超融合

 

 

 

         随着IT对大数据的要求,越来越趋向移动化、互联网化,各个行业都在围绕业务发展进行创新和变革。在传统IT环境下,应用和资源是紧耦合的,使得底层架构缺乏弹性,业务转型带来业务数量增加、用户数量快速递增,IT资源无法快速灵活的随之增长。

业务部署缓慢,传统数据中心整体架构复杂、设备种类多,新业务从方案设计、集成部署到最终的运营上线,需要长则数月的时间;运维管理困难也是一直存在的挑战,数据中心设备繁杂、品牌不一,使得IT部门很难对基础设施执行统一监控和管理。

同时当前的资源利用率普遍较低,多数设备利用率不足20%,除部分数据中心应用了计算虚拟化,存储、网络、安全仍采用物理设备部署,导致业务建设的成本高昂。

最重要的是,IT部门将大部分精力投入到基础架构的维护中,而无法过多的关注信息化和业务结合的创新,失去了在业务转型过程中的核心价值。

为实现企业的业务变革,企业IT需要进行全数据化转型,而IT云化是实现全数字化转型的一种非常便捷和高效的途径,通过计算、存储、网络的全资源池化,IT架构的简化以及基础架构的统一运维,达成业务转型的目标,从而给企业IT业务应用提供有高可用基础资源支撑。超融合(企业云)相比之传统的三层分立架构,可带来虚拟化性能数量级的提升、真正的按需扩展、更高的可用性及可靠性、运维难度和运维开销的极大降低以及快速部署。超融合架构将是云基础架构的未来趋势。

IT无时无刻的在改变着我们的生活,IT也在快速的发展和变革。随着闪存技术、云计算、软件定义等新技术和新模式的不断发展,IT基础设施架构基于不同的核心,在不断的进行转型,如图所示。

 

 

 

第一阶段:“烟囱式”架构

         目前依然广泛使用的分立式架构,也称之为“烟囱式”架构,该架构以应用为中心,即IT基础设施建设是围绕着应用展开的。譬如某业务部门需要上线一个应用,向IT提出服务器、存储等基础设施需求,IT部门基于此需求提出购买计划,按照业务峰值衡量需要的基础设施规模,并经过购买流程完成软硬件购买,随之完成部署和上线。其他业务部门提出新的业务需求,IT部门则反复重复上述动作,不同部门之间从基础设施到业务系统都是独立建设,数据资源无法共享,久而久之则会形成一个个独立的“烟囱”,产生大量信息孤岛。从而引申背后大量的缺点:

 

 

基础架构无序增长

1、x86服务器的使用独立、分散,系统资源使用很不均衡,而且服务器配置不太合理,无法实现有效的资源共享。

2、大量硬件堆积导致标签贴错、飞线的情况越来越多维护难度越来越大

3、数据中心基础架构和系统相对封闭,没有扩展性,无法及时针对业务变化进行快速调整和部署,无序的增长导致机房混乱不堪。

4、对外业务随着用户使用量逐年的增加,在业务高峰期系统存在严重性能瓶颈,业务办理响应时间变长,而且业务的可用性、可靠性降低等一系列的问题。

5、网络及安全层面存在不合理的规划和安全隐患,急需在架构层面改善。

6、业务系统缺乏有效的高可用方案,难以应付突发性事件。

7、存储阵列的容量及性能扩展性差,无法满足业务数据快速增长的需求。

8、一部分的交换机、服务器、甚至存储处于闲置并没有进行规划使用。

运维管理异常复杂

1、缺少统一而有效的监控平台,无法实现全面的、一体化的运维监控管理;

2、运维人员需要熟悉多种软、硬件的操作,在学习的周期上投入越来越大。

3、运维管理专业化程度低,运行维护工作严重依赖集成商或服务商;

 

4、缺少专业化运维管理人员,维护复杂业务系统比较困难等;

5、一旦出现问题牵扯到多个厂家多个产品,所以很难精确定位故障

6、业务部门要求上线时间很短,短时间内很难响应业务部门的需求

7、数据中心产品过多,很难精确定位故障点;

8、大部分应用都是单机模式,如果某台服务器出现故障,相对应的业务也将中断,造成的影响和损失将难以估量。

1、每次增加新设备需要做网络的变更,需要有计划内的停机时间,对敏感业务部门影响会比较大

业务数据没有保护

1、如果选择备份和容灾方案则需要购买更多的设备,需要增加各项成本。

2、如果由于误操作导致数据的逻辑错误、逻辑删除是没有办法恢复的。

第二阶段:双机热备高可用架构

  随着计算机网络信息化日新月异的发展,各个领域都认识到信息化的重要性。双机热备就是对于重要的服务,使用两台服务器,互相备份,共同执行同一服务。当一台服务器出现故障时,可以由另一台服务器承担服务任务,从而在不需要人工干预的情况下,自动保证系统能持续提供服务。

  双机热备针对的是服务器的故障。服务器的故障可能由各种原因引起,如设备故障、操作系统故障、软件系统故障等等。一般地讲,在技术人员在现场的情况下,恢复服务器正常可能需要10分钟、几小时甚至几天。从实际经验上看,除非是简单地重启服务器(可能隐患仍然存在),否则往往需要几个小时以上。而如果技术人员不在现场,则恢复服务的时间就更长了。 而对于一些重要系统而言,用户是很难忍受这样长时间的服务中断的。因此,就需要通过双机热备,来避免长时间的服务中断,保证系统长期、可靠的服务。

双机热备软件(或称双机容错)原理如图1-3

 

 

双机热备架构

 

双机热备架构缺点:

1、备用服务器在主服务器正常工作时是处于“闲置”状态,造成一台服务器资源的完全浪费。

2、前期购买服务器和存储要考虑更长远的硬件资源,往往造成前期使用至少50%的资源过多浪费,过多资源不能充分利用,制于单一业务系统运行。

3、存在单点故障的风险,主机故障虽然可以切换接管,但是实际风险从主机转移到了共享磁盘柜上,却严重依懒共享磁盘,一旦磁盘阵列故障,会导致整个业务系统都不能工作,而且没有数据备份,数据永远都无法恢复了。如果需要数据备份就必须购买其他的数据备份软件或者双重共享存储来实现。

4、主机正常运行时,如果HA软件发生误判,备机一旦发生故障切换,主备机同时对一个数据库进行读写,会导致数据完全损坏,这种情况下的损坏导致的损失是无法估量的,因为无法恢复。

5、设备升级会有兼容性问题,要求硬件配置同等,没有可扩展性,限于单台服务器的最大硬件资源。

6、只有接管保护,无数据容灾备份,无灾难恢复方案。

第三阶段:计算虚拟化架构

通过“烟囱式”架构进行IT建设,业务应用需要多少底层的基础设施资源都是基于峰值来估算的,但是,大多数业务应用,不论事务型还是分析型,只有在少数时候才会处于业务的峰值。据IDC权威分析数据,数据中心服务器的利用率平均水平仅为15%左右,大多数时间服务器处于大量资源闲置状态。因此,随着虚拟化技术的发展,通过虚拟化技术在服务器硬件之上部署虚拟化Hypervisor层,从而实现单台物理服务器承载多台虚拟机并通过虚拟机部署业务应用的模式,即计算虚拟化的IT基础设施架构。伴随着IT的发展,IT基础设施也从“烟囱式”架构逐渐的向

计算虚拟化架构转型,以计算为中心,通过计算虚拟化大大提升服务器的利用率,同时借助于虚拟化技术带来的计算弹性、扩展性等优势,提升自身IT效率。但是,在该阶段,网络和存储还是大量的以共享设备的形式存在。

随着IT的发展,尤其存储设备数据量这么大,计算虚拟化对共享存储依赖越来越大,无论是共享存储扩容,还是共享存储升级改造,共享存储数据迁移却更加困难,而且风险将比传统烟囱式”架构的更高。

计算虚拟化架构的缺点:

1、IO严重依赖存储。计算资源到共享存储业务请求经过:CPU>内存>PCIe BUS>HBA卡>网络交换机>磁盘阵列控制器>磁盘阵列控制器后端接口>磁盘柜>磁盘,才完成写入。

2、要实现传统计算虚拟化要购置大量设备:网络出口层设备(上网优化、网络安全)、核心交换层、服务器、FC交换机、存储,要保证高可用都得购置两台及以上,每层设备要不同厂商联调;

3、计算虚拟化的搭建、联调、运维上对技术含量要求很高,都要专业技术人员。

4、无法做到全局灵法的弹性扩展。

 

如图所示

 

 

第四阶段:资源云化架构

IT基础设施架构的第二阶段解决了资源利用率低的问题,IT大量的业务应用逐渐的迁移到计算虚拟化架构之上,随着业务虚拟机的不断增多,面临新的问题:

  1. 1.如何对不同业务的不同IT需求进行有差异化的有效管理?
  2. 2.能否把资源作为服务提供给需要的部门?
  3. 3.资源服务能否精确的对用量进行计量?
  4. 4.除了计算,能否把存储和网络实现资源化?
  5. 5.能否通过统一的门户平台实现资源的统一管理?
  6. ……

  7.  

     

    由此,云计算正式进入IT发展的进程中,该阶段称之为IT资源云化阶段,以数据为中心,通过软件的方式,实现计算、存储和网络资源的虚拟化,通过云计算管理平台实现资源管理,通过统一的服务门户按需使用资源。因此,云计算彻底改变了IT服务模式,是IT基础架构的一次革命性的改变。IT基础架构如何更好的支持和服务云计算,如何更大的提升云计算效率、加强云计算安全性和提高云架构的可用性成为IT资源云化阶段的重要命题。
  8.  

     

    如图所示
  9.  

     

     

     

     

    华南腾飞注力于超融合、云桌面、托管云,拥有多年以上实施经验,为广大客户解决了免受各类病毒和硬件故障而导到业务中断难题,得到了广大客户的广泛认可。我司免费为你提供整套解决方案及报价,欢迎全国广大客户来人来电咨询业务!