前些天阿明看到一篇文章很有趣，叫《艾瑪！X86基礎架構生態圈也玩起了“細胞進化論”？》。阿明也來湊個熱鬧，淺談淺談X86生態進化論……
一個X86架構生態圈比作細胞進化，確實非常跨越行業。就在這之前，阿明在閃存峰會上碰見一位成都來京的修行者，不過他一邊修行，一邊研究前沿存儲技術，他提到蛋白質存儲介質，生物與存儲技術看來還真有科學的關聯，不過這方面的研究卻是非常前沿。
就現在來說，“如果將整個基礎架構領域也看做一個生態圈，那么早期的邏輯單點時代，大型機、小型機、X86服務器和存儲就如同單細胞生物一樣，都是單一獨立的系統。而且單細胞生物統治了地球長達近30億年的時間，邏輯單點時代不是也持續了很多年，才被今天的同質集群時代所更迭么？即單細胞進化到了多細胞時代。”
可見，X86的帶來的行業進化也是有目共睹的，引發了生態多樣性的爆發。
前些天，網上發了一張照片，1965年，IBM正在運送一臺5M的硬盤，引發了微信朋友圈的相互轉發。大家在感嘆存儲技術進步的同時，讓阿明想到存儲往往跟不上計算的摩爾定律節奏。
然而就在最近幾年，軟件技術的快速發展、閃存的出現與逐漸大規模應用之后，真正引發了存儲領域的“基因突變”，存儲與計算終于在摩爾定律下開始匹配。
于是，X86架構與分布式存儲，加上閃存的給力，帶來了數據中心的新一輪進化。該作者在文章末尾的展望與評論中寫道：不過最近幾年軟件定義技術發展勢頭迅猛，未來說不定由軟件定義實現X86節點各種不同功能，于是基礎架構生態圈新一輪多樣性將全面爆發呢！而且此“多樣性”，如果用Scaleatwill來表達其內涵的話，已不是單純的scale up, scale out或scale up + scale out“架構擴展方式”的多樣性，而是基礎架構擁有異質功能節點，可以彈性匹配不同領域發揮效用。正如同多細胞個體，因擁有異質單細胞，可以進行各種不同的生命活動一樣。
Scaleatwill這個詞阿明還是第一次聽說，查了下資料，這種架構理念不僅深度融合了ScaleUp與Scale Out優勢，還給通用化的X86賦予了個性化的功能任務。
到底是什么意思呢？
ScaleUp縱向擴展比較容易實現磁盤擴容，堆疊串接就可以了；而ScaleOut橫向擴展表面上靈活，但要實現容量和性能提升必須同步增加節點數量，如果用戶只想增加容量的話，那么付出采購整個節點的成本就不劃算。而Scale at Will是一種全新的分布式架構，“在開放X86環境下，可實現按需配置節點資源，并支持逐節點在線平滑擴展。” 從而實現節點強壯度與系統彈性的最佳平衡。
同時，在X86的通用性支撐下，Scaleatwill在實現了Scaleup與Scale out之外，還通過新的技術實現了第三維度的“Scale”——功能上的異質化擴展。今天的虛擬化、軟件定義、分布式，以及以這些成熟技術為核心的超融合架構，使多個X86組合在一起，把他們資源拉通，可以自由流動，自由協同。這種底層平臺化統一管理的實現，使標準X86設備從功能上進行多樣化定制成為可能。
軟件定義縱橫融合，為用戶提供真正靈活彈性的擴展能力，配置和部署管理也簡單，資源利用率明顯更高，在降低企業TCO（總體擁有成本）基礎上更利于提升ROI（投資回報率）。
一張圖下來，你就容易明白ScaleatWill到底是什么了。
再回過來想想閃存應用、軟件定義等技術的發展引發X86生態的突破性發展，“多個X86手拉手在一起，完成了之前大機小機做的事情。”
對此，阿明認為，一個新的時代確實已經來臨。如何把握住X86架構更好的開放性，分布式存儲的擴展與靈活性，閃存技術的高性能低延遲的加速，這其中的關鍵需要注意幾點：
一是，如何形成X86架構下，計算、存儲、網絡的高效融合？“網絡是數據跨空間傳遞，存儲是數據跨時間傳遞。”如何解決好時空關聯的問題，網絡是關鍵，InfiniBand帶來的網絡加速又是一個新的境界。X86平臺如果要發揮整體集群的性能，就需要高性能的網絡，需要高帶寬實現節點間數據大吞吐，需要低延遲提供高效的網絡交互。InfiniBand的出現，基于交換網絡的架構優勢發揮到了很高水平，為大規模節點擴展帶來了網絡的支撐，目前其超高網絡性能從10Gb/s起步直至60Gb/s，我們常見的單鏈路40Gb/s。
另外，在協議方面，Infiniband標準支持RDMA(RemoteDirectMemoryAccess), “Infiniband構筑的服務器和存儲器網絡中任意一個服務器上的CPU可以輕松地通過RDMA去高速搬動其他服務器中的內存或存儲器中的數據塊。”當前幾乎所有的網絡協議，包括FC、IP/GbE、 NAS,、iSCSI等等都可以通過Infiniband網絡整合到服務器中去。 Infiniband是FC性能的5倍，延遲是FC十分之一。這樣也便于計算與存儲性能的發揮。
二是，如何在超融合架構里面融入閃存加速的功能？閃存在超融合架構里面起到的作用，就是提升存儲性能的同時，提升用戶應用效能。特別是閃存卡在數據庫加速、虛擬化啟動風暴方面有著立竿見影的幫助作用。
三是，如何處理數據中斷的情況？NVMe標準，已經給予了很好的優化，NVMe保障多個線程在每個核上都有自己的SSD隊列并且不會被中斷。能夠確保多個CPU核心來處理IO中斷，NVMeSSD則使用了內存，但是用于說明NVMe具有更少的主機CPU占用還是很合適的。
四是，再就是不同場景下用戶需求不同，同時應用規模也使需求變得極致化，在這樣情況下，超融合架構如何應對外部環境的多樣化，也是需要思考的。
五是，分布式領域路人皆知的CAP理論，Consistency(一致性)，數據一致更新，所有數據變動都是同步的；Availability(可用性),好的響應性能；Partitiontolerance(分區容錯性)可靠性，任何分布式系統只可同時滿足二點，沒法三者兼顧，如何取舍非常關鍵。
因此，阿明也非常認同這樣的觀點：“隨著SAN架構日益成為系統擴展性能瓶頸，出現了ServerSAN技術，其實就是讓SAN重新融入服務器內部。再加上分布式、虛擬化、軟件定義等技術的推動，基于X86平臺的基礎架構開始展現諸多新形態，例如時下最火的超融合架構，通過軟件定義將基于X86標準硬件的計算、存儲資源，以及網絡和管理組件集成為一體化解決方案。”
來自用戶方面的需求已經逐漸呈現出來了，并且表現得越來越強烈，那就是將自身現有的平臺更好地對接云，最優越的選擇就是轉向X86平臺。“Intel在2011年推出至強E7系列，在性能、可靠性方面已和小型機看齊。”雖然還有部分謹慎的用戶并沒有真正轉向X86平臺，猶猶豫豫的觀望中，大家也通過用戶成功部署與應用的案例意識到了X86平臺的重要性。據阿明所知，包括運營商、銀行、政府等領域的用戶已經對X86平臺有了更多的實踐案例，至于在X86平臺上實行一個什么樣的部署方式，恐怕現在談論最多的就是當前的超融合架構了。縱觀全球與中國來看，超融合確實一直比較熱鬧，Nutanix在全球市場上不僅是超融合的領導者，而且引發了眾多友商的跟進，比如SimpliVity、ScaleComputing，以及VMware的EVO:RAIL。在國內，較早進入超融合市場挑戰Nutanix的，有華為、天璣數據等，2015年，又有不少廠商看到這個火熱的市場，紛紛加入“游戲”，推出了超融合方案，如HP、青云等等。
“通過軟件定義將基于X86標準硬件的計算、存儲資源，以及網絡和管理組件集成為一體化解決方案。”最終可以將節點定義為多重身份，這都是因為一個產品形態很難去滿足用戶所有需求，像國內的融合架構廠商天璣數據設計了三個形態的產品，將計算與存儲融入標準X86服務器來滿足市場需求，分別為針對數據庫業務的PBData,針對虛擬化場景的超融合架構PriData，以及可多維擴展的集群NAS系統PhegData。
不管怎么說，用戶在實際應用過程中，一直非常看重幾個方面的問題，包括供應商鎖定、硬軟件成本、服務支持成本、消除IT孤島、資源靈活性等方面。如何將這些問題搞定，超融合架構之路似乎讓大家把解決問題的辦法看得更為清楚了。
可見，X86進化之后的最佳狀態應該就是超融合了，那么超融合架構真的可以帶來X86生態多樣性爆發嗎？
大家所認識的超融合架構就是采用通用的X86節點融合了存儲、計算、網絡、虛擬化平臺（hypervisor），其中分布式存儲架構，通過增加節點的方式橫向擴容。如前文所述，如何給予用戶更好的ROI，現在用戶不僅關注軟硬件的融合問題，投資回報率也是關鍵。當然對于那種不差錢的用戶來說，也就無所謂了。
可見，眾多節點組成一個整體，統一管理分配資源，要實現軟硬件融合構成的一個整體解決方案，對于眾多的廠商來說都比較容易，但難點在于如何針對用戶應用環境的不同給予更有效的支撐以及更好的ROI。那么就非常有必要考慮到ScaleUp與ScaleOut縱橫融合，通過軟件定義將節點定義為多重身份，如前文提到的Scaleat Will。
進一步分析來看，從生物學角度來說，單細胞進化為多細胞，因為基因突變，然后帶來了生物進化的加速。數據中心架構也是一步一步進化而來，在閃存的加速下，數據中心發生了很大的變化。甚至X86已經獨占行業主流，存儲與計算的融合更為加強，超融合架構的作用下，對于用戶私有云、數據庫、數據存儲與管理方面都帶來了前所未有的改變。重點行業已經出現重點用戶采用超融合架構＋分布式替換小機＋Oracle數據庫的典型案例，以前這種情況不太可能發生，但現在已經成了現實。
高大上終于在X86大潮下失去了光色，一個新的時代正在開啟。可以預見，超融合架構將主導許多用戶未來的新部署新應用。
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