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从大型机到超融合 细数企业IT架构的四代技术

发表日期:2017-10-10 14:28:15 点击击数:2240

如果说近十年内什么IT技术最火,云计算可谓首屈一指。正是在云计算技术的演化过程中,企业的IT基础架构也随之发生了翻天覆地的变化。当计算和存储的融合架构用于虚拟化环境后,超融合这种利用分布式存储和计算虚拟化技术整合服务器集群、对外提供计算、存储和网络等资源的新一代IT基础架构技术便迅速成为行业焦点。

 

Gartner发布的《Hype cycle for ICT in China 2017》报告中,超融合在国内技术成熟度曲线位于期望膨胀期顶点附近。这预示着,超融合正在度过概念炒作期,进入实际落地阶段,未来2~5年时间,超融合将真正成为市场的主流。而相关数据统计也显示,2015年,中国超融合市场的规模约1亿美元;2016年则飞速增长到1.7亿美元,同比增长幅度高达70%

 

在书生云CEO王东临看来,企业IT架构已经走过了大型机时代、x86集群时代和虚拟化时代,并正在进入第四代技术——超融合时代。王东临认为,与前三代技术相比,超融合在产品形态和商业模式上都有质的飞跃,并且开启了“去TCP/IP”等技术变革的大门,同时在交付和运维等方面也有质的提升,属于划时代的技术,未来将占到企业IT架构90%的市场份额。

 

分久必合合久必分 超融合时代全面到来

 

诞生于上个世纪六十年代的大型机,是使用专用的处理器指令集、操作系统和应用软件的有机整体,其在可靠性、安全性、可用性等方面都具有相当的优势。当时的IBM董事长甚至还说过,美国只需要5台计算机就够了。随着信息技术的普及,越来越多的用户希望拥有自己的服务器,以支撑自身的业务运转,又先后出现了相对廉价的小型机和工作站,但即便如此也只有大型企业才买得起,广大中小企业都望而却步。这些厂商现在被称为IOE(即IBMOracleEMC的缩写),据说IOE们有的硬件产品的毛利率可以达到85%以上。

 

不仅价格昂贵,这些大机/小机都是专用系统,维护难度大、灵活性较差、软件较少等问题同样制约着用户的应用。在这种情况下,x86服务器集群作为第二代技术就应运而生了。X86服务器源自廉价且广泛使用的PC,与大机/小机相比价格优势非常突出,在软件生态和硬件生态上也有突出的优势。虽然在稳定可靠性和单机性能上无法与大机/小机相比,但通过分布式系统的方式可以在集群级别获得极高的可靠性(甚至远超IOE们)和合计性能(指Capacibility),在成本上有极大的优势,还可以通过横向扩展方式无限扩展,不过在延时等性能指标(指Performance)上仍然不如IOE们,所以很多资金富裕的大型企业客户仍然停留在第一代技术,但互联网公司普则遍使用第二代技术。

 

不过x86服务器集群是典型的烟囱式架构,每一个IT系统都有自己的存储和IT设备,以及独立的管理工具和数据库,不同的系统不能共享资源,不能交付和访问,形成了资源孤岛和信息孤岛,而且每台服务器的使用率都很低,CPU使用率往往在5%上下,造成巨大的资源浪费。后来,为了提高设备使用率,实现IT基础架构资源的共享,又进入了虚拟化上云的时代。

 

虚拟化可以将一台服务器当成多台服务器使用,大大提高了设备使用率。在云平台的帮助下,过去分散的存储资源、计算资源等都变成了一个虚拟的资源池,企业应用所需要的资源可以从资源池中随时抓取,这种弹性的资源配置既解决了烟囱式的信息孤岛问题,又大大提升了基础设施资源的利用率。

 

既然虚拟化上云解决了此前企业所面临的诸多问题,那还需要超融合干什么呢?对此,王东临解释说,尽管虚拟化、云计算的应用,使得资源更具弹性,但对于用户来说,这并没有减少部署的难度,反而是增加了。用户依然需要购买不同的存储、服务器、网络等资源,用高超的专业技能将它们有机地组织在一起,然后需要花很多时间精力来验证和排错。这就像几十年前贫穷的中国时兴自己买二极管三极管然后用电烙铁焊接组装收音机,然后在收音机不响时去找虚焊和短路点一样。

 

“超融合不同,它就像是你购买一台冰箱一样。”王东临进一步解释说,“你不需要维护压缩机、冷凝器,也不需要配备一个暖通工程师,只要买来就能用。”不仅如此,“超融合就相当于一个天生的技术改革特区,超融合厂商可以有更大的空间来施展各种技术改革。”

 

比如,在书生云的超融合一体机中,书生云就舍弃了效率低下的传统以太网和TCP/IP协议,而改用速度更快的SAS总线,使得所有连接可以看成是系统内部互联,速度有了更进一步的提升。对于用户来说,整台超融合一体机就像一台计算机一样运转,免除了用户的组装、调试等工作。

 

超融合不止是融合那么简单

 

对于超融合,主流的观点认为,它就是将虚拟计算平台和存储融合到一起,以虚拟化的形式提供数据中心所需要的计算、网络、安全以及存储等IT基础架构。从这句话简单理解,超融合似乎就像是一个组装机,并没有太高的门槛。

 

事实并非如此,首先,相比较PC的标准化来说,超融合一体机在构建过程中所面对的计算、存储、网络等的标准化程度并不高,或者说,这些软硬件之间的兼容并不像想象的那么好;其次,软件的部署在超融合一体机上也是一个难题,从操作系统到应用软件,其中有太多的可优化之处。尤其是高可用(HA)所需要的Fail-over,牵一发动全身,没有金刚钻是搞不定的。

 

正因为如此,早在数年前,数据库一体机、ERP一体机等陆续出现,严格来说,它们也属于超融合的范畴,只不过,它只是将企业的某一些核心应用打包在一体机中,用途非常有限。最近几年,风头最劲超融合厂商是Nutanix(路坦力),并且在去年率先登陆了资本市场,但王东临对于Nutanix的产品还有一个更为形象的描述——半融合,它们也只是融合了存储和计算等,而不包括网络这一大件,用户还得自己组网配置,就像在宜家买的家具还需要拧螺丝组装,因此也只能称之为半融合。

 

正是基于对超融合透彻的认识,书生云在去年就发布了自己的超融合一体机,书生云超融合一体机采用了高性能的硬件设备,并对系统架构进行了精心优化,竭尽所能释放硬件性能,从产品发布至今一年多的时间里,书生云从未停止对超融合一体机的优化。

 

在这一过程中,王东临对于超融合的实践感慨颇多:“最初,我们还想靠跑分来凸显我们超融合一体机发布的优越性能,但事实上,能将几千万行代码的OpenStack完美地封装到超融合一体机中,不需要专业运维就能正常运行,有故障能自愈,从而能够良好地支撑业务运行,就已经很不容易了。”不同硬件之间的兼容、性能调试、优化等工作需要投入大量人力,在这一过程中还要克服种种技术难关。比如,在保证数据可靠性上,书生云超融合一体机借助EC码技术使存储冗余率125%即保证99.999999999%数据可靠性,比采用三副本技术存储冗余率300%才能达到同样的数据可靠性要节省一半以上的存储。

 

因此,超融合一体机远不止融合那么简单,对于书生云来说,自去年发布超融合一体机以来,已经在东风汽车集团、南方电网公司等大型央企落地应用,不仅如此,今年上半年,书生云还承建了凤凰创新园EB级超融合数据中心项目,据了解,凤凰大数据中心项目由凤凰创新园投资10亿元,是全球最大规模的数据中心。书生云超融合一体机这些落地举措也在一定程度上印证了该产品的成熟性。

 

在此基础上,书生云同样也在寻求更广泛的生态合作伙伴合作,从全球选取最优的计算、存储、网络等硬件设备,以及最适配的软件应用,通过自身在技术上的创新和实践,为用户提供性能最好、成本最低的超融合一体机解决方案。