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企業(yè)大規(guī)模系統(tǒng)整合架構(gòu)如何選型
在大規(guī)模Linux系統(tǒng)整合方面，企業(yè)當(dāng)前可選的架構(gòu)主要有兩種，一種是集中式架構(gòu)如LinuxONE，一種是新興的超融合架構(gòu)，如何選型呢?
問題一：超融合架構(gòu)與如LinuxONE集中式架構(gòu)的區(qū)別是什么?
wangj0923 技術(shù)經(jīng)理 工行
在LinuxONE這種軟硬件高度集成的機(jī)器面前，目前所謂的超融合都是渣渣(開個(gè)玩笑)。集中式架構(gòu)的特點(diǎn)是縱向擴(kuò)展(Scale Up)能力比較強(qiáng)，單臺(tái)設(shè)備易于管理和維護(hù)。所謂超融合架構(gòu)，就是計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源兩兩組合或三個(gè)組合一起，從硬件層面做了深度優(yōu)化和定制，本質(zhì)上還是以X86服務(wù)器為主的分布式架構(gòu)。易于橫向擴(kuò)展(Scale Out)。
ibmlinfeng 系統(tǒng)架構(gòu)師 IBM
超融合架構(gòu)本質(zhì)上是x86集群，通過虛擬化將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、磁盤等整合到同一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)。通過增加x86節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)架構(gòu)的橫向擴(kuò)展。因此，超融合架構(gòu)更像是一種x86服務(wù)器的集群部署模式，而每個(gè)廠商也有各自的實(shí)現(xiàn)方式。
LinuxONE擁有強(qiáng)大的性能和穩(wěn)定的輸出，以及卓越的可靠性，只需要專注于整體的性能輸出即可。LinuxONE是具有多處理器結(jié)構(gòu)(SMP)的集中式通用商業(yè)計(jì)算機(jī)，目前在售的LinuxONE Emperor主機(jī)最高可以配置141個(gè)IFL。如有需要，LinuxONE可以將所有CPU和內(nèi)存資源賦予單個(gè)Linux系統(tǒng)，以支持最大的單實(shí)例應(yīng)用，避免應(yīng)用或數(shù)據(jù)的拆分。
問題二：超融合架構(gòu)與集中式架構(gòu)分別適合哪些場(chǎng)景?
劉東 it技術(shù)咨詢顧問 東軟集團(tuán)
超融合架構(gòu)適合應(yīng)用的場(chǎng)景：
1、從架構(gòu)上看，適合公有云和私有云服務(wù)架構(gòu)，目前大部分公有云服務(wù)商都采用這種架構(gòu)。
2、從業(yè)務(wù)上看，最適合的場(chǎng)景是桌面云、服務(wù)器虛擬化、大數(shù)據(jù)分析等。
集中式架構(gòu)應(yīng)用的場(chǎng)景：
1、從架構(gòu)上看，適合企業(yè)私有云基礎(chǔ)架構(gòu)和大規(guī)模的系統(tǒng)整合。
2、從業(yè)務(wù)上看，考慮到性能和硬件依賴性，一些數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫系統(tǒng)，關(guān)鍵類型的業(yè)務(wù)應(yīng)用、中間件和對(duì)內(nèi)存要求高的Java應(yīng)用和Web服務(wù)等，特別適合的還有一些存在早晚高峰期的系統(tǒng)，對(duì)處理器和內(nèi)存使用率全天差異很大，LinuxONE這種集中式的大量CPU和內(nèi)存配置可以提供非常高的動(dòng)態(tài)工作負(fù)載。
問題三：不同行業(yè)重要系統(tǒng)整合基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)如何選型?
tangguobing 系統(tǒng)架構(gòu)師 IBM
不管什么行業(yè)對(duì)于基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)的要求都是相似的，主要看運(yùn)行的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。在選型時(shí)候需要關(guān)注以下事項(xiàng)，也是LinuxONE和超融合的一個(gè)對(duì)比：
a.技術(shù)發(fā)展階段和技術(shù)成熟度
目前超融合處于炒作巔峰階段，市場(chǎng)的泡沫嚴(yán)重，大量新興創(chuàng)業(yè)公司和傳統(tǒng)軟硬件廠商介入，企業(yè)需要謹(jǐn)慎審視，以防被過渡洗腦。據(jù)Gartner預(yù)計(jì)到2020年，將淘汰80%的超融合廠商，客戶的投資回報(bào)會(huì)遭遇嚴(yán)重挑戰(zhàn)。
而2001年開始z/VM即開始支持Linux,技術(shù)成熟，客戶眾多，產(chǎn)品生態(tài)完善。2009年，IBM將成熟的產(chǎn)品LinuxONE(當(dāng)時(shí)叫ELS)引入中國(guó)，目前使用LINUXONE產(chǎn)品的行業(yè)主要是衛(wèi)生，公安，社保，教育，電信，交通等公共事業(yè)領(lǐng)域以及醫(yī)療，銀行等用戶。
b.信息孤島
幾乎所有的超融合方案都不支持?jǐn)?shù)據(jù)中心中原有的外部存儲(chǔ)，大多數(shù)企業(yè)也不可能在短期內(nèi)更換整個(gè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)果數(shù)據(jù)中心又分裂成兩個(gè)彼此獨(dú)立分散的基礎(chǔ)設(shè)施孤島。對(duì)于大的數(shù)據(jù)中心，出于不同業(yè)務(wù)需求和平衡考量，很有可能會(huì)同時(shí)部署不同的超融合架構(gòu)，不同HCI之間無法整合和互操作，結(jié)果就是又多了幾個(gè)新的信息孤島。
LinuxONE結(jié)合SVC的方案可以將各種存儲(chǔ)方案融合其中，可以把不同存儲(chǔ)設(shè)備組成一個(gè)大型存儲(chǔ)池，防止出現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備的信息孤島。
c. 性能一致性
對(duì)于超融合架構(gòu)而言，存儲(chǔ)性能是很大的挑戰(zhàn)。原因主要有兩點(diǎn)：
一是超融合架構(gòu)“共享一切”：計(jì)算和存儲(chǔ)會(huì)爭(zhēng)搶CPU/內(nèi)存/網(wǎng)絡(luò)等物理資源，而且計(jì)算和存儲(chǔ)又相互依賴，一旦一方資源需求驟升就是導(dǎo)致另一方資源枯竭，進(jìn)而影響性能并在整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)中產(chǎn)生漣漪效應(yīng)。
二是超融合架構(gòu)“一切分布式和軟件定義”：集群規(guī)模較大后，網(wǎng)絡(luò)、硬盤、服務(wù)器發(fā)生故障的概率都會(huì)增大，數(shù)據(jù)重刪/壓縮/加密/糾刪碼等功能都用軟件實(shí)現(xiàn)，故障的自修復(fù)和數(shù)據(jù)功能實(shí)現(xiàn)都會(huì)消耗一定的系統(tǒng)資源，導(dǎo)致性能下降和抖動(dòng)。
數(shù)據(jù)中心中存儲(chǔ)的性能至關(guān)重要，而且期望性能是可以預(yù)測(cè)并保持一致性的，包括延遲、IOPS和帶寬，這一點(diǎn)尤其對(duì)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)很關(guān)鍵。LinuxONE平臺(tái)設(shè)計(jì)考慮的是穩(wěn)定和可靠的性能輸出，采用均衡設(shè)計(jì)的思想，不會(huì)為了突出某方面的性能而拖累整體性能輸出。
d.擴(kuò)展的靈活性和復(fù)雜性
超融合中計(jì)算能力、存儲(chǔ)性能和容量是同步擴(kuò)容的，無法滿足現(xiàn)實(shí)中單項(xiàng)能力的擴(kuò)展，有些廠商還對(duì)擴(kuò)容最小單元有要求，擴(kuò)展靈活性會(huì)受到限制。集群達(dá)到一定規(guī)模后，系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜性就會(huì)線性增加，集群管理變的更加困難，硬件故障和自修復(fù)發(fā)生的概率也會(huì)大大增加。
LinuxONE只需要2個(gè)IFL就可以配置，CPU和內(nèi)存，I/O和網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)的選配粒度非常小，客戶可以根據(jù)需求按需選配。LinuxONE提供擴(kuò)展的靈活性，單機(jī)可擴(kuò)展至141顆CPU，10TB內(nèi)存和160個(gè)PCIe插槽，而無需不斷增加新的物理設(shè)備，提升縱向擴(kuò)展能力。LinuxONE利用多層級(jí)虛擬化能力，幫助客戶實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展，提升資源使用效率和管理效率。
e.IT復(fù)雜度
超融合架構(gòu)需要采用CVM虛擬機(jī)控制器，并且需要將主機(jī)物理設(shè)備透?jìng)鹘o控制虛機(jī)，增加了部署配置管理的復(fù)雜性。計(jì)算和存儲(chǔ)對(duì)硬件平臺(tái)的要求都不同，融合后也會(huì)一定程度上增加兼容性驗(yàn)證的復(fù)雜性。超融合架構(gòu)下，管理、計(jì)算、存儲(chǔ)、高可用通常都需要配置獨(dú)立的虛擬網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)配置也會(huì)更加復(fù)雜。同時(shí)，共享物理資源的分配、隔離、調(diào)度，這也是額外增加的復(fù)雜性。還有一點(diǎn)，如果出現(xiàn)故障，問題的跟蹤調(diào)試和分析診斷也變得更加困難。
LinuxONE硬件平臺(tái)N+1全冗余智能容錯(cuò)設(shè)計(jì)打造 MBTF(無故障運(yùn)行時(shí)間)>30年以及高達(dá)99.999%系統(tǒng)級(jí)高可用的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和核心業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)。通過LinuxONE部署，設(shè)備變得更少，容易排查故障點(diǎn)。LinuxONE硬件平臺(tái)緊耦合設(shè)計(jì)幫助提升管理的有效性，只需管理1-2臺(tái)主機(jī)即可整合大量工作負(fù)載，簡(jiǎn)化IT復(fù)雜度。借助zAWARE智能日志監(jiān)控軟件能夠提前發(fā)現(xiàn)和防范系統(tǒng)異常。
f.異構(gòu)虛擬化環(huán)境
目前超融合方案通常是僅支持一種虛擬化環(huán)境，Nutanix可以支持多種虛擬化環(huán)境，但是對(duì)于一套超融合架構(gòu)部署，實(shí)際上也僅支持一種虛擬化環(huán)境。每種虛擬化環(huán)境都有各自的優(yōu)勢(shì)，很多企業(yè)可能需要同時(shí)運(yùn)行幾種虛擬化環(huán)境，比如VMware、KVM、Hyper-V、XEN，因?yàn)槌诤喜恢С之悩?gòu)虛擬化環(huán)境，需要部署多套超融合架構(gòu)，這就是新的信息孤島。
LinuxONE借助z/VM CMA，通過部署在z/VM虛擬機(jī)上的軟件和工具的集合提供一種易于部署在LinuxONE平臺(tái)上的Openstack云解決方案。z/VM CMA基于Openstack框架的私有云平臺(tái)，并支持混合云管理，在一個(gè)云環(huán)境中支持多個(gè)虛擬化平臺(tái)。
g.硬件可靠性
x86硬件平臺(tái)故障率高，承載大量應(yīng)用帶來IT復(fù)雜度的蔓延，低可靠性的疊加帶來的是整個(gè)數(shù)據(jù)庫中心不穩(wěn)定性。超融合平臺(tái)有大量的組件需要裝配，組裝式大規(guī)模的分散物理硬件, 包括網(wǎng)絡(luò)，存儲(chǔ)，計(jì)算，以及各種虛擬化及分布式軟件部署，將大量低可靠性的硬件組裝到一起勢(shì)必帶來整體的低可靠性，當(dāng)需要進(jìn)行擴(kuò)展升級(jí)的時(shí)候，這樣的問題變得更加突出。
LinuxONE硬件所以組件都是冗余設(shè)計(jì)，故障自動(dòng)切換，模塊化設(shè)計(jì)，嚴(yán)格測(cè)試后出廠,內(nèi)部激活方式升級(jí)，無需再組裝。
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