关于软件定义数据中心(SDDC)和超融合

先看一下各自的定义:(综合了国外比较权威的解释)


1、数据中心的基础资源

    基础资源,主要包括3大类:计算资源、存储资源、网络资源


2、软件定义数据中心(SDDC)

    软件定义数据中心(SDDC)通常是指虚拟化所有基础结构的数据中心。利用模拟硬件的软件,操作系统和应用程序可以抽象自物理硬件并进行倍增,以形成处理器、内存、I/O 和网络的弹性资源池。

    软件定义数据中心架构可以分为三个逻辑层:物理层、虚拟化层和管理层。

    物理层可以由来自不同厂商的商用硬件构成,能够帮助企业降低成本,避免厂商锁定,但这种灵活性也可能使得实施SDDC更加复杂(实际上计算资源、存储资源比较通用,但是网络资源比较复杂)。


3、超融合架构(Hyper-convergence)

    超融合架构是将计算、网络和存储等深度融合到标准x86服务器上,形成一个标准化的超融合单元,多个超融合单元通过网络汇聚成数据中心,形成IT基础架构,并通过统一的WEB管理平台实现可视化集中运维管理的新架构。

    注意:超融合物理设备通常是“一体机”,就是一个机箱,里面集成了多个服务器、磁盘、网卡。比如说,一个机箱装4个服务器,一个服务器配4张网卡、4个磁盘。超融合的X86服务器,通常需要使用厂商认证的、指定的品牌和型号,比如联想与他们合作的某个系列,方便一键管理,包括固件的升级。

    高密度一体机(1*4个服务器,每个服务器2CPU+最大1.5T内存+2SSD+4机械硬盘)了解一下。

    传统数据中心需要服务器、存储、网络和安全等种类繁多的设备,需要很多不同厂商的维护人员。而超融合的硬件装好之后,就可以通过软件去管理了。超融合方案包含对各种软硬件的监控、管控平台。

    早期甚至目前的超融合(2019年),主要是针对于存储,把存储资源虚拟化、池化。这个技术比较成熟,存储可以做到跨机箱、机柜级冗余,支持双机房同步(延时小于5ms),支持异地同步(非同城,超过100公里)。注意,存储的备份,通常需要很大的带宽,有些要求万兆网卡,有些则使用更强的InfiniBand无限带宽网卡。

    虽然现在大部分数据中心已经开始采用传统云计算架构(OpenStack或类似的),但是在架构上还是有些复杂。而超融合软硬一体,方便易用。采用超融合架构提供新一代云计算服务已经是一个明显的趋势。其最大特点是通过软件帮助用户将服务器、网络、虚拟化等整合为一个易于管理的集成系统,并通过自动化运维减少手动操作,提高安全性和降低人为错误,从而降低实施和运维风险,并降低运营成本。

    试想一下,如果一个数据中心只有服务器设备,而计算资源、存储资源、网络资源和安全等完全通过软件来定义,那么这个数据中心的运营管理将变得多么简单,而且整个系统的灵活性非常高!


    这里有一篇文章从数据中心网络架构层面说到了超融合,作为本文的补充,强烈建议读一遍。

    云计算时代,数据中心架构三层到大二层的演变:https://www.cnblogs.com/bakari/p/10929916.html


3、超融合和软件定义数据中心

    可见,超融合和软件定义数据中心,关联性很强,即,超融合架构的实现上,核心思想是软件定义数据中心,只不过超融合更具体,而软件定义数据中心更抽象。可以认为,超融合是软件定义数据中心的一种实现方式,已经有不少厂商按照超融合的方式在做了。但反过来,软件定义数据中心,是不是都得按照超融合的方法来做?那可不一定。超融合是很多厂商在炒作,其实,开源的方式也能实现“大部分”软件定义数据中心的功能,但是硬件(比如网络设备)或者垄断式软件(比如VMware)层面,还是对厂商有一定依赖。


4、一些研究看法(现在)

    超融合的一大缺点是:超融合系统全部核心都是基于软件的,在大多数情况下,软件硬件需要适配,超融合供应商(比如VMWare、H3C)需要企业将所有硬件和软件一起购买,并期望该集群内的节点相同。比如说,你前期买了4个机箱12个服务器,后面想再扩3个机箱,那你还得继续买他们的产品。

    这就导致,你数据中心的所有超融合硬件、软件设施,都和厂商绑定,这一套还挺复杂,出了问题全都得依赖厂商。如果是这样的话,我宁愿不要超融合,也不愿意用一套对我来说是黑盒,自己无法掌控的东西。

    超融合不是目的,而是手段。不要忘了,真正的目的是,提高系统可靠性且简化运维操作,我倾向的是透明的基础架构(黑盒越少越好),且具备足够的灵活性(比如,我的硬件具备高度的独立性,不依赖于某种厂商的超融合软件),这样来看,传统的架构似乎具备这样的特点,而超融合正好相反。

    我的理想架构是:硬件提供开放的、最基础的能力,然后在硬件上面跑开源的软件,所有高级的、复杂的功能,基于开源软件实现。正例:开放的x86服务器上跑开源CentOS系统,反例:IBM专有的Power小型机上跑AIX系统。虽然,有一大堆的理由可以说,Power小型机硬件有多么的强悍,AIX系统有多么的牛逼,然而,我还是比较喜欢 开放的x86服务器+开源的CentOS方案。这个例子可以类比到超融合的硬件和软件设施上,怎么选?心里应该有数。

    我总结以下建议:

  • 1、对某个功能,首先看,有没有比较成熟的开源方案。

  • 2、然后看商业方案的优势,及价格,再分析该商业方案的可替代性。

  • 3、如果商业方案优势明显,能得到长期维护,价格也不高,而且不会被它绑架(容易替代),则可以选商业方案。

  • 4、如果上面有一条不满足,则需进一步仔细衡量。


5、一些研究看法(未来)

    我认为,软件定义数据中心,是云计算数据中心的基础,但是未来的云计算数据中心、私有云,要不要基于厂商的超融合方案来搭建,值得考虑。比如,相对于传统的服务器虚拟化,或者更先进的超融合一体机,我更看好Kubernetes + 弹性裸金属服务器 + 开源或商业版的多功能分布式存储,并尽量简化我的物理网络架构,减少对厂商的强依赖。

    另外,如果公有云计算发展得好,成本越来越低,那还考虑什么超融合!直接购买云服务,运维成本几乎为0。有可能以后绝大多数公司,都不需要自建数据中心了。而谈论数据中心建设的,都是些超大型公司或特殊业务公司,也建议仿照公有云的方法,搭建私有云或混合云环境。实际上,现在的公有云实现,是基于开源技术(做了很多二次开发),并参考了商业方案实现的,但是他们那一套,一般公司都没能力实现,所以我说的“仿照”、“模仿”,这个思路是对的。


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