超融合中“超”是什么含义?最开始以为是超人的Super,结果差点闹出笑话。实际上,“超”对应英文“Hyper-Converged”中的“Hyper”,特指虚拟化,对应虚拟化计算架构,比如ESXi/KVM /XEN/Hyper-V。这一概念最早源自Nutanix等存储初创厂商将Google/Facebook等互联网厂商采用的计算存储融合架构用于虚拟化环境,为企业客户提供一种基于X86硬件平台的计算存储融合产品或解决方案。不难看出,超融合架构中最根本的变化是存储,由原先的集中共享式存储(SAN/NAS)转向软件定义存储,特别是分布式存储(包括Object/Block/File存储),比如NDFS/VSAN/ScaleIO/SSAN。因此基于这个“超”,数据库一体机和大数据一体机都不能划为超融合的范畴,除非RAC/Hadoop等应用跑在虚拟化之上。还有一点,超融合中的软件定义存储通常是分布式存储,ZFS虽然属于SDS范畴,但基于ZFS构建的计算存储融合系统,严格意义上不能称为超融合架构。
我们再来看“融合”又是什么含义?超融合这个概念当前似乎被神化了。简单地讲,融合就是将两个或多个组件组合到一个单元中,组件可以是硬件或软件。就虚拟化和私有云而言,按照是否完全以虚拟化为中心,我个人把融合分为物理融合和超融合两种。超融合是融合的一个子集,融合是指计算和存储部署在同一个节点上,相当于多个组件部署在一个系统中,同时提供计算和存储能力。物理融合系统中,计算和存储仍然可以是两个独立的组件,没有直接的相互依赖关系。比如,SSAN+oVirt方案,一个节点的Redhat/CentOS系统上SSAN和oVirt物理融合,共享主机的物理资源。超融合与物理融合不同在于,重点以虚拟化计算为中心,计算和存储紧密相关,存储由虚拟机而非物理机CVM(Controller VM)来控制并将分散的存储资源形成统一的存储池,而后再提供给Hypervisor用于创建应用虚拟机。比如Nutanix和SSAN+vShpere超融合方案。这里狭义的定义才是真正意义上的超融合,Nutanix首次提出这种架构并申请了专利。按照这里的定义,OpenStack+Ceph只是物理融合而非超融合。值得注意的是,出于性能考虑,超融合架构通常都需要将主机物理设备透传(Pass Through)给控制虚机CVM。下面我们再看看几个具有代表性的超融合定义:
NUTANIX:超融合架构(简称“HCI”)是指在同一套单元设备中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术,而且还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等元素,而多套单元设备可以通过网络聚合起来,实现模块化的无缝横向扩展,形成统一的资源池。HCI是实现“软件定义数据中心”的终极技术途径。
Gartner:HCI是一种以软件为中心的体系结构,将计算、存储、网络和虚拟化资源(以及可能的其他技术)紧密集成在单一的供应商提供的一台硬件设备中。
IDC:超融合系统是一种新兴的集成系统,其本身将核心存储、计算和存储网络功能整合到单一的软件解决方案或设备中。该定义与集成基础设施和平台那些由供应商或经销商在出厂时将自主计算,存储和网络系统集成的产品有所不同。
总结一下以上关于超融合的定义:超融合架构是基于标准通用的硬件平台,通过软件定义实现计算、存储、网络融合,实现以虚拟化为中心的软件定义数据中心的技术架构。这里面有几个关键字:通用硬件平台、软件定义、虚拟化,其中软件定义的分布式存储是核心。如何评判一个系统是否为超融合?我大胆给出一个简单标准。
(1) 完全软件定义。独立于硬件,采用商业通用标准硬件平台(如X86),完全采用软件实现计算、存储、网络等功能。
(2) 完全虚拟化。以虚拟化计算为中心,计算、存储、网络均由虚拟化引擎统一管理和调度,软件定义存储由虚拟机控制器CVM进行管理。
(3) 完全分布式。横向扩展的分布式系统,计算、存储、网络按需进行动态扩展,系统不存在任意单点故障,采用分布式存储。
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