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IDC:思科HyperFlex、企业级超融合系统的卓越实践

2017-07-03 10:38:21   作者:   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


  2017 年 5 月,IDC 发布企业级超融合研究报告:
  很多企业优先选择将一些次关键应用逐步部署在私有云架构上。融合/超融合系统将成为私有云市场中增长最快的投资热点,在未来几年可能成为推进该市场增长的新型加速器;
  作为一种新兴的集成系统,超融合系统拥有这样几个特点:完整性、虚拟化、分布式存储、高带宽低延迟的 IP 网络、去重压缩等容量优化技术、横向扩展、集中式软件管理平台;
  IDC 经研究推荐了思科 HyperFlex 超融合系统的卓越实践,指出 HyperFlex 具有 4 大突出的技术优势:最完整的超融合系统、排名第 1 的性能、2-3 倍的存储空间可用性,可连 SAN 的灵活扩展性。
  以下为报告摘要……
  市场综述:数字化转型与企业 IT 基础架构云化趋势
  如今整个世界都在围绕 “以用户为中心” 制定战略和规划投资,数字化变革是其取胜之道。IDC 观察到:
  很多企业优先选择将一些次关键应用逐步部署在私有云架构上,作为企业 IT 基础架构云化的第一阶段,为未来大规模云化打好基础。IDC 也观察到,融合/超融合系统将成为私有云市场中增长最快的投资热点,在未来几年可能成为推进该市场增长的新型加速器。
  2016 年中国超融合系统市场规模达到 1.76 亿美元,同比增长高达 92.1%,未来五年年均复合增长率高达 51.6%。超融合市场逐步进入高速增长期。
  超融合:支撑企业级私有云平台的超融合系统
  超融合是一种新兴的集成系统,其本身将核心计算、存储和网络功能整合到单一的设备或软件解决方案中。
  除了集成存储和计算功能到单个节点(或每个节点提供计算和存储功能的 节点集群中),所有的超融合系统都有如下几个特点:
  • 完整性 —— 完整性可以解决硬件之间的兼容性问题。传统架构的缺点主要在于一旦出现如兼容性、性能等问题就会产生很大的沟通成本,用户希望能有一套经过验证的包含所有硬件资源的整体解决方案和产品,能够具有可信任的可靠性和可预期的整体性能以及一站式的服务支持。完整性的技术难点在于超融合供应商必须同时具有服务器、网络、分布式存储三方面的技术积累。
  • 虚拟化 —— 虚拟化可以解决软件和硬件之间的兼容性问题。用户在 IT 运维中的另外一个挑战是由于硬件的差异化使得软件系统产生了兼容性和参数优化问题,从而影响到系统可靠性、可运维性及综合性能等。于是,用户希望利用虚拟化软件将底层硬件抽象化,对外提供工作负载邻接、管理和容器化的 IT 能力,实现所有的硬件资源及计算存储网络的虚拟化,从而造就一个标准化易运维的系统环境,实现标准化的管理、自动化的安装、通用的高可用,从而大大提高运维效率和系统可靠性。
  • 分布式存储 —— 分布式存储并不是集中存储的改进而是全新的系统,需要一系列新的技术点,这也是为什么现在领先的 几个超融合厂商都不是来自传统存储厂商的原因之一。其创新点包括:
  • 数据的管理需要多节点协调,而不是单套软件统一管理;
  • 数据分散到多节点上,条带化是全局的而不是本地的;
  • 数据采用副本(拷贝)方式,而不是 RAID(校验)方式;
  • 数据通道是 IP 网络方式,而不是 SAS 总线方式。
  高带宽低延迟的 IP 网络 —— 分布式存储采用的 IP 网络传输存储数据方式,给网络提出了新的技术要求。由于采用副本(拷贝)模式,传输过来的每份数据都要通过 IP 网络额外再复制 2 份到另外 2个 物理服务器上,网络带宽消耗是传统架构的 3 倍。因此超融合需要一个高带宽低延迟的网络,此高速网络层需要为系统提供低延迟高带宽、横向扩展以及高可用的功能,需要注意的是此网络系统并不是仅仅为计算和存储之间做桥接的。
  去重压缩等容量优化技术 —— 数据拷贝 3 份,那么整个超融合系统的硬盘利用率只有 33%。于是领先的超融合厂商必须考虑容量优化技术:
  • 去重,全称是重复数据删除(Deduplication),它通过删除数据集中重复的数据,只保留其中一份,从而消除冗余数据;
  • 压缩,一种通过特定的压缩算法来减小计算机文件大小的机制;
  • 纠删码,它将数据分割成片段,把冗余数据块扩展、编码,并将其存储在不同的位置从而实现数据保护。
  • 横向扩展 —— 横向扩展性(Scale out)是超融合区别于传统架构的重要特点和必备技术。分布式系统可以通过横向扩展节点数量从而获得更高计算力、更高存储量和 I/O 性能、更高网络带宽。横向扩展性带给用户的主要价值是可以实现小规模起步、按需扩展,从而大大减少投资压力,提高设备利用率,但不同厂商的横向扩展能力是不一样的,其区别主要在于灵活性和成本方面。
  • 集中式软件管理平台 ——传统架构大量运维困境其实来自于管理孤岛。传统架构至少有 4 个管理孤岛:交换机、服务器、SAN 存储、虚拟化。超融合多基于用户习惯的虚拟化或操作系统管理平台、以内嵌式(插件式)方式实现集中式的管理软件平台,对整体系统进行统一管理、调度,包含:计算、存储、网络等,并可以对外提供标准 API 的对接,从而消除管理孤岛。
  超融合系统允许客户从小规模起步,从而消除了与初始投资成本相关的担忧。如下图所示,IDC 针对中国超融合市场的调研显示,提高 IT 人员生产力、提高存储和计算资源的利用率和节约整体投资成本是用户最关注的超融合系统的价值。此外,简化管理、高性能、灵活扩展性等也备受客户关注。
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  在解决方案众多的超融合市场中,商用系统最主要优势是与商用应用系统(如数据库、ERP)的兼容性较好,此外是支持服务较佳、有连续的技术路线图等。如果用户需要承载商用应用系统(Oracle、SQL Server、SAP 等)则建议采用商用超融合系统。
  思科超融合 HYPERFLEX 及其技术特征
  思科的超融合产品 HyperFlex 是全球架构最完整的超融合系统,其技术特性包括:完整的超融合、高性能、在线去重压缩、有效提升存储空间可用、灵活扩展等;整体优化、性能优异。
  思科 HyperFlex 的产品架构及组件描述如下:
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  思科 HyperFlex 的技术特性包含以下几点:
  • 完整的超融合 —— HyperFlex 超融合系统是全球架构最完整的超融合系统,完整配置了低延迟高带宽的 FCoE 交换机,高配置机架服务器、多功能分布式存储文件系统和嵌入式统一管理平台,组件和功能都很全面。完整性给用户带来的价值:一站式服务,避免推诿;工厂配置开箱即用,品质标准化;整体优化,性能优异。
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  • 排名第 1 的高性能 —— 经过第三方评测发现 HyperFlex 整体性能优异,是其它厂商超融合产品性能的 2-3 倍。HyperFlex 之所 以性能优异,整体优化是高性能的根本原因,优秀的分布式存储软件是关键因素,低延迟高带宽网络 和高配置服务器是重要基础。
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  • 在线去重压缩、2-3 倍存储空间可用性 —— 一般超融合系统采用 3 副本保护策略,存储空间利用率只有 33%,HyperFlex 原生态内置去重压缩功能,将可用空间提升 1.67-2.86 倍,而且非常重要的是 HyperFlex 的去重压缩是原生态在线(Inline),因此在实现容量优化的同时还能保持高性能。
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  • 可连 SAN 的灵活扩展 —— HyperFlex 超融合系统可以同时扩展计算和存储能力。计算方面,可以连接无盘服务器做为计算节点; 存储方面,可连接外置存储系统,利用用户已有的服务器和外置存储系统投资,分布式横向扩展,可在线不停机的情况下,满足用户计算和存储资源线性增长。
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