第四篇：超融合

一、超融合是什么？

1、超融合是后虚拟化时代的一种产品形态

2000~2010年属于“前虚拟化时代” ，核心特点是：以x86服务器的广泛应用为基础，以服务器虚拟化为主线。业务层面云计算概念从提出、发展到逐渐落地，数据中心的底层IT架构也在不断升级。其中随着计算资源的密集整合，存储子系统的瓶颈越来越明显，需要一种新的技术/架构满足快速增长的需求，所以出现了软件定义数据中心概念，随后软件定义网络、软件定义存储等技术逐渐出现。

2010年左右进入“后虚拟化时代” ，底层IT架构从从服务器虚拟化向存储、网络虚拟化全面迈进。Pure Storage和Nutanix等云计算新锐公司开始进入人们的视野，从存储虚拟化入手提出超融合解决方案。

2、超融合的核心功能是分布式存储系统（存储虚拟化）和统一的资源管理平台

       超融合第一个突破是实现了存储虚拟化。Google采用GFS建立了云计算数据中心场景下的分布式存储系统；在企业端也存在IT扩容升级的需求，其中存储的扩展不像计算那么容易，原有SAN和NAS对架构设计和后期运维的要求较高。超融合是简便的存储虚拟化方案，可扩展性强。
       超融合第二个突破是实现对资源的统一管理。 超融合适用于虚拟化场景，VMware等实现对计算的虚拟化、分布式存储实现存储虚拟化、甚至可以通过NFV实现对网络的虚拟化，虚拟化之后可以通过控制面平台对资源进行灵活调配。超融合厂商不仅实现对硬件集成和虚拟化，同时提供直观、简易的配置管理工具。

3、超融合提供面向业务的一体化IT基础架构方案

数据中心IT部署的技术演进： 传统信息化架构（计算、存储、网络分立）->超大规模Scale-out架构（计算虚拟化、软件定义存储、设计部署维护较负责）->超融合？（目前有一些尝试）

企业数通IT部署的技术演进： 传统信息化架构->集成一体机（仍旧是传统分立架构，但是厂商把服务器、存储、交换机集成到一个机柜中）->超融合（以业务为中心，灵活扩展、方便维护）

4、超融合的应用场景

超融合四类典型应用：（1）VDI （2）大数据平台 （3）ROBO（4）容灾备份

桌面云/VDI ：某机构一期采用7个节点，用于支撑400个VDI桌面的迁移部署；二期新增加14个XC节点，其中部分用于VDI扩容，部分用于应用服务器虚拟化，包括手机证券、网上交易及其他。

大数据平台 ：国内很多把hadoop作为大数据存储（本来hadoop是做大数据计算的），超融合恰好是一个很好的存储解决方案。某机构采用8个全闪节点，其中一个核心模块量化分析。

ROBO ：远程/分支机构的统一部署，特别是不同地区不同机房的全局管理，采用Prism产品作为管理界面和接口。某机构部署了120个节点。

容灾备份 ：
二、超融合主要参与者及差异化？

1、DELL EMC ：2015年nutanix和vmware是很好的合作伙伴，到2015年之后vmare推出vsan超融合软件，nutanix也推出了自己的虚拟化软件AHV（使用nutanix客户中33%使用AHV）。2018年开始双方的合作基本结束了。从DELL EMC本身看，对超融合的重视程度逐渐提升，未来可能更加注重大客户的拓展。

2、深信服： 深信服有自己的虚拟化产品和分布式存储系统，应该是基于开源的软件来开发的。深信服负责超融合的技术负责人是原来vmware的。深信服在产品上的主要优势，主要是包括网络虚拟化、网络安全以及管理界面比较友好。相比海外厂商，集成了网络功能尤其是安全功能是核心差异。

3、新华三： 整合了网络虚拟化的功能，新华三软件授权成本控制非常灵活，主要是通过硬件销售获利。

4、华为： 华为比较有意思，向用户首推存储系列产品，如果用户有超融合需求再推广超融合。目前华为的fusioncube还没有整合网络功能，但是如果需要的话也可以很快地整合。

5、浪潮： 跟vmware谈了一个合作，另外浪潮也在跟nutanix在讨论合作。比如银行有个项目，浪潮已经入围了，加上nutanix的软件可以当作浪潮的一个特殊型号。

6、联想： 软件实力较弱主要是OEM，跟nutanix有合作。
三、超融合未来趋势？

1、Nutanix的未来规划

nutanix规划的三个阶段：

（1）基础设施的超融合；

（2）超融合的20阶段，除了超融合之外提供管理界面，连接其他基础设施（超融合、公有云、私有云）；

（3）企业云，除了做底层资源，可以做应用交付，目前也收购了一些做企业应用的项目。

2、与公有云、私有云的关系

超融合的最大竞争对手是公有云。 但是公有云存储一般是跑非结构性数据的（比如图像、视频），超融合主要面向结构化数据。另外面向C端的服务大都使用公有云，但是内部管理及部分生产系统倾向使用超融合/私有云。

超融合可以看做是私有云的一种形态。 客户如果有虚拟化的需求，一般会采用超融合。从这个角度看，在整个企业的云市场，超融合架构可能占比超过一半。就银行客户来讲，不太愿意采用阿里、腾讯的基础设施，一般会用Paas层的服务（比如百信银行，腾讯提供的大数据分析模型，），但是IT基础设施自己建设。

3、Nutanix为什么不做网络虚拟化？

网络开源软件是openswitch，后来openswitch被vmware收购了，市场上新进入者找不到合适的网络开源技术。

ScaleIO:使用d性聚合软件产品来革新数据存储，该软件产品利用本地磁盘来创建服务器存储区域网络 (SAN)。纯软件方式的基于服务器的存储区域网络 (SAN)，将存储和计算资源聚合到一起，形成单层的企业级存储产品。 ScaleIO 存储d性灵活，可以提供可线性扩展的性能。 其横向扩展服务器 SAN 体系结构可以从几个服务器扩展至数千服务器。
基本适用于全平台。>

1、私有云/虚拟化。

要求：存储容量大，易于增长，每台服务器成本低，易于管理。

实现：任何规模的增长，无容量规划，易于提高容量和性能，易于管理，低TCO。

2、虚拟桌面基础设施。

要求：峰值时间（“启动风暴”）性能，大存储容量，易于增长，每个桌面的成本低。

实现：并行处理，任意大小的增长，无容量规划，易于提高容量和性能，易于管理，TCO低。

3、高性能。

要求：高写性能、高可用性、快速恢复、低存储成本。

实现：全闪存超级聚合架构，可使用PCI固态磁盘加速，聚合允许快速写入，大规模并行提供快速恢复，性能稳定，可预测，TCO低。

超融合服务器

融合架构也称为集成系统。它可以通过整个机柜的集成和预配置快速部署，但仍然使用传统的服务器、网络和存储三层体系结构。融合架构包含在一个文件柜或工具箱中。它集成了服务器、网络、存储节点，并安装了虚拟化软件。”

“超级融合”是将计算、存储和网络功能集成为一个标准的机器单元，用标准以太网扩展多套设备，最后通过统一的软件平台对计算、存储和网络资源进行集中管理。

超融合聚合体系结构中最根本的变化是存储，它已经从集中式共享存储（SAN/nas）转变为软件定义的存储，特别是分布式存储（包括对象/数据块/文件存储）优于NDFS/vsan/scalio/ssan。

-超融合架构到底适用于哪些场景？

-不同的场景需求下，产品和方案应该从哪几个指标特性进行评估？这些指标的权重是什么样的？

对于以上问题，世界知名信息领域调研与咨询公司 Gartner 在其报告《Critical Capabilities for Hyperconverged Infrastructure》中，从用户的视角给出了参考答案。

Gartner 关键能力（Critical Capabilities）报告是 Gartner 对特定领域产品进行系统评估的重要报告，报告会给出所研究产品类型的关键能力类型，适用的场景，以及在每个场景下不同关键能力的权重，从而对相同品类但不同品牌的产品在不同场景下的表现给出系统、量化的评估。

一、超融合产品的 6 大适用场景

在最新的《Critical Capabilities for Hyperconverged Infrastructure》报告中，首先值得关注的是 Gartner 对超融合当前六大主流场景的定义，包括：

Consolidated：以降低 TCO 为目标的不同层级 IT 设施整合的数据中心超融合项目。

Business-Critical：用于承载类似 ERP 等关键业务，并用于提升可靠性与可扩展性的超融合相关项目。

Cloud：用于承载基于私有云设计的新型应用或重新设计的核心应用。

Edge：支持和 IoT 设备接口，并基于边缘计算相关应用、微服务的超融合相关项目。

ROBO：被远程管理的非主数据中心，亦可用于作为 IoT / 边缘计算的桥接基础架构。

VDI：VDI 架构可通过 LAN/WAN 的方式，通过远程显示协议访问，通过超融合简化部署而受益。

以上 Gartner 定义的六大场景包含重要信息：

超融合最早被广泛的应用的场景以 VDI 和 ROBO 为主，即使是生产环境，也用于非核心生产系统，但时至今日，超融合已经完全覆盖了传统架构中块存储覆盖的所有的领域，甚至包含企业级核心应用。

超融合作为私有云的重要基础，同样成为超融合的一个重要应用场景。

目前热点的边缘计算和物联网领域，也成为超融合的一个重要应用场景。

二、超融合产品的 11 个关键能力

除了适用场景，用户同样关心超融合这种新型的架构，应该关心哪些特性。各家厂商一般给出的是自身产品的特性列表，但 Gartner 从用户需求视角梳理了如下超融合产品关键能力：

1 超融合产品硬件相关能力（Hardware），例如：

硬件配置最低要求

基于第三方硬件的能力优化

认证的硬件平台

对最新配件如 NVMe 的支持

网络资源是否支持无中断的自动扩展

硬件故障处理能力等

2 软件定义数据中心能力（SDI），例如：

软件定义计算，软件定义存储，软件定义网络支持能力

数据中心基础机构编排管理能力

云管能力以及第三方云管的支持

Openstack 的支持等

3 虚拟机相关能力（Hypervisors），例如：

支持的自有和第三方 Hypervisor 平台

对热迁移、快照等基础特性以及 HA、DR 等高级特性的支持

对多 Hypervisor 混合支持的能力等

4 容器相关能力（Containers），例如：

对 Docker 等容器引擎的支持

对 Kubernetes 等容器管理架构的支持

对容器持久化存储的支持等

5 数据服务相关能力（Data Services），例如：

压缩、重删等容量优化技术

对于带宽、延迟、IOPS 相关的优化

基于性能和容量的存储分层等

6 数据保护相关能力（Data Protection）, 例如：

自有或第三方集成的备份归档方案

同步复制以及两个站点和多站异步复制功能

数据保护机制和恢复机制等

数据恢复对性能的影响

是否支持在线的系统升级

7 系统管理相关能力（Management），例如：

主站点以及对 ROBO/Edge/IoT 的监控，管理和故障诊断

安装、配置服务支持

管理 API 的支持

CMP 的集成

8 自有以及第三方软件栈集成能力（Stack），例如：

*** 作系统支持

ERP、数据库、BI 分析软件支持

内存型数据库支持

VDI 支持

PaaS 层软件支持等

9 系统扩展能力（Scaling），例如：

系统最大系统规模

当前已部署的最大规模集群

集群间互联的协议

计算和存储独自的扩展能力

10 服务与支持能力（Service and Support），例如：

是否提供软硬件打包模式，软件模式的用户服务如何支持

从 L1 到 L3 的支持能力

监控以及解决问题的工具以及处理流程

对边缘计算或者 ROBO 提供的服务

11 安全合规相关能力（Security），例如：

基于角色的权限管理能力

数据加密能力

DOS 和 DDOS 支持能力

NFT、NIPS、SEM 等能力

三、不同应用场景中对不同产品关键能力的权重

基于以上关键能力和主要应用场景，Gartner 还给出了各种关键能力在不同场景下的权重：

超融合产品使用场景解析

针对每个场景的具体解析：

对于 Consolidated 场景，整体要求比较均衡，但硬件平台和虚拟化平台的开放性是关注重点；

对于 Business-Critical 能力，数据保护能力自然是用户最关注的特性；

对 Cloud 场景，对上层协议栈的支持是评估的关键；

而对于 Edge 场景，特定的硬件要求以及管理能力和扩展能力尤为重要；

ROBO 场景，由于区域上的分散，系统的管理能力和厂商服务支持能力是客户需要重点评估的内容。

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