超融合入门级干货：超融合与传统架构特性及收益详细对比

1、超融合入门级干货：超融合与传统架构特性及收益详细比照新IT浪潮已经到来，超融合便是诸多风口之一，在近年来成为了IT业界备受关注的话题当下超融合架构已成为许多厂商发力的主要方向，市场竞争日益剧烈。虽然超融合的概念 已经被热炒了至少两年，但市场上依旧存在着不少模糊的定义与理解，超融合与传统IT架构在性能和收益方面究竟有哪些差异？此文将详细盘点超融合与传统IT架构的差异,并通过厂商实例来进行深入比照分析。一.超融合的核心特征是什么？Nutanix是最早推广超融合HCI : Hyper Converge Infrastructure 概念的厂商。Nutanix起步的核心技术是分布式存储， 只是在部署架

2、构上有了进一步创新， 采用了这种 融合的方式。这很大程度上推进了分布式存储的市场落地。所以分布式存储是超融合1.0的核心， 但市场上很多厂商在弱化最具挑战及技术难度的 存储局部，单纯去调 融合，把一些无关痈痒的内容集成起来，而这并非真正的“超融 合。真正撬动传统IT市场的超融合1.0的特征是两点：一是，基于X86效劳器架构的分布式存储；二是，分布式存储和计算虚拟化部署在同一效劳器硬件内。下面在比照中会看到，给用户带来价值的重要特性中，大概70%是来自于分布式存储,30%是超融合架构带来的好处比方管理简化，使用本钱的降低,但恰恰是这30%,让用户更愿意从传统架构切换到分布式架构上来。二.超融合是

3、革命性架构吗？任何称之为革命性的架构一般应具备至少以下三个特征：一是，对用户的使用习惯会有巨大的改变；二是，为用户带来巨大的价值；三是，新的厂商可以撬动传统老牌厂商的市场。以上三点，超融合产品都具备，前两点在后面分别介绍，第三个可以通过国外的Nutanix、VMware vSAN，中国的SmartX等厂商的案例描述中看到，他们所替代的产 品大量的是老牌存储厂商EMC、HDS等公司的存储产品。即便目前Nutanix自己也在开发 和推出效劳器虚拟化产品，但最初的Nutanix产品核心就是超融合架构的分布式存储。用 户采购Nutanix并不需要替换原有的效劳器品牌比方Dell或者虚拟化品牌比方VMw

4、are,只有存储比方EMC是一定需要替换的。三.为什么超融合的架构会在近几年才出现？一个革命性的技术架构出现、成熟需要至少两个核心因素：一是，客户的强烈需求；二是，相关技术的成熟。超融合架构的客户需求来自于商业数字化和互联网化对IT资源的使用速度和使用要求有了大幅提升。而以下相关技术对架构的市场落地有很大关系。1.分布式存储架构这是互联网公司用了多年的技术，分布式存储可以很好地基于X86效劳器构建易扩展、高可靠的存储资源池，是超融合的根底。2.SSDSSD对存储架构的影响是巨大的， 传统机械硬盘的4K随机性能只有300左右， 而类似intel 3710这样的SSD那么可以到达超过7万IOPS

5、,高出两个数量级。但同时双控制器架构 就会成为瓶颈，比方EMC的Unity 650可以支持一千块硬盘或SSD，但31块SSD的时候就 到达瓶颈，此时8:2读写混合最大只能到达27万IOPS。同样，SSD大大减少了事务型存储系统的机架空间，使存储和计算节点的数量比拟匹 配，这是超融合架构成立的一个重要条件。3.虚拟化超融合架构成立的另一个重要条件就是虚拟化已经被广泛接受，否那么分布式存储不可 能和应用共存在一个物理节点上，除非是一个厂商的一体机产品。4. CPU最后就是大家常说的CPU更强大更廉价，可以同时解决计算和存储的要求。四.超融合就是分布式存储和计算虚拟化简单地安装在一起吗？答案是否认的

6、。因为要以超融合的形态去做虚拟化的存储，还应该具备以下特征：一是，对系统资源消耗应该少，并且可控，合理的方案不应该超过10%;二是，支持VM数据访问本地化，这个是超融合架构另一大优势；三是，既然是重点支持虚拟化平台存储，就应该对不同的虚拟化平台有比拟好的支持， 类似VMware、KVM等。所以，现在中国市场真正算得上超融合架构的也就是Nutanix、VMware和SmartX。国 内很多厂商用Ceph来包装超融合产品，以上三点都没有满足。主要的问题包括：1.哈希算法不能实现数据存放的精准控制，所以I/O本地化无法实现；2.软件I/O路径比拟长，CPU资源消耗比拟多，进一步增加了延迟。五.超融合

7、架构和传统架构有哪些区别？这里挑选了SmartX的架构图用来做比照说明，更活晰一些以下假设十图都取自SmartX产品胶片。对于真正的超融合产品，以下特性都是一致的的。如果有少量的特性差异，会专门描述六.为什么超融合架构的可靠性能比传统双控架构更好？用效劳器构建存储，客户顾虑最多的首先是可靠性，如果需要衡量可靠性：系统的冗余度？通俗的说就是允许硬件坏多少？出现故障后是否完全自动恢复？恢复速度和时间？因为系统处丁降级状态下是比拟危险的状态，故障窗口越小，出现 整体故障的可能性就越小。以下给出详细的系统冗余与恢复机制比照。一个部新髭黑畏剧弟酸工更坝争厦尚读出一障说扯尊人5A5耳机既3上表需要进一步说

8、明的是：超融合的架构图统一存储池觥既器器故障离口5S.g 丧失国盹小，对业务彩Pfl时间小自动化程度高，曜护简单皿内郎检援旧拓丽传统架构|局粒4|“冲制|帝情*励崂|系n种惘牌|ULJBB赤口日口口口口口口口LiciU日日口SmsrtX切|1台三副本可以带来比双控更好的冗余度，代价是损耗更多的容量管理的粒度局部，各家实现不同，有的是基丁资源池设置两副本或三副本，有的厂商, 比方SmartX ,是以卷为单位，这样的好处就是可以在一个资源池上分配不同副本策略的卷，用丁不同平安级别的VM。热备盘的处理方面，其实大局部分布式存储都没有了，而是利用已有空间进行恢复。 但需要强调的是现在GlusterFS

9、还是使用热备盘机制。可以看出可靠性方面，超融合架构的优势非常大，但其实这里的优势都是分布式存储 本身应该具备的。七.为什么超融合架构的随机性能比传统架构更高？超融合在性能方面的架构优势也非常明显，代价是消耗计算资源，所以计算资源的消 耗是检验超融合专业性的一个重要因素。以下给出详细的性能机制比照。性能相关的特性中，多节点并发和性能扩展依旧是分布式存储带来的。而数据本地化 是超融合架构独有的，别离式的架构无法实现，当然代价就是计算资源的占用。SSD是即使传统架构存储都会使用的，但双控无法发挥SSD的性能。比方EMC Unity 650F , 8:2 8K混合随机读写性能最大27万IOPS，而对丁

10、类似Nutanix、SmartX等性能比拟好的超融合产品，一个节点8:2 8K混合随机读写很容易到达3万以上IOPS，通过线性扩展,10个左右节点就可以到达EMC Unity 650F的最大性能。而10个节 点只是非常小的用户规模。八.为什么超融合架构的可扩展性比传统架构更好？可扩展性是分布式架构的最大优势之一，当然扩容后的数据自动负载均衡效果并不是 必然的，要看椎据踪务耕节点故董tt# njtr fri一厩花十万些剧，不蜀屉 杏端乖昂宙谟辜地化更日155和农底瓯堪 写通过奔信网堵设专瞄至源id存储屈综可ifi支持每节点磴机性能高，还返偃 可扩展至更高聚合性能SmartX籍融合惇黄架梅厂家的产

11、品化程度。以下给出详细的系统可扩展性比照。扩展性方面的优势，依旧是分布式存储架构带来九.为什么超融合架构的部署运维更简单？超融合架构运维的简化效果是非常显著的，以下从几个角度进行部署与运维比照。其 中局部优势是分布式架构带来的，比方只维护标准商用效劳硬件，而使用超融合后，可以 进一步减少硬件的需求量。SmcrtX超融合传统架构M存储网配置简单划2顷等复杂操作需要M规划和土盼RAID7CMRAID初始化九.至少-天管理界面多个-个琴个硬件标准、简单专用、复杂1部罪时间1U工至少一周自动恢鱼及时更换盘或控制器扩容简单快速侵杂、手动均衡十. 超融合到底如何为用户省钱？说法在网上很多了，但以下这个实例

12、可能更精准和量化一些，可以比照使用本钱。这里不 包括人员维护本钱，续保等费用的本钱等。人力本钱方面，去掉专业存储运维就可以节省 很大一局部人员开销。根据实际经验值，采用超融合在人员投入至少减少50%。采购成本，超融合产品一般可以做到传统架构70%。以下给出使用本钱与收益比照实例。越憩合优势可ITH曲盅担节虫,在同一存瞽下V播皆可在线线.性如屏扩展能力强 扩容简单快速 系统町泉度不强噜扩容SmartX超禳台皆统架构集中式架构集中式架构vs Smartx超融合架构超融合架构DELL EMC Unity5QQ双控2 * FC switchesHP鼬务耕4台4* 40DG6 55C祯*900GB SA

13、$8 * ntd Xeon E5-265OLV4UC4425SG/DDR3Halo D (4节点8 * Intel Keen E 2650LV412C4* M&SORM时40OGB 55D 1C 2TB SATA2 *30Gb iwitchci超融合超意合/俺统架构计鼻能力CPU ; 22GHz - 96C CPU内存：1024 GBCPU ; 22GHz - (%C 4- 3C内存：1024GB - 4 * 16GB91%93%学储性Rf.读与20KIOPS130KIOPS650%可用容星17* 0.9TB = 15.3TB16TB104%机架空间12 U4U羽耗电3200W1920W60%3年IX机房租用铤胞台/皆自建根房3年丰静超融台节省M 年*。3万/每年据U * 8U = 7.2万3年 *365天 *24小时 *1.2元 / 干反时-3.2 KW - 1.92 KW ) = 5一