數(shù)據(jù)中心存儲架構(gòu)演變
首先來看存儲和計算融合的演變。
存儲和計算融合有一個演變的過程，但演變過程以及大數(shù)據(jù)中心架構(gòu)存在一些關(guān)鍵問題。舒繼武認為，存儲計算融合應該有兩次虛擬化定格。上世紀出現(xiàn)了第一次虛擬化，從計算機角度而言，那時的計算虛擬化只是在操作系統(tǒng)中做了很簡單的改變，做了一些編碼。早期著名的虛擬機生產(chǎn)商包括QEMU和VMware。但當時的虛擬化基本性能不是很高。
從存儲角度來看，最具代表性的是集中式共享存儲，例如SAN和NAS。第二次虛擬化相比第一次虛擬化有很大的變化，計算角度就是虛擬機的硬件輔助虛擬化，計算角度上，出現(xiàn)了虛擬機的硬件輔助虛擬化，如Intel的CPU虛擬化（VT-x）和IO虛擬化（VT-d）。存儲角度來說，較為熱門的是軟件定義存儲，包括Server SAN和分布式存儲系統(tǒng)。
因此形成了多種計算存儲的架構(gòu)：首先是物理機+集中式共享存儲，這是傳統(tǒng)的SAN架構(gòu)數(shù)據(jù)中心。發(fā)展到虛擬機+集中式共享存儲（即VMware的桌面VDI系統(tǒng)）,再到物理機+分布式存儲（大數(shù)據(jù)分析平臺和高性能計算），還有虛擬機+分布式存儲。
整體上的存儲架構(gòu)演變過程，舒繼武總結(jié)為“三個方面三次演變”，分別是數(shù)據(jù)層面、元數(shù)據(jù)層面和接口層面分別對應的是從集中式到分布式的演變、從單一元的數(shù)據(jù)服務器到多元數(shù)據(jù)服務器的演變再到從單一的存儲接口到多存儲接口的演變。
超融合架構(gòu)現(xiàn)狀
什么是超融合？超融合架構(gòu)有哪些特點？現(xiàn)有的超融合架構(gòu)以及超融合在存儲上的核心變化有哪些？
IDC定義的超融合系統(tǒng)是一種新興的集成系統(tǒng)，其本身將核心存儲、計算和存儲網(wǎng)絡(luò)功能整合到單一的軟件解決方案或設(shè)備中。
相當于把很多資源，如存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源等等整合到單一設(shè)備中，設(shè)備強大的功能能夠支持幾百種數(shù)據(jù)訪問，這是超融合思想。實踐過程中，不同的廠家方法不一，但是有些基本思想是一樣的。單一設(shè)備功能很強大，用一些軟件方法能夠把資源庫建立起來，使得擴展性較強，成本比較低。
相對于傳統(tǒng)的IT架構(gòu)，超融合架構(gòu)具有天然優(yōu)勢：
按需采購：無需一次性大規(guī)模采購，按需采購?
快速交付：從上機架開始30分鐘內(nèi)即可交付使用
簡化管理：單一界面，統(tǒng)一管理計算、存儲、虛擬 化等資源，運維管理簡單化；?
彈性擴展：分布式架構(gòu)，線性擴展，無節(jié)點數(shù)限制 ，無單點故障，內(nèi)置備份、容刪；
單一支持：單一廠商保障所有軟硬件，包括計算、 存儲和虛擬化的支持；
超融合架構(gòu)分為三類，如圖所示：
超融合架構(gòu)對于現(xiàn)有存儲的挑戰(zhàn)
第一個挑戰(zhàn)就是存儲的橫向擴展。很多廠家都聲稱支持擴展，實際上往往到一定節(jié)點，飛行線會增加，以及一系列問題的出現(xiàn)。最低配置2到3臺服務器，支持無限擴展。
第二個挑戰(zhàn)是存儲形態(tài)單一，存儲軟件棧過長，現(xiàn)有的超融合架構(gòu)僅僅提供Server的塊存儲訪問接口。無法適應大數(shù)據(jù)中心對于文件，數(shù)據(jù)庫等多種存儲訪問的支持，對于在虛擬機上運行的程序，將面臨更加冗長的虛擬化軟件開銷。
第三個方面挑戰(zhàn)，就是I/O資源和計算資源的協(xié)調(diào)問題。現(xiàn)在的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)很快，網(wǎng)絡(luò)太快，計算資源就有競爭，網(wǎng)絡(luò)一旦慢下來，運行則不穩(wěn)定。隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲設(shè)備的性能的提升，存儲和網(wǎng)絡(luò)對于計算資源的競爭將成為導致虛擬機運行不穩(wěn)定的首要原因。還有基于中斷機制的網(wǎng)絡(luò)請求處理已經(jīng)不能滿足高速網(wǎng)絡(luò)的需求。另外中斷機制的磁盤訪問已經(jīng)無法完全利用高速NVMe的帶寬。
