超融合架构 | 浅谈超融合架构

1 前言

随着互联网、大数据以及云计算领域的兴起，人们对系统的稳定性要求越来越高，甚至需要系统不间断运行以支撑业务，于是出现了数据中心解决方案。随着数据计算量和存储容量的不断扩大，开始出现了跨数据中心的计算需求。然而，随着数据中心服务器设备硬件老化以及故障频发，其采用的传统IT架构已不能满足高速发展的业务需求。在既要兼顾服务器硬件更新以及多样化业务需求，同时也能解决未来不可预知的数据增长、安全要求和成本控制等问题的背景下，超融合架构（Hyper Converged Infrastructure, HCI）技术应运而生。

2 传统IT架构面临的问题

传统IT架构通常指的是一类包含孤立的存储、网络和管理软件的复杂纵向系统架构，从设计规划到安装部署甚至移交培训都需要不同服务厂商分别提供技术支持，普通管理人员很难掌握整个架构中所有的技术。此外，传统IT架构还存在异构硬件兼容性差、扩展成本高以及运维难度大等问题。主要为以下问题：

● 存储层面：不同系统之间采用专有硬件，数据各自独立存储和维护，而且缺乏关联性。

● 扩展性层面：纵向架构下的计算、存储等资源需要分开扩展，涉及到的专有硬件不但价格高昂，而且可能存在与其它资源的兼容性风险。

● 运维层面：不同系统独立配置，学习成本高，部署复杂并且耗费时间长。

3 什么是超融合架构

超融合架构是指采用软件定义技术，将计算资源、存储资源和网络资源等与专用硬件解耦，实现基础架构级别的融合。在超融合架构下，同一套设备中不仅仅具备计算、存储、网络和服务器虚拟化等资源和技术，还包括存储管理、数据保护、镜像同步和在线数据压缩等功能，并且多套设备之间可以通过高速网络聚合，实现模块化的无缝横向扩展，最后形成统一的资源池。

4 超融合架构的技术优势

针对传统IT架构的不足，超融合架构以软件定义资源的方式将网络、存储和计算等资源虚拟化，在底层采用标准化硬件平台，上层采用软件定义，实现软件与硬件的解耦，简化了物理架构。同时，超融合架构与传统IT架构相较之下，具备如下显著的技术优势：

● 存储层面：在超融合架构下，采用软件定义的存储设备组成一个高性能、高可靠的分布式存储池，给服务器或者虚拟机上的应用提供存储空间。服务器还部署了企业级固态硬盘和大容量企业级机械硬盘，应对系统高IO和大存储的需求。

● 扩展性层面：软硬件的解耦促成了系统扩展的灵活性。通过专用高速网络，用户可以根据需求增加标准化服务器从而快速地实现横向扩展，消除了传统架构下资源纵向扩展带来的低兼容高成本困扰。

● 运维层面：统一的管理平台大大简化了交付与学习成本，同时提供了负载灵活分配、冗余资源弹性利用和容灾备份等优点，给用户带来了极大的便利。

图4-1 超融合架构简图