请您“拎包”入住的五星级架构

正如中国历史上的分分合合，IT基础架构也正在书写一部“合久必分、分久必合”的历史。

最早的IT基础架构是紧耦合的集中式架构，如大型机。经过数十年的发展，分布式的x86架构已经成为主流。在当前大多数数据中心里面，服务器、存储、网络、虚拟化设备是三大主要组成元素，分布式IT基础架构的优势在于配置灵活，更加开放且更具性价比。

然而，随着移动、社交、云计算、大数据等新兴应用负载的兴起，数据中心规模不断扩大，分布式IT架构出现了一些弊端。

企业选择分布式IT基础架构就像自己来盖一栋房子，首先要自行做好规划，然后要面对很多供应商，涉及招标、评标等多个环节，过程繁琐；服务器、存储、网络、虚拟化等部件可能会出现兼容问题，需要测试调优；各种组件难于统一管理，随着数据中心规模扩大，运维也将越来越困难。

我们正在步入“智能时代”，企业将面临大数据的侵袭，也将面临多业务混合负载的挑战。 所以，企业需要一种更加简洁、快速、弹性、灵活、易维的IT基础架构。

IT的目标是简化，如果IT变得越来越复杂，就已经背离了IT的初衷。

随着分布式IT基础变得越来越复杂，数据中心的基本组成元素，服务器、存储、网络、虚拟化管理等又开始走向“融合”。近年来，融合、超融合架构等闪亮登场，成为数据中心的一股发展新趋势。

其中，融合架构通常将计算、存储、网络节点集于一身，以“一体机”的形式出售。 打个比方，融合架构就像是一套 “精装修房子”， 其优势在于将三种架构放在一个机柜整体交付、加电即用，相比传统分布式架构，融合架构能够在部署中带来很大便利。但融合架构也存在着不足，很多融合架构由于资源配比僵化，其应用复杂度并没有降低，同时扩容成本偏高。

而超融合架构（Hyper-Converged Infrastructure，或简称“HCI”）则是在同一套单元设备（如x86服务器）中不仅集成了计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术， 而且还集成了缓存加速、重复数据删除、在线数据压缩、备份软件、快照技术等元素，而多节点可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展（scale-out），形成统一的资源池。

再打个比方，相比传统分布式IT基础架构和融合架构，超融合架构就像 “五星级酒店”， 客户可以 “拎包入住”， 为数据中心的规划、部署、使用带来了更大的便利性。因为超融合架构淡化了计算、存储、网络的概念，而是将IT资源池化，客户只需要明确CPU、内存、硬盘等资源的需求，通过统一的管理界面，点击鼠标就能进行创建虚拟机等操作。

概括而言，超融合架构能够提供 三大价值：

当前，大多数企业都在进行着“数字化转型”，以迎接即将到来的“智能时代”，或者说是第四次工业革命。在这个过程中，企业对于IT往往有着两方面的需求，Gartner将其称之为“双模IT”，即“可靠IT”和“敏捷IT”，前者强调安全性和可靠性，即企业的传统核心应用，数据库、CRM、ERP 等；后者强调速度和灵活性，如移动和社交应用，大数据、物联网等。很明显，超融合架构是“敏捷IT”的理想选择。

正因如此，超融合架构迎来了发展的“春天”。 IDC预测，2019年全球超融合市场将达到50亿美金的规模，在企业级IT市场占据更高的比例。

超融合市场炙手可热，也引得诸侯并起，群雄逐鹿。

其中， 戴尔是最早布局超融合市场的重量级玩家之一， 经过短短数年发展，戴尔已经拥有基于VMware的超融合解决方案和基于Nutanix的XC系列超融合解决方案。我们重点来讨论一下戴尔的XC系列超融合解决方案。

2014年6月，戴尔和Nutanix共同宣布了携手开拓超融合市场的合作关系；2014年11月，戴尔售出首台基于第12代服务器平台的超融合产品XC一体机；2015年3月，戴尔开始销售基于第13代平台的XC2.0超融合一体机；2015年6月，戴尔发布XC2.1产品。 如今，戴尔已经具备丰富的XC系列产品型号，面向VDI、专用云、数据和协作、扩展等应用场景。

概括而言，戴尔XC系列超融合基础架构有着以下特点： 成熟的功能、强大的性能、高可用、易管理。

戴尔XC系列超融合基础架构并不是简单的“搭积木”，将服务器、存储、网络、虚拟化等组件集成到一起。XC系列采用了MapReduce分布式计算框架，搭配NDFS（Nutanix Distirbuted File System，Nutanix分布式文件系统）软件， 提供了自动精简配置、自动分层、缓存、压缩、去重、快照、克隆、备份、灾难恢复等诸多高级功能。

在传统的服务器、存储、网络、虚拟化三层架构中，IO路径较长，虚拟机要访问存储要经过虚拟化管理程序、HBA、交换机等很多“跳”，会造成不小的性能和延迟开销。 戴尔XC系列则是采用软件定义的方式将IT资源池化，将数据本地化，避免了不必要的网络传输，最大限度降低了IO路径。

戴尔XC系列遵循着一个设计原则，即 “数据就近”， 让数据更加靠近计算资源，虚拟机优先使用本地数据，不需要管理员干预。例如，在传统分布式文件系统集群中，文件是被切割成小块存储在不同节点，应用也会从很多节点读取数据，这会造成很大的网络开销。而戴尔XC系列则是 读写就近， 数据在本地写入计算运行的节点，读操作也发生在本地，缩短延迟、提升性能，并且无需管理员干预。

此外，戴尔XC系列支持SSD、HDD多级存储，且支持SSD内容缓存，能够智能的放置冷热数据，热点数据放到SSD，冷数据放到HDD， 提供更加优化的性能， 并且无需用户干预。在写入的时候，随机IO会写到写缓存，如果是连续性IO，直接写入HDD；内存和SSD都有读缓存，SSD既可以读写分层，也可以做缓存，使得性能更加优化。

超融合基础架构上运行着大量的虚拟机，故而可用性至关重要。戴尔XC系列在容器层面、集群层面均提供了高可用设计。

非常特别的， 戴尔XC系列提供了容器级别的可调整冗余度， 在集群中可根据业务的不同层级设置不同的副本数，比如关键应用副本数设置为3（3个副本已经可以满足绝大多数应用的需求），普通应用副本数设置为2，且可以进行调整。需要注意的是，如果副本数为3，集群节点数要在5个以上。 值得一提的是，XC系列具有很好的扩展性，集群并没有节点数的限制。

在集群层面，戴尔XC系列采用了 自愈的高弹性架构， 如果某节点发生故障，集群可以自动把业务迁移到其他节点，虚拟机程序还是可以启动的。控制器虚拟机如果出现故障，也会被其他节点的控制器虚拟机接管。戴尔XC系列还提供了原生的灾难恢复功能，具有灵活的多路保护，站点之间同步双向复制，并且可以和Amazon云连接，将虚拟机从集群备份和恢复到公共云。

在传统分布式架构中，服务器、存储、网络、虚拟化等组件很难实现统一管理，随着数据中心的不断扩大，管理难度和成本也将直线上升。

戴尔XC系列具有强大的统一管理功能，它提供了 很多管理方式， 包括基于浏览器的Prism工具和PowerShell命令行脚本，还提供了API接口便于企业进行功能扩展。其中Prism提供了横向扩展式控制面板，提供了关于集群和虚拟化管理程序健康状况的统一视图，能够详细地总结集群/VM的性能。此外，同构Prism Central，管理员还能够从统一的控制面板， 管理跨多个地点的多个集群。