過去幾年以來，數據中心領域的新鮮趨勢一直在于積極迎接全閃存陣列，而融合型系統則成為這一背景之下的重要依托。閃存陣列 能夠提供更為強勁的性能表現，而主要由戴爾EMC的CPSD（即融合型平臺與解決方案事業部——亦曾名為VCE）以及思科/NetApp的Flexpod 融合型系統（簡稱CI）能夠以集成化組件機架的方式提供傳統虛擬化服務器、共享式存儲陣列以及網絡系統。客戶對此類方案相當歡迎，因為其易于訂購、部署、 操作以及管理，相關難度遠低于由客戶自由購買這三類組件。
在這一背景之下，所謂超整合型基礎設施（簡稱HCI）系統則快速發展，主要由Nutanix與SimpliVity兩家初創企業牽頭，其能夠提供向外擴展與虛擬化服務器節點，同時配合本地附加存儲及網絡。此類節點集群立足于各組件服務器的本地附加存儲建立虛擬SAN。系統整 體可作為單一SKU進行訂購，且在購買、部署、操作及管理層面擁有更為輕松便捷的實際效果。
VMware公司的VSAN已經成為默認HCI存儲方案，并被這一市場上的各大主要服務器/存儲系統廠商所采用，具體包括戴爾、EMC、HDS、HPE以及IBM。今年超融合議題在數據中心領域再度掀起熱潮，而我們將在這里結合多位權威人士的意見探討其為何廣受歡迎、事態將如何發展。
轉向HCI并采用這一模式的理由所在
為什么客戶會樂于接納HCI？451集群創始人兼著名分析師John Abbott表示，“轉移至超融合型基礎設施（簡稱HCI）的主要理由在于，系統管理任務更為單純，擴展模型得到改進，敏捷性得以提升，以虛擬機為中心且 性能亦有所優化。不過缺點在于，客戶有時候會對這種固定的擴展模式提出質疑（即同時購買計算與存儲資源），在單一基礎設施單元之內將服務器與計算進行掛鉤 可能帶來潛在的架構缺陷，供應商鎖定以及IT人員難以組織等。”
VCE公司（即EMC旗下融合型平臺事業部）總裁Chad Sakac指出，IT與IT資源的消費方式已經開始向服務形式轉化：“超融合符合時代精神，因為技術的接受方式已經發生變化。IT的消費方式及其關注重點已經轉移至將底層系統容量抽象為服務水平及服務組件。”
“客戶與供應商間的對話開始傾向如何更為高效且經濟地提供所需的服務水平，”他進一步補充稱。“IT服務水平曾經屬于一種 組件層級的對話（包括磁盤容量、結構及緩存大小等等），用于構建整體解決方案，然而消費者驅動型環境實際上很少對底層組件進行審議。正如消費者很少關心智 能手機當中的底層存儲與文件系統一樣，真正的IT系統基本組件同樣并不受使用者重視。這種認知變化同樣在超融合型基礎設施結構當中廣泛存在，其將服務器、 網絡與存儲合并為單一單元，因此能夠有效吸引到面向服務的CIO們的青睞。”
那么HCI是如何又在哪里得到采用的？Abbott評估，“初始HCI實施大多出現在員工數量低于1000名的中小型企業當中，大型企業的遠程辦公環境以及部分企業部門之內。而最近，已經有證據表明HCI產品的采用開始快速擴展至大型企業。”
“舉例來說，VMware公司指出Virtual SAN的采用就已經廣泛存在于中小型甚至是員工數量超過5000名的大型企業之內。與此同時，Pivot3公司則表示，其已經有半數客戶屬于中型企業（員 工數量在1000到5000名之間），亦有約三分之一客戶屬于大型企業。”
“SimpliVity公司的客戶群體當中，小型企業與中/大型企業基本各占一半。Nutanix公司并沒有以這種方式進行客戶群體分析，不過其宣稱大多數部署工作處于核心企業數據中心之內。”
Abbott 同時補充稱，“在各類中小型企業當中，我們發現其中相當一部分選擇了以預構建方式交付的基于設備的HCI產品。如今的 HCI市場主要劃分為支持VMware的供應商以及支持KVM的供應商兩大陣營。盡管也有相當一部分HCI供應商制定了長期計劃以支持多種虛擬機管理程 序，但大部分初始HCI項目仍然著重強調VMware平臺。”
為什么這一趨勢會出現在當下？
Freefrom Dynamics公司著名分析師Tony Locke表示，“‘為什么是現在’這一問題的答案多種多樣。其中最大的理由在于此項技術本身，或者應當說其所涵蓋的各項技術成果如今開始走向成熟，這意 味著其已經開始為各大主流企業客戶所接受，而不再屬于需要投入大量時間與精力方可起效的的實驗性項目。受到主流廠商的廣泛采用成為此類解決方案的發展轉折 點，而且目前還僅僅是個開始。”
Citihub咨詢公司資深云顧問Marc Logen認為，CI問題的關鍵在于如何加以使用。“融合型基礎設施解決方案多年來一直在主導虛擬化市場。然而，嚴峻的市場狀態使得客戶需要入門成本更為 低廉的產品，同時要求相關解決方案更易于使用且更具可擴展性。融合型解決方案供應商一直無法解決這些要求，因此超融合型產品才應運而生，旨在彌合這些鴻 溝。”
Abbott 指出，“擺脫由存儲網絡及陣列帶來的溢價顯然屬于順理成章的訴求。超融合型基礎設施也已經代表著IT組織開始向‘新 型’IT轉變——這相當于傳統基礎設施獨立服務器與SAN存儲組件的替代性方案，同時亦代表著其它形式集成化系統的升級思路，有時候甚至代表著面向私有、 混合或者公有云服務的重要一步。”
超融合型技術的進步
哪些技術發展成果使得超融合成為可能并變得如此流行？
“這是一種復合型影響，”Locke表示。“虛擬化與存儲池化成為兩大重要管理調度功能元素，同時可能也是其中最為重要的近期發展成果所在。”
Logen 則給出了另外兩項答案，“軟件與自動化正是超融合業務的實際根基。”
Abbott認為，x86的發展才是最為核心的實現基礎。“英特爾的服務器處理器如今擁有充足的處理能力，且成本已經低廉到可同時應對計算任務（包括服務器虛擬化）以及存儲相關CPU活動。”
“除了少數例外——例如SimpliVity，其就將重復數據刪除流程交給了專用的PCIe-接入型FPGA處理——其它大多數超融合型平臺都會利用服務器CPU自行運行處理器密集型存儲服務，其中包括數據優化服務。”
“這一點在十年前根本無法實現，但如今的標準x86芯片包含有額外指令，能夠顯著提升在處理重復數據刪除以及加密操作時的性能表現，同時改進I/O功能以確保處理器跟得上10 Gig網絡并仍然具備正常的工作能力。”
他進一步補充稱，“另一大重要技術驅動因素則是NAND閃存的興起——其已經成為一類具備成本可行性的數據中心內存儲層。”
Sakac 亦認同x86服務器所扮演的重要角色，但他又補充了軟件定義存儲與高速網絡這兩大要素。“與虛擬化技術將底層硬件抽象為計 算功能一樣，軟件定義存儲亦將預構存儲陣列轉化為數據管理功能。與此同時，CPU與存儲技術的密度亦不斷提升，意味著標準服務器空間之內能夠提供更多計算 與存儲資源。”這些用以交付軟件型功能的結合體能夠在解決企業實際需求的同時，滿足消費者對行業標準組件的使用要求。而且最后，高速網絡的快速普及能夠將 全部組件連接起來，而這也使得超融合型系統直接具備了支持大規模部署場景的能力。
超融合型解決方案在向外擴展層面的局限
超整合型解決方案在向外擴展層面存在哪些局限？Abbott認為，HCI網絡正是其中一基限制因素。“幾乎全部HCI供應 商都會忽視網絡的意義，”他指出。“大多數廠商并沒有將其納入解決方案當中，而只是單純選用10 Gbit以太網以滿足客戶需求。在小規模部署場景當中，這是一種非常安全的假設思路。然而隨著數據總量的不斷提升，網絡連接將成為性能維持工作中的主要瓶 頸。”
“不同供應商在工作負載的‘智能布局’方面擁有自己的理解，旨在盡可能降低設備性能損失，但各廠商亦由于基礎存儲I/O指標的原因而導致復制與應用流量全面受到限制。”
Locke 將向外擴展能力的局限歸咎于應用程序性能一致性。“應用程序以及用戶都希望具備性能一致性。但其最終能夠歸結為一個問題，即在怎樣的規模水平下才會發生服務不一致問題？這一變量主要取決于元數據的管理方式以及存儲體系如何在各節點間得到控制。”
Sakac 對于向外擴展亦有著自己的觀點。“規模并不是因素之一——超融合型解決方案的固有特性允許其以超越自身設計的方式進行擴 展。不過在規模擴展過程中，大家亦在對超融合型解決方案的底層組件選擇提出更高要求。網絡作為超整合型系統中的主干已經成為數據中心規模化實現的重要載 體，且需要作為超融合管理領域的重要組成部分加以對待，”他指出。
“另外，為了以企業規模向全部工作負載提供全服務型IaaS效果，超融合型解決方案需要額外包含軟件生命周期管理以及應用程序資源分配管理機制。這些要求并不會對超融合型方案的接受效果產生影響，而僅僅影響到超融合型系統在規模化場景下的邊界部分。”
不適合的用例
那么哪些應用與用例不適用配合超融合型基礎設施？
以下為Locke提到的超融合型用例類型：“直到最近，大多數供應商仍然將HCI解決方案指向小部分特定用例，主要面向桌 面虛擬化解決方案即‘VDI’，通用型服務器虛擬化及ROBO，遠程辦公/分支辦公環境。目前只有一小部分供應商開始將部分HCI系統面向通用型企業工作 負載，但其仍然要求極高的一致性服務質量以及細粒度服務質量控制舉措。”
Logen指出，“在傳統虛擬化領域，并不是一切因素都能夠或者應當進行虛擬化處理。低延遲或者多方網絡依賴性、非x86工作負載或者高強度存儲IO生成類應用仍然更適合非融合型（專用）硬件環境。”
在Sakac看來，一部分傳統IT應用絕對不應當配合超融合型基礎設施使用。“如今的超融合型解決方案能夠解決多種企業需 求，但仍有一部分工作負載擁有非常具體的要求，其仍無法為超融合型產品所支持。過去15年當中出現的大多數經典傳統IT應用仍然依賴于特定基礎設施服務。 目前的軟件定義存儲方案仍然無法像傳統融合型基礎設施那樣解決部分特定需求。”
超融合型數據中心
那么數據中心是否將全部擁抱超融合型方案，抑或是將非融合型、融合型以及超融合型系統加以結合？
“在我的長久IT從業經歷當中，我從沒見過任何IT解決方案能夠完美應對全部用例，”Locke指出。“HCI在全面成熟之后將能夠承載更多負載類型，但我還是見不到那種百試百靈的技術成果。未來將出現‘邊緣個案’，其作為獨立平臺專門面向特定工作負載。”
Logen認為HCI同樣僅限于數據中心之內使用。“融合型方案的使用范圍將有所萎縮，這主要是由于超融合型基礎設施更具優勢。然而，仍將有一部分傳統非融合型基礎設施用于承載對專用資源有所要求的應用程序。”
Abbott 認為數據中心還沒有全面接納HCI：“從短期來看，我們預計這部分應用將主要集中在中小型企業當中，而大型企業將繼續將其用于ROBO及部門級部署當中。截至目前，HCI的發展水平將能夠支撐起總額約達數十億美元的規模。”
“HCI是否適用于核心企業數據中心環境目前仍然不太明朗，但是可以肯定的是，其整體銷售未來將變得更為困難。大型企業一 般擁有更為廣泛的應用類型，因此具體要求也更為復雜——其中大部分應用程序為自主開發，因此供應商很難銷售這類‘一刀切式’基礎設施方案，特別是考慮到其 中相當一部分核心應用仍以虛擬化形式存在。”
Sakac亦認同這一觀點，表示“CIO們仍將使用不同的架構以滿足特定工作負載的成本、靈活性與可靠性要求。超融合型基礎設施提供的單一架構確實能夠滿足一部分要求，但亦無法符合全部實際條件，且CIO們將需要超融合型基礎設施系統以解決其它要求。”
技術發展
那么超融合型技術及其使用方式將迎來怎樣的發展？Logen認為HCI將逐漸成為主流。“隨著越來越多供應商進入這一市場或者將自身融合型解決方案演進為超融合型方案，超融合產品將成為新的標準化解決思路，正如五年之前的融合型方案一樣。”
Sakac將HCI視為融合型基礎設施的潛在替代性方案。“超融合型方案將繼續成倍增長，且增長速度將高于目前整體規模可達超融合四 倍的融合型市場。接下來超融合型方案需要交付更具支持性的使用體驗，同時將其擴展至更多用例當中。另外，技術變更也將繼續交付更出色的經濟效率，以及大量 當前超融合型方案無法提供的先進功能。”
Abbott將HCI中網絡技術的發展至關重要：“截至目前，大多數HCI供應商都忽略了網絡功能的重要意義——雖然其仍是綜合性基礎 設施中實現往來流量的必要前提。不過VMwae的NSX等方案已經開始集成軟件定義網絡框架，旨在更為嚴肅地解決橫向流量問題，這意味著HCI將成為最適 合中小型企業、乃至大型企業內分支部署環境的解決方案。
那么除了HCI之外還有如此解決辦法？“所謂‘軟件定義數據中心’承諾在整體數據中心內提供多種虛擬化計算、存儲以及網絡功能，其中同時包括內部及云基礎設施。我們在這方面還有很長的道路要走。”
那么Locke是如何評論他預期中的HCI技術發展態勢的？“很快。”
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