引言

超融合的概念我想大家都不陌生了，通俗地說(shuō)是將計(jì)算、存儲(chǔ)融合在一個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)，并支持分布式高可用及Scale-out線性擴(kuò)展。

超融合可以使用成本較低的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)器硬件，而本文要討論的則是比較有特色的設(shè)備——“硬件輔助超融合”能給用戶(hù)帶來(lái)哪些更多的價(jià)值呢？

在《戴爾+UnitedStack托管云：不是偶然的合作》一文中，我們?yōu)榇蠹液?jiǎn)單介紹過(guò)下圖，并圍繞基于OpenStack開(kāi)源平臺(tái)的任意云展開(kāi)了討論。

本文接著談?wù)劥鳡柵cVMware的合作。在上面的紅圈部分，Hybird Cloud Platform RA（混合云平臺(tái)參考架構(gòu)）with vRealize是一套由PowerEdge FX2服務(wù)器+SC4020存儲(chǔ)等組成的方案；而采用VSAN超融合的VMware EVO: RAIL基本上被限定住了規(guī)格，不同合作廠商之間沒(méi)有太多的差異化。

偏于同質(zhì)化的產(chǎn)品，寫(xiě)出來(lái)大家不見(jiàn)得感興趣。本文的主題和VSAN相關(guān)，自然想介紹一些戴爾有特色的東西，而任意云方案的一個(gè)重要特點(diǎn)就是開(kāi)放。

VSAN認(rèn)證節(jié)點(diǎn)及全閃存性能/壽命要求

這張圖是來(lái)自戴爾的VSAN認(rèn)證節(jié)點(diǎn)（注：隨時(shí)可能有更新）。其中“AF-x”系列代表全閃存，“HY-x”表示SSD+硬盤(pán)混合存儲(chǔ)。后者使用的服務(wù)器屬于相對(duì)通用的規(guī)格，而全閃存VSAN節(jié)點(diǎn)則清一色采用了PowerEdge FX2模塊化的融合基礎(chǔ)架構(gòu)——由刀片和多節(jié)點(diǎn)機(jī)架式服務(wù)器在技術(shù)上匯聚而來(lái)。

上面為VMware對(duì)VSAN全閃存節(jié)點(diǎn)的配置要求。我們看到“容量層閃存”和“緩存層閃存”除了對(duì)容量和數(shù)量的要求不同之外，還分為多個(gè)壽命和性能等級(jí)。

VSAN的SSD性能等級(jí)要求。從B到F一共5檔，其中Class F的十萬(wàn)以上寫(xiě)IOPS已經(jīng)達(dá)到了PCIe/NVMe或者目前頂級(jí)SAS SSD的水平。

VSAN的SSD壽命等級(jí)要求。其中Class A的5年365TB寫(xiě)入容量適合全閃存配置中的容量層；Class B適用于混合配置中的Cache層；而Class C和Class D（7300TB寫(xiě)入）分別針對(duì)中等/高負(fù)載的全閃存配置Cache層。

PowerEdge FX2 更高的存儲(chǔ)密度

這是戴爾VSAN認(rèn)證節(jié)點(diǎn)中的全閃存服務(wù)器配置，除了計(jì)算節(jié)點(diǎn)之外，值得重點(diǎn)關(guān)注的還有SSD配置，畢竟VSAN玩的就是存儲(chǔ)。

我們看到容量層SSD一律是性?xún)r(jià)比較高，寫(xiě)入壽命相對(duì)差一些的讀密集型MLC；而Cache層則是混合用途或者寫(xiě)密集型SSD。

上圖中只列出了FC計(jì)算節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，但沒(méi)有注明它們安裝在幾個(gè)FX2機(jī)箱中，以及搭配有多少FD332存儲(chǔ)模塊。在進(jìn)一步比較計(jì)算/存儲(chǔ)密度時(shí)，我們可以查看VMware網(wǎng)站上的詳細(xì)配置文檔。

上表引用自《VMware Virtual SAN Ready Nodes》

以AF-8系列中的3 x FC630刀片配置為例，使用了2個(gè)FX2機(jī)箱、搭配3個(gè)FD332存儲(chǔ)模塊（與計(jì)算刀片一一對(duì)應(yīng)）。SSD分配到每個(gè)FC630就是2個(gè)緩存SSD+12個(gè)容量層SSD，所有閃存盤(pán)都是2.5英寸標(biāo)準(zhǔn)部件。

去年11月在上海舉行的戴爾企業(yè)客戶(hù)峰會(huì)（DEF2015）上展出的一臺(tái)PowerEdge FX2，里面安裝了2個(gè)FC630節(jié)點(diǎn)。

以上配置在這個(gè)2臺(tái)FX2合計(jì)4U機(jī)架高度中，實(shí)際上利用了3/4的空間，還有一個(gè)FC630+FD332的擴(kuò)展?jié)摿ΑＵ酆?U 28 x SSD的存儲(chǔ)密度，超出了2U 24 x 2.5英寸盤(pán)位的傳統(tǒng)“雙子星”服務(wù)器。

我們就不列出更多的詳細(xì)配置表，下面按需向大家介紹下另外幾款配置中的特色之處。

PCIe交換架構(gòu)、靈活拆分的FD332存儲(chǔ)模塊

如上圖，這款A(yù)F-6系列配置構(gòu)建在包含4個(gè)FC430服務(wù)器，和2個(gè)FD332存儲(chǔ)模塊的PowerEdge FX2上。每個(gè)FD332的雙RAID控制器（PERC，在VSAN中作為SAS HBA直通使用）分別映射到1個(gè)FC430服務(wù)器，它們之間的連接關(guān)系見(jiàn)下圖。

可以看出，F(xiàn)X2機(jī)箱中的每個(gè)服務(wù)器和存儲(chǔ)單元都是通過(guò)中板連接到PCIe交換模塊，以實(shí)現(xiàn)互連互通。

FD332存儲(chǔ)模塊一共支持16個(gè)2.5英寸驅(qū)動(dòng)器，可以從PowerEdge FX2機(jī)箱抽出后在兩側(cè)維護(hù)。

以上AF-6系列中的FC430，在一臺(tái)機(jī)箱中滿配了8個(gè)緩存SSD+24個(gè)容量層SSD，達(dá)到了2U 32個(gè)2.5寸驅(qū)動(dòng)器的存儲(chǔ)密度，比前面的FC630還要高。

上面是一個(gè)FC830節(jié)點(diǎn)，下面是整套FX2機(jī)箱。本文中VSAN使用的SSD都是2.5英寸，示意圖計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的1.8英寸擴(kuò)展位僅供參考。

再來(lái)看一下FC830，4路服務(wù)器應(yīng)該是針對(duì)計(jì)算密集型的。其中AF-6系列的3個(gè)FC830安裝在2個(gè)FX2機(jī)箱中，6個(gè)緩存SSD+8個(gè)容量層SSD分配到每個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)（1U高度）就是8個(gè)2.5英寸驅(qū)動(dòng)器，這樣直接在FC830上解決就不用FD332存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)了。2個(gè)FX2機(jī)箱中占滿了3/4，還空著一個(gè)全寬的擴(kuò)展位。

而AF-8系列的3個(gè)FC830節(jié)點(diǎn)，一共連接了6個(gè)緩存SSD+36個(gè)容量層SSD，這時(shí)就需要3個(gè)FX2機(jī)箱并且搭配3個(gè)FD332存儲(chǔ)模塊了。如果需要的話，每機(jī)箱可以添加第二個(gè)FD332。

寫(xiě)到這里不知是否有人會(huì)問(wèn)，PowerEdge FX2會(huì)不會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器成本要高？以上介紹的存儲(chǔ)密度優(yōu)勢(shì)是否值得？其實(shí)FX2不只有專(zhuān)用的存儲(chǔ)模塊，還有多種網(wǎng)絡(luò)交換模塊和CMC機(jī)箱集中管理模塊等設(shè)計(jì)。

FN I/O Module網(wǎng)絡(luò)模塊東西向流量?jī)?yōu)化

上面的照片是FX2機(jī)箱后部，除了PCIe擴(kuò)展卡和右邊的冗余電源位置之外，左邊紅圈的部分是2個(gè)直通網(wǎng)絡(luò)模塊。它們可以將最多8個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的2個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)口引出，計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間通信也是通過(guò)網(wǎng)線連接到交換機(jī)。而FX2還可選另外3種FN I/O Module如下：

表格里為PowerEdge FX2 3種可選的FN I/O Module網(wǎng)絡(luò)交換模塊，它們對(duì)內(nèi)都能提供8個(gè)到計(jì)算節(jié)點(diǎn)的萬(wàn)兆連接。為了保證網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的冗余性應(yīng)該配置雙模塊。

在《PowerEdge FX體系結(jié)構(gòu) — 針對(duì)未來(lái)的數(shù)據(jù)中心徹底改造機(jī)架式服務(wù)器》解決方案簡(jiǎn)介資料中：“除了標(biāo)準(zhǔn)的1 Gb和10 Gb直通I/O模塊，三個(gè)強(qiáng)大的I/O聚合器（PowerEdge FN410S、FN410T和FN2210S）也能簡(jiǎn)化纜線管理（按最高8:1比例聚合纜線）并實(shí)現(xiàn)其他網(wǎng)絡(luò)功能。他們優(yōu)化了機(jī)箱內(nèi)部東西方向的服務(wù)器到服務(wù)器流量，通過(guò)加快虛擬機(jī)遷移和顯著降低總體延遲大大提高了總體性能，并且它們還支持LAN/SAN聚合并可簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)部署。”

可見(jiàn)，F(xiàn)N I/O Module交換模塊可以減少萬(wàn)兆交換機(jī)端口占用和線纜數(shù)量，特別是本文中的4節(jié)點(diǎn)FC430配置更是可以在機(jī)箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)全部VSAN集群通信流量。另外，如果用戶(hù)已經(jīng)準(zhǔn)備好萬(wàn)兆交換機(jī)端口并且不在意線纜數(shù)量，也可以使用直通網(wǎng)絡(luò)模塊。

結(jié)語(yǔ)

本文討論的方案核心是VSAN分布式軟件定義存儲(chǔ)，而好的軟件如果搭配優(yōu)化的硬件則能發(fā)揮出更強(qiáng)大的威力。我們將PowerEdge FX2+VSAN稱(chēng)為硬件輔助的超融合，在“服務(wù)器淪為白菜價(jià)”的今天，這些正是精心打造的差異化硬件之價(jià)值體現(xiàn)。