作為一半職業(yè)生涯是在技術(shù)研究領(lǐng)域度過的未來學(xué)家,我想試圖對未來作一番預(yù)測,為此既回顧了超融合的歷史,又分析了幾個新興的技術(shù)。
一、超融合方面的背景
第一代IT基礎(chǔ)設(shè)施是“孤島式”架構(gòu),計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)由客戶單獨選擇和購買。客戶需要確保這三種產(chǎn)品協(xié)同運行。從2007年開始,市面上出現(xiàn)了第二代融合基礎(chǔ)設(shè)施(CI)系統(tǒng),它們捆綁了現(xiàn)有的服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,并輔以管理軟件。這種方法將客戶購買后運行第一個應(yīng)用軟件所花費的時間由幾個月縮短至幾周,因為廠商預(yù)先測試并預(yù)先集成了這三種產(chǎn)品。在孤島式架構(gòu)和融合架構(gòu)中,存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)都被用于存儲(為了讓本文簡單化,我避免討論NAS)。2012年出現(xiàn)了超融合(HCI)系統(tǒng)――這些是緊密耦合的計算和存儲硬件,不需要SAN。融合基礎(chǔ)設(shè)施其實是三種預(yù)先測試的產(chǎn)品,只不過一起銷售;不像整合基礎(chǔ)設(shè)施,超融合才是真正的單一產(chǎn)品,采用統(tǒng)一管理。HCI系統(tǒng)就好比是第三代融合。
據(jù)451 Research針對IT買家的最新季度《企業(yè)之聲》調(diào)查報告聲稱,超融合基礎(chǔ)設(shè)施目前應(yīng)用于40%的企業(yè)組織;451 Research的分析師預(yù)計這個數(shù)字在今后兩年會大幅提升。
作為一半職業(yè)生涯是在技術(shù)研究領(lǐng)域度過的未來學(xué)家,我想試圖對未來作一番預(yù)測,為此既回顧了超融合的歷史,又分析了幾個新興的技術(shù)。
先來介紹一下歷史。
二. SAN時代?—?—?1994年–2012年
存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)是一種網(wǎng)絡(luò),它讓用戶可以通過數(shù)據(jù)中心的多臺服務(wù)器訪問共享塊存儲,比如磁盤陣列。它讓用戶能夠在整個園區(qū)合并高吞吐量存儲。
串行光纖通道(FC)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)在1994年出現(xiàn)、1 Gbps光纖通道在1997年面市后,SAN變得流行起來。直接連接存儲(DAS)是當(dāng)時的一項替代技術(shù),但是它不支持存儲共享,導(dǎo)致存儲資源的利用率很低。
SAN通過使用一組共同的存儲功能(數(shù)據(jù)中心中的所有服務(wù)器都可以享用這些功能),提高了存儲資源的利用率,提高了可靠性,確保高性能存儲共享,還簡化了存儲管理。此外,SAN讓用戶可以獨自擴(kuò)展存儲和計算資源,因而可以運行各種各樣的存儲及計算需求大不一樣的工作負(fù)載。
光纖通道SAN網(wǎng)絡(luò)的性能繼續(xù)不斷提升。2000年初,光纖通道SAN的成本和復(fù)雜性大大下降,因而得到了更廣泛的采用,可以部署在大企業(yè)環(huán)境和中小企業(yè)環(huán)境。諸多新功能迅速被引入到共享式SAN存儲中,它們常常是DAS存儲所沒有的,比如快照、克隆、壓縮、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、存儲分層和遠(yuǎn)程拷貝等功能。后來出現(xiàn)了作為光纖通道SAN替代技術(shù)的iSCSI SAN和FCoE(基于以太網(wǎng)的光纖通道)。它們讓以太網(wǎng)得以用于存儲,因而通過消除專門用于存儲的第二種類型的網(wǎng)絡(luò),簡化了管理。由于這幾個發(fā)展動向,共享式SAN存儲變得非常流行,DAS存儲卻日漸式微,大概2012之前就是這個樣子。
三. DAS和超融合時代?—?—?2012年–2016+
然而近幾年,由于SAN存在下列四大問題,鐘擺又開始擺回來擺向DAS。
1. 由于出現(xiàn)速度越來越快的存儲設(shè)備(閃存、SSD等),通過SAN網(wǎng)絡(luò)訪問這些存儲設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和軟件方面的開銷開始在總的響應(yīng)時間中占大頭。DAS的訪問時間只有SAN訪問時間的一半至三分之一。
2. SAN陣列中的存儲設(shè)備其價格比DAS存儲中的存儲設(shè)備貴得多,即便使用的存儲設(shè)備一模一樣。
3. 除了少數(shù)幾個例外,SAN存儲通常是專有的,無法橫向擴(kuò)展。添加更多的存儲(超過一定的范圍)常常需要更復(fù)雜的升級流程。
4. SAN管理起來復(fù)雜。基于光纖通道標(biāo)準(zhǔn)的SAN需要獨特的主機(jī)總線適配器(HBA)、獨特的交換機(jī)、獨特的電纜、邏輯單元號(LUN)分區(qū)、LUN掩碼和新的多路徑驅(qū)動程序。雖然基于以太網(wǎng)的SAN(比如iSCSI SAN)不需要一種不同類型的網(wǎng)絡(luò)用于存儲,但管理起來仍有點復(fù)雜。SAN方面的復(fù)雜性主要來自虛擬機(jī)等應(yīng)用程序概念和LUN等存儲概念之間的脫節(jié),以及計算和存儲的分開管理。
由于SAN的這些問題,市面上出現(xiàn)了新的存儲軟件,名為虛擬SAN或vSAN軟件。
超融合或HCI系統(tǒng)是緊密耦合的計算和存儲節(jié)點,因而不需要普通的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN),它使用vSAN軟件來獲得同等的功能,并利用現(xiàn)有服務(wù)器來滿足網(wǎng)絡(luò)和DAS存儲需求。應(yīng)用服務(wù)器上的DAS存儲和vSAN軟件這對組合現(xiàn)在的價格低于SAN存儲,但提供大致相當(dāng)?shù)墓δ堋4鎯δ芡ㄟ^服務(wù)器節(jié)點中的軟件來提供,還可添加可選功能,比如備份、恢復(fù)、復(fù)制、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮。典型的HCI系統(tǒng)包括:Nutanix、Simplivity、思科Hyperflex、 Gridstore、Pivot3和Scale Computing。