服務(wù)器虛擬化架構(gòu)以VMware/KVM為代表技術(shù),通過整合多臺物理裸機的CPU資源和內(nèi)存資源,采用虛擬機集群的方式承載業(yè)務(wù),不僅大幅度提升計算資源的利用率,也極大地縮短了業(yè)務(wù)上線時間以及業(yè)務(wù)恢復(fù)時間。然而,虛擬化數(shù)據(jù)中心依賴傳統(tǒng)的磁盤陣列提供性能和數(shù)據(jù)安全保障,采購成本高,運維復(fù)雜,而且因其擴展性較差,容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)“孤島”現(xiàn)象。另外,隨著數(shù)據(jù)急劇增長,磁盤陣列的容量和性能擴展困難,容易導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷或數(shù)據(jù)丟失,成為虛擬化數(shù)據(jù)中心最主要的風險因素。
超融合架構(gòu)采用通用的X86服務(wù)器硬件和L2/L3網(wǎng)絡(luò)交換機,以軟件定義的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的計算、存儲、交換所有功能。超融合立足于服務(wù)器虛擬化技術(shù),融合了分布式存儲技術(shù),用以取代傳統(tǒng)磁盤陣列。分布式存儲可以實現(xiàn)容量和性能的同步擴展,從而為靈活擴展的超融合云架構(gòu)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。
超融合代表著數(shù)據(jù)中心最新的技術(shù)發(fā)展方向,其優(yōu)勢體現(xiàn)在:通用硬件,結(jié)構(gòu)簡單,管理維護容易;故障點少,無需專業(yè)人員;資源池化,按需采購,按需擴容;資源利用充分,避免浪費。超融合已經(jīng)逐漸從一些新興的或邊緣的應(yīng)用,慢慢走進企業(yè)的核心業(yè)務(wù)應(yīng)用,超融合架構(gòu)也被業(yè)界公認為“虛擬化的經(jīng)典架構(gòu),私有云的最佳實踐”。
超融合的便捷性毋庸置疑,而IT系統(tǒng)最核心的功能是為業(yè)務(wù)提供支撐,這就需要考察系統(tǒng)性能能否支撐業(yè)務(wù)的高效運行,系統(tǒng)是否足夠強健以保證業(yè)務(wù)的連續(xù)可靠運行,在超融合數(shù)據(jù)中心,其采用的分布式存儲技術(shù)很大程度上決定了系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性。
目前,主流的超融合廠家有Nutanix,VMware,道熵(Horeb),深信服,SmartX等,各自具備核心的分布式存儲技術(shù):Nutanix的NDFS, VMware VSAN ,深信服aSAN,道熵鐵力士(Titlis),SmartX ZBS等。
主流分布式存儲都采用了2/3副本的分布式存儲方案,理論上,這種強一致性的副本策略可以保障系統(tǒng)在任何一個硬盤或者節(jié)點損壞的情況下,通過另外兩個數(shù)據(jù)副本一方面提供前端讀寫,同時進行數(shù)據(jù)恢復(fù),從而保障業(yè)務(wù)連續(xù)性;另外,副本方案也支持同城異地部署,幫助客戶在關(guān)鍵業(yè)務(wù)上避免意外情況導(dǎo)致的業(yè)務(wù)中斷風險。
傳統(tǒng)2/3副本分布式存儲方案
但是,純副本架構(gòu)的分布式存儲卻往往在業(yè)務(wù)連續(xù)性上不那么名副其實。究其原因,還是由其架構(gòu)引起:
首先,在磁盤數(shù)較多的超融合系統(tǒng)中,多個磁盤面臨同時損壞的概率上升,這就帶來某一個或者某一些數(shù)據(jù)塊的所有副本同時丟失的概率增大,數(shù)據(jù)丟失的風險增大;
其次,多磁盤重建的概率上升,重建工作流占用較大資源,會對正常業(yè)務(wù)產(chǎn)生沖擊,如果是嚴重的修復(fù)工作流,比如節(jié)點重建時,很可能導(dǎo)致系統(tǒng)業(yè)務(wù)中斷,業(yè)界稱之為“重建風暴”。
另外,由于分布式存儲的數(shù)據(jù)隨機分布,各個硬盤上的IO工作負載呈現(xiàn)正態(tài)分布,會導(dǎo)致其中少數(shù)硬盤上的負載遠超平均值,從而形成性能瓶頸,致使系統(tǒng)出現(xiàn)大延遲。
NDFS,VSAN,aSAN, ZBS等超融合存儲都采用以上分布式技術(shù),從而不可避免地在業(yè)務(wù)連續(xù)性上產(chǎn)生風險。
而道熵Titlis則獨創(chuàng)性采用磁盤陣列與分布式存儲融合架構(gòu),不僅具備分布式存儲的高擴展性,而且保存了傳統(tǒng)磁盤陣列的高性能和高穩(wěn)定性等特點,在提升業(yè)務(wù)系統(tǒng)穩(wěn)健性和連續(xù)性方面表現(xiàn)突出。
道熵分布式存儲架構(gòu)圖
首先,道熵Titlis具備節(jié)點間副本和節(jié)點內(nèi)Raid保護的二級數(shù)據(jù)安全保護機制,單塊磁盤或者多節(jié)點多塊磁盤故障時,直接通過節(jié)點內(nèi)Raid進行數(shù)據(jù)修復(fù),不啟動節(jié)點間副本修復(fù),最大程度上減少對業(yè)務(wù)工作流的影響;
其次,道熵Titlis每個節(jié)點都采用了道熵SVM磁盤陣列技術(shù),在節(jié)點損壞時,直接進行磁盤的物理遷移即可完成節(jié)點修復(fù),十分鐘內(nèi)完成普通超融合存儲數(shù)小時才能完成的修復(fù)工作,輕松應(yīng)對“重建風暴”。
最后,道熵SVM通過存儲虛擬化技術(shù),將所有磁盤的工作流進行平均分布,從而消除了熱點磁盤,避免了業(yè)務(wù)的延遲與宕機。
道熵超融合從架構(gòu)層面解決其他超融合所面臨的業(yè)務(wù)連續(xù)性風險,專注于為客戶提供安全、穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)中心云解決方案,業(yè)務(wù)高可用性高達7個9,幫助客戶實現(xiàn)關(guān)鍵應(yīng)用0宕機。
南京道熵信息技術(shù)有限公司是國內(nèi)領(lǐng)先的從事軟件定義數(shù)據(jù)中心和超融合云計算的專業(yè)廠商與技術(shù)服務(wù)商。公司在瑞士蘇黎士和中國南京設(shè)立雙研發(fā)中心,洞悉世界最前沿技術(shù)趨勢,依靠先進的虛擬化,閃存優(yōu)化存儲,超融合,高性能計算,人工智能深度學習技術(shù)幫助用戶構(gòu)建安全可控、高效永續(xù)、異構(gòu)靈活的新一代數(shù)據(jù)中心與定制化IT解決方案。
鐵力士超融合基于道熵橫向擴展磁盤陣列創(chuàng)新技術(shù),突出軟硬件協(xié)同優(yōu)化,專注于滿足用戶業(yè)務(wù)持續(xù)性(24X7)與數(shù)據(jù)安全保護的需求,”萬無一失,方為存儲”,成為業(yè)界最放心的選擇。