒作期,進入實際落地階段,未來2~5年時間,超融合將真正成為市場的主流。而相關數據統計也顯示,2015年,中國超融合市場的規模約1億美元;2016年則飛速增長到1.7億美元,同比增長幅度高達70%

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在書生云CEO王東臨看來,企業IT架構已經走過了大型機時代、x86集群時代和虛擬化時代,并正在進入第四代技術——超融合時代。王東臨認為,與前三代技術相比,超融合在產品形態和商業模式上都有質的飛躍,并且開啟了“去TCP/IP”等技術變革的大門,同時在交付和運維等方面也有質的提升,屬于劃時代的技術,未來將占到企業IT架構90%的市場份額。

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分久必合合久必分 超融合時代全面到來

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誕生于上個世紀六十年代的大型機,是使用專用的處理器指令集、操作系統和應用軟件的有機整體,其在可靠性、安全性、可用性等方面都具有相當的優勢。當時的IBM董事長甚至還說過,美國只需要5臺計算機就夠了。隨著信息技術的普及,越來越多的用戶希望擁有自己的服務器,以支撐自身的業務運轉,又先后出現了相對廉價的小型機和工作站,但即便如此也只有大型企業才買得起,廣大中小企業都望而卻步。這些廠商現在被稱為IOE(即IBMOracleEMC的縮寫),據說IOE們有的硬件產品的毛利率可以達到85%以上。

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不僅價格昂貴,這些大機/小機都是專用系統,維護難度大、靈活性較差、軟件較少等問題同樣制約著用戶的應用。在這種情況下,x86服務器集群作為第二代技術就應運而生了。X86服務器源自廉價且廣泛使用的PC,與大機/小機相比價格優勢非常突出,在軟件生態和硬件生態上也有突出的優勢。雖然在穩定可靠性和單機性能上無法與大機/小機相比,但通過分布式系統的方式可以在集群級別獲得極高的可靠性(甚至遠超IOE們)和合計性能(指Capacibility),在成本上有極大的優勢,還可以通過橫向擴展方式無限擴展,不過在延時等性能指標(指Performance)上仍然不如IOE們,所以很多資金富裕的大型企業客戶仍然停留在第一代技術,但互聯網公司普則遍使用第二代技術。

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不過x86服務器集群是典型的煙囪式架構,每一個IT系統都有自己的存儲和IT設備,以及獨立的管理工具和數據庫,不同的系統不能共享資源,不能交付和訪問,形成了資源孤島和信息孤島,而且每臺服務器的使用率都很低,CPU使用率往往在5%上下,造成巨大的資源浪費。后來,為了提高設備使用率,實現IT基礎架構資源的共享,又進入了虛擬化上云的時代。

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虛擬化可以將一臺服務器當成多臺服務器使用,大大提高了設備使用率。在云平臺的幫助下,過去分散的存儲資源、計算資源等都變成了一個虛擬的資源池,企業應用所需要的資源可以從資源池中隨時抓取,這種彈性的資源配置既解決了煙囪式的信息孤島問題,又大大提升了基礎設施資源的利用率。

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既然虛擬化上云解決了此前企業所面臨的諸多問題,那還需要超融合干什么呢?對此,王東臨解釋說,盡管虛擬化、云計算的應用,使得資源更具彈性,但對于用戶來說,這并沒有減少部署的難度,反而是增加了。用戶依然需要購買不同的存儲、服務器、網絡等資源,用高超的專業技能將它們有機地組織在一起,然后需要花很多時間精力來驗證和排錯。這就像幾十年前貧窮的中國時興自己買二極管三極管然后用電烙鐵焊接組裝收音機,然后在收音機不響時去找虛焊和短路點一樣。

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“超融合不同,它就像是你購買一臺冰箱一樣。”王東臨進一步解釋說,“你不需要維護壓縮機、冷凝器,也不需要配備一個暖通工程師,只要買來就能用。”不僅如此,“超融合就相當于一個天生的技術改革特區,超融合廠商可以有更大的空間來施展各種技術改革。”

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比如,在書生云的超融合一體機中,書生云就舍棄了效率低下的傳統以太網和TCP/IP協議,而改用速度更快的SAS總線,使得所有連接可以看成是系統內部互聯,速度有了更進一步的提升。對于用戶來說,整臺超融合一體機就像一臺計算機一樣運轉,免除了用戶的組裝、調試等工作。

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超融合不止是融合那么簡單

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對于超融合,主流的觀點認為,它就是將虛擬計算平臺和存儲融合到一起,以虛擬化的形式提供數據中心所需要的計算、網絡、安全以及存儲等IT基礎架構。從這句話簡單理解,超融合似乎就像是一個組裝機,并沒有太高的門檻。

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事實并非如此,首先,相比較PC的標準化來說,超融合一體機在構建過程中所面對的計算、存儲、網絡等的標準化程度并不高,或者說,這些軟硬件之間的兼容并不像想象的那么好;其次,軟件的部署在超融合一體機上也是一個難題,從操作系統到應用軟件,其中有太多的可優化之處。尤其是高可用(HA)所需要的Fail-over,牽一發動全身,沒有金剛鉆是搞不定的。

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正因為如此,早在數年前,數據庫一體機、ERP一體機等陸續出現,嚴格來說,它們也屬于超融合的范疇,只不過,它只是將企業的某一些核心應用打包在一體機中,用途非常有限。最近幾年,風頭最勁超融合廠商是Nutanix(路坦力),并且在去年率先登陸了資本市場,但王東臨對于Nutanix的產品還有一個更為形象的描述——半融合,它們也只是融合了存儲和計算等,而不包括網絡這一大件,用戶還得自己組網配置,就像在宜家買的家具還需要擰螺絲組裝,因此也只能稱之為半融合。

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正是基于對超融合透徹的認識,書生云在去年就發布了自己的超融合一體機,書生云超融合一體機采用了高性能的硬件設備,并對系統架構進行了精心優化,竭盡所能釋放硬件性能,從產品發布至今一年多的時間里,書生云從未停止對超融合一體機的優化。

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在這一過程中,王東臨對于超融合的實踐感慨頗多:“最初,我們還想靠跑分來凸顯我們超融合一體機發布的優越性能,但事實上,能將幾千萬行代碼的OpenStack完美地封裝到超融合一體機中,不需要專業運維就能正常運行,有故障能自愈,從而能夠良好地支撐業務運行,就已經很不容易了。”不同硬件之間的兼容、性能調試、優化等工作需要投入大量人力,在這一過程中還要克服種種技術難關。比如,在保證數據可靠性上,書生云超融合一體機借助EC碼技術使存儲冗余率125%即保證99.999999999%數據可靠性,比采用三副本技術存儲冗余率300%才能達到同樣的數據可靠性要節省一半以上的存儲。

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因此,超融合一體機遠不止融合那么簡單,對于書生云來說,自去年發布超融合一體機以來,已經在東風汽車集團、南方電網公司等大型央企落地應用,不僅如此,今年上半年,書生云還承建了鳳凰創新園EB級超融合數據中心項目,據了解,鳳凰大數據中心項目由鳳凰創新園投資10億元,是全球最大規模的數據中心。書生云超融合一體機這些落地舉措也在一定程度上印證了該產品的成熟性。

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在此基礎上,書生云同樣也在尋求更廣泛的生態合作伙伴合作,從全球選取最優的計算、存儲、網絡等硬件設備,以及最適配的軟件應用,通過自身在技術上的創新和實踐,為用戶提供性能最好、成本最低的超融合一體機解決方案。

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