超融合架構與傳統IT架構的區別

songroom發表於2018-12-01
架構

https://www.zhihu.com/question/51962263/answer/283848963

選擇超融合其實是選擇一種對效率的提升方式，從某種程度上講，超融合類似於動車組車廂，每個車廂都將儲存、網路、計算融合在一起以保證資料計算儲存傳輸的高效一致性，在擴容、提升算力等方面只需增加節點、模組即可，這解決了業務發展、業務規模、IT維護與規模投資等不確定性帶來的成本風險。

從超融合技術產生以來，從虛擬化分散式儲存解決方案開始，逐步向相關上下游擴充套件，以實現真正的“超融合”。起初，各超融合廠商從各自的硬體裝置出發，通過單一硬體裝置的快速部署設施方向以實現超融合的目的，後來隨著軟體定義虛擬解決方案的成熟，為滿足利舊等需求，超融合解決方案開始相容各種硬體裝置，以實現“動車化”式的一體化解決方案，以滿足私有云、公有云、內網硬體等多種IT基礎設施架構的並存需求。在軟硬體初步一體化後，超融合解決方案的下一融合方向將是原有系統框架下的軟體層面的全面融合，至此，2017年9月，聯想超融合提出了以應用智慧感知為核心的超融合2.0。

通過國外的Nutanix、VMware（vSAN），國外最出名的是 Nutanix 和VMware, 國內主要是深信服, 銳捷、SmartX等。

使用者採購超融合並不必須替換原有的伺服器品牌（比如Dell）或者虛擬化品牌（比如VMware），只有儲存（比如EMC）是一定需要替換的。

所以最重大的區別是儲存架構不同，超融合使用的是分散式儲存，它可以很好地基於X86伺服器構建一個易擴充套件、高可靠的儲存資源池，這是超融合的基礎，也是核心技術點。

具體而言超融合和傳統IT架構有以下幾方面的區別：

  1. 物理融合及管理融合：超融合架構把伺服器、網路及儲存進行了融合，並且搭載在統一管理平臺上進行維護；而傳統架構則是全部分離的。

  2. 儲存架構：超融合採用分散式儲存，傳統架構使用集中式儲存。

  3. 網路：超融合使用萬兆乙太網，而傳統架構多使用光纖交換機。

  4. 可靠性方面：可以看出可靠性方面，超融合架構的優勢非常大，但其實這裡的優勢都是分散式儲存本身應該具備的。

1） 資料冗餘模式：超融合擁有跨節點2/3副本，而傳統架構則是RAID5/6。

2） 冗餘度：超融合最多可壞兩個節點（3副本），三副本可以帶來比雙控更好的冗餘度；而傳統架構則是一個控制器。
3） 管理的粒度：各家實現不同，有的是基於資源池設定兩副本或三副本，有的廠商，比如SmartX，是以卷為單位，這樣的好處就是可以在一個資源池上分配不同副本策略的卷，用於不同安全級別的VM。

4） 熱備：其實大部分分散式儲存都沒有了，而是利用已有空間進行恢復。但需要強調的是現在GlusterFS還是使用熱備盤機制。

5） 資料恢復量：超融合僅恢復已寫入資料，傳統架構是全盤恢復。

6） 恢復速度：超融合是多節點讀出、多節點寫入，速度取決於節點數，每節點100MBps。傳統架構是多硬碟讀出、單硬碟寫入SAS盤最高60MBps。

  1. 效能方面：超融合在效能方面的架構優勢非常明顯，當然代價就是消耗計算資源，所以計算資源的消耗是檢驗超融合專業性的一個重要因素。

1） 效能節點：超融合是根據伺服器節點數量多節點併發，傳統架構是以雙控為主；

2） 效能擴充套件與最大效能：超融合的效能可擴充套件最大百萬級，這是分散式儲存帶來的，而傳統架構是一般在十萬級別不易擴充套件，高階且非常昂貴。比如EMC Unity 650F，8:28K混合隨機讀寫效能最大27萬IOPS，而對於類似Nutanix、SmartX等效能比較好的超融合產品，一個節點8:28K混合隨機讀寫很容易達到3萬以上IOPS，通過線性擴充套件，10個左右節點就可以達到EMC Unity 650F的最大效能。而10個節點只是非常小的使用者規模。

3） 是否佔用計算資源：超融合需要佔用計算資源，傳統架構則不需要。

4）資料路徑：超融合是讀本地化，有更高的IOPS和更低的延遲，寫是通過儲存網路，而傳統架構的讀寫都要通過儲存網路。所以，超融合資料本地化是超融合架構獨有的，分離式的架構無法實現，當然代價就是計算資源的佔用。

5） SSD快取：SSD是超融合的必選，是傳統架構的可選支援。但即使傳統架構儲存會使用，雙控也無法充分發揮SSD的效能。

  1. 擴充套件性方面：超融合的架構是擴充套件能力強，擴容簡單快速，系統複雜度不會隨擴容增加而增加。

1） 擴充套件模式：超融合是可擴充套件的硬碟和節點，在同一儲存下擴充套件，而傳統架構是需要增加RAID擴充套件櫃，從而形成新的儲存池。

2） 容量和效能擴充套件：超融合皆可線上線性擴充套件，而傳統架構則效能擴充套件能力有限。

3） 資料自動負載均衡：超融合可支援資料自動負載均衡，傳統架構是不可以的。

  1. 部署運維方面：

1） 儲存網配置：超融合的儲存網配置很簡單，而傳統架構則需要劃Zone等複雜操作。

2） 規劃和劃分RAID：超融合無需規劃和劃分RAID、RAID初始化，傳統架構則至少花一天時間來進行RAID初始化。

3） 硬體：超融合使用X86標準硬體，簡單易操作；傳統架構則是需要專用裝置，更加複雜。

4）部署、故障及擴容：超融合的部署時間僅需半天，擴容簡單快速，硬碟和節點故障可自動恢復；而傳統架構則要至少一週時間來進行部署，擴容複雜、手動均衡，還需要及時更換盤或控制器才能恢復硬碟和節點故障。

所以，綜上所述，超融合是可靠性、效能、擴充套件性、部署運維方面有著非常顯著的優勢，破解了傳統IT架構的一些難題，還是值得推薦的。

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