选型宝访谈:超融合, 能否承载联想的转型梦想?

主持人

李维良

选型宝 首席架构师

高志国

联想超融合 副总裁

写在前面

IT大势,合久必分,分久必合。在虚拟化技术出现10年之后,计算与存储分立的传统架构正逐步被另一种更简约、更高效、更可靠的IT架构所替代,这种云时代的新兴架构就是超融合。

权威机构的调研数据显示,2016年,超融合的销售额同比增长了116%,到2019年,超融合的全球市场规模将超过1000亿美元。在中国,互联网产业蓬勃发展,传统产业云化转型,互联网+战略全面推进……这一切,使中国成为了全球超融合基础架构增速最快的市场。

当一个巨大蛋糕遇到正在寻找新兴市场的联想集团时,超融合自然成了这家中国IT传统巨头战略转型的依托。那么,超融合到底是怎样一种IT基础架构?联想的超融合又有哪些特点和优势?超融合能否承载联想的转型梦想?带着这些问题,我们采访了联想超融合副总裁高志国博士。

下面,就让我们一起来听,选型宝首席架构师李维良与高志国博士的精彩对话吧。

李维良(主持人)

超融合是新一代的IT基础架构,请您先为我们回顾一下IT基础架构的演进过程。

高志国

研究过去二三十年的历史,我们会发现,IT基础架构每隔十年就会发生一次大的变化。1996年的数据中心是基于单个项目建设的,是垂直的“烟囱式”架构,每个服务器都是孤立存在的,相互之间不能共享资源。“烟囱式”架构的主要问题是:IT基础设施较为复杂、总体成本高、使用效率低,难以适应不断变化的业务需求。

到2006年的时候,出现了以VMware为代表的虚拟化技术。虚拟化技术将一台服务器虚拟成多台逻辑计算机,每台逻辑计算机上可以运行不同的操作系统,应用程序可以在相互独立的空间内运行,且互不影响,从而显著提升了服务器的使用效率。同时,虚拟机可以在不同的物理机之间漂移和切换,提高了业务的可用性。

虚拟化屏蔽了IT系统底层的复杂性,实现了资源的复用,相比“烟囱式”架构,在扩展性、自助性、可度量、成本、容错等方面,都有了巨大提升。但是,传统的虚拟机架构,会采用SAN(Storage Area Network 存储区域网络)架构,即通过专有的存储设备提供存储空间。集中式存储设备结构和管理复杂,投入成本和使用成本高,在性能和容量上,无法做到横向扩展,并且,不同厂商和型号的存储设备相互之间很难打通,容易造成“信息孤岛”现象。这些问题,很大程度上影响了企业的信息化建设效率和质量。

为解决传统存储方案存在的问题, 2016年,超融合基础架构(Hyper-Converged Infrastructure,简称“HCI”)诞生了。

李维良

超融合是怎样的一种架构? 它以什么样的方式,“融合”了哪些元素?“超”字又体现在哪里?

高志国

超融合架构,是指在同一套单元设备中,不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术,而且还包括缓存加速、数据去重、在线压缩、备份、快照等元素。而且,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,形成统一的资源池。

作为一种新兴的技术架构,超融合将计算、存储和网络资源,以软件定义的方式,集成到了单一的设备中,从而更充分地发挥了硬件性能。超融合架构中最根本的变化是存储,由原先的集中共享式存储,转向软件定义存储和分布式存储。

超融合中的“超”,对应“Hyper-Converged”中的“Hyper”。超融合并不是简单地将原来分立的存储设备集成到统一的机箱里,而是要在这种物理变化之外,谋求进一步的化学变化。这种化学变化,就是将原来虚拟化层的一些操作,如虚拟机的快照和克隆等,卸载并迁移到存储层来实现,从而真正做到访问的局部性,并获得性能上的大幅提升。

李维良

超融合架构是在什么样的背景下产生的呢?

高志国

超融合中的核心技术,包括分布式存储、横向扩展、软硬件定义,以及将通用服务器作为硬件基座等,都来自于互联网公司(如谷歌、Facebook和亚马逊等)的最佳实践。因此,我们说,超融合是因互联网而生的。

另一方面,今天企业的业务需求越来越复杂,变化越来越快,IT系统的容量和性能需求越来越难以预测,用传统的架构去做垂直扩展已经无法满足要求。同时,今天可供使用的IT资源越来越多,架构越来越复杂,如何用一种更好的架构服务于虚拟化场景、满足企业的业务需求,就成为了一个十分迫切的问题。

在技术进步和业务需求的双重驱动下,超融合架构应运而生了。

超融合本质上是一个云的架构,用一句话来总结,就是:超融合是虚拟化的经典架构,是私有云的最佳实践。很多人问我:如何建一朵私有云?如何重塑企业的IT基础设施?答案很简单,就是用超融合!

李维良

超融合架构有哪些优势?它能为用户带来什么样的价值?

高志国

超融合实现了对计算、存储和网络资源,以及云计算平台管理等的高效集成,通过提供高度简化的一站式基础设施,有效提升了企业IT基础设施运维管理的效率和关键应用的性能。

我将超融合的特点和优势归纳为三个关键词:靠谱、神速、省心。

作为服务于企业级应用的IT基础架构,最重要就是靠谱。超融合提供了面向虚拟化的企业级数据服务,相对于传统存储,超融合的存储容量可以提升80%左右,并可在PB级的数据量上实现1/20的去重比和3-5倍的压缩比。同时,我们可以做到95%的数据本地访问率,保障了数据访问的局部性。同时,通过基于存储层实现的虚拟机秒级克隆和无限快照功能,以及虚拟化层的无缝迁移等技术,可以实现数据的多重保护和多级高可用。

超融合一体机的神速,体现在高性能、快捷的横向扩展及一体化交付能力等方面。性能方面,以四个节点的超融合集群为例,可以拥有16万个IOPS混合读写的能力,可以服务于十万个邮箱用户,或服务于500个虚拟桌面。超融合的横向扩展非常简单,它会实现自动的节点发现,当新节点插入网络之后,它会重新平衡数据,重新分配资源,把新的节点和老的节点重新构成一个大的资源池。超融合一体机在出厂时就预装了虚拟化和存储,可以实现开箱即用和真正的一体化交付。

省心是超融合的另一个重要优势,它提供了一站式的资源管理功能和统一的管理UI,从而大大简化了系统运维。

由于超融合能够随需扩展,可以随时增加节点,我们不再需要为将来预置容量,所以, 初始投资可以降低大约85%。从运营成本看,由于管理对象变成了虚拟机,不再需要专业的存储管理人员,从而使运营成本可以降低55%左右。基于更低的硬件成本、架构成本和管理成本,超融合架构可使三年总拥有成本(TCO)降低65%。

在竞争日趋激烈、变化日益快速的今天,敏捷,正成为企业CIO们的首要诉求。而以超融合为代表的简约的IT基础设施,可以将IT人员真正释放出来,使他们能够专注于业务的创新。我想,这应该是超融合带给企业的最核心的价值。

李维良

什么样的用户应该考虑部署基于超融合的私有云?

高志国

今天,虚拟化技术已经被企业广泛采用,那么,所有可以被虚拟化承载的业务系统,都可以运行在超融合上,超融合就是今天虚拟化的最佳实践。

超融合是普适的,它的典型应用场景包括:异地和分支机构办公、虚拟桌面、灾难备份存储、研发与测试、互联网环境下的数据服务等。

李维良

我注意到,超融合已成为联想的核心战略之一,那么,联想是从什么时候开始关注到超融合这一新趋势,又是从什么时候开始相关产品研发的?

高志国

大约七年前,Google发表了一篇名叫Google File System(GFS)的文章,讲述怎样用工程的方法做一个可以水平扩展的文件系统。受此启发,我们当时就有了一个很朴素的想法:我们能不能将IT简化,像交付通信和网络系统一样,交付IT基础架构?虽然当时我们也不知道这就是超融合,但相关技术和产品的研发,从那时就开始了。

所以说,联想打造超融合架构用了七年的时间,期间,我们获得了70多项全球发明专利,连续三年获得工了工信部的可信云认证,并在用户中获得了良好的口碑。

李维良

联想在超融合架构方面有哪些技术积累和创新?

高志国

在过去的七年中,我们在超融合产品中融入了很多我们的核心技术:

第一、分布式多副本数据切片技术。

第二、自适应本地I/O访问路径。

第三、自诊断与自修复。

第四、面向应用的数据自适应迁移。

第五、针对虚拟化的卸载(Offload)技术,把原本在虚拟化层实现的快照和克隆功能,放在存储层来实现,从而大幅度提高了效率。

在这里,我可以给大家做一个对比演示。针对一个32G内存、100G硬盘的虚拟机,联想超融合只用了4秒钟的时间,就完成了对它的克隆,再看某商用套件,它在虚拟化层去做克隆,需要4分钟的时间。

再看看联想超融合的水平扩展能力。这是由一个由3节点组成的超融合集群,整个系统的容量是4.8 T,在业务不间断的情况下,我们直接把第4个物理节点接到交换机上,系统会自动发现这个新增节点,在我们输入用户名和密码后,大约3分钟,整个系统的水平扩展过程就自动完成了。在这期间,数据会自动重新分片、重新平衡。这种无需停机窗口的自动水平扩展,就像开着飞机换引擎一样,使超融合有能力支撑一个需要7×24小时在线业务系统。

李维良

联想是国内IT硬件的领导厂商,有多个系列的服务器产品,联想在服务器领域的传统优势,会为超融合业务带来哪些助益?

高志国

超融合采用软硬件一体化的交付方式,那么,要想把系统做稳定,首先就需要一个好的硬件基座。2014 年,联想并购了IBM的X86服务器业务,IBM的X系列服务器为也我们带来了很多技术。从评估数据来看,X系列服务器的稳定性,仅次于P系列的小型机,是全球稳定性最高的X86服务器,而它正是我们超融合产品的最好基座。另一方面,联想服务器的产品线非常长,可以实现超融合产品的灵活配置,从而满足不同应用场景下,对计算、存储等资源的不同要求。

由于使用自有服务器,我们可以实现软硬件一体的优化。比如,过去服务器在启动的时候,需要经过一个很长时间的BIOS自检过程,而今天,我们可以直接跳过很多步骤,实现超融合一体机的快速启动。在联想的超融合一体机里,硬件检测和固件升级,全部被整合到软件中实现,只有软硬件一起优化,才能做到这一点。

从业务层面来讲,联想过去有很多销售服务器的渠道,这些渠道很自然地会成为我们推广超融合架构的重要途径。在战略层面,我们认为未来的方向是“软件定义数据中心”,所以没有走传统的SAN路线,这是联想清晰的战略定位带给我们的优势。

李维良

联想超融合一体机系列产品,有哪些具体型号?它们之间的区别在哪里?分别适用于什么样的场景?

高志国

联想超融合一体机主要分为两个系列,一个是H1000系列,一个是H3000系列。联想超融合AIO H1000是基于开源KVM技术的超融合架构,而联想超融合AIO H3000  则是基于商用的VMware虚拟化技术的超融合架构。

今天,VMware仍然占据着整个虚拟化市场80%~90%的份额,而KVM增长速度也非常快。如果把VMware比做Unix或Windows,那么KVM就是Linux。通过H1000和H3000两个系列的产品,联想超融合可以覆盖这两大主流的虚拟化技术。

在这两大系列之下,我们的超融合一体机又有多种不同的型号,有的适合跑大容量,有的适合跑高性能等等,用户可根据不同的使用场景,选择适合自己的产品。另外,联想超融合还支持现有设备利旧等解决方案。

李维良

我注意到,联想在去年推出了一个“寻找超融合最美合伙人”活动,请您介绍一下这个活动进展情况。另外,联想为何称用户为“合伙人”?

高志国

2016年1月,联想联合中国电子学会、Nutanix、华三、SMARTX、Maxta、深信服等众多超融合产业链的领衔企业,机构共同发起了超融合产业联盟。成立这个产业联盟的宗旨,是希望所有做超融合的厂商联合起来,一起为客户创造价值,而不是大家互相PK,把客户的利益放在脑后。

联盟成立之后,联想超融合随即开展了“寻找最美合伙人”活动。去年一年,联想超融合在全国各大城市寻找到了500多个合伙人,支持了2000多个业务系统,有20000多家企业参与活动,覆盖政府、医疗、教育、制造、办公、地产、能源、建筑和交通运输等多个行业。其中,大连市政府、上海长征医院、上海交通大学、徐工集团以及蓝色光标成为联想超融合2016年度最美合伙人。

这个活动今年仍在继续。如果去年的活动叫“沙漠风暴”,那么今年的活动就应该叫“沙漠之狐”了。我们的目标是实现“精准打击”,为用户提供规模更大、更有深度的服务。

我们为什么称用户为“合伙人”呢?在我们眼中,用户是Partner,而不仅仅是Customer。我们希望用户和我们一起定义超融合产品的功能和形态,从而改变产品的定义方式。同时,我们也希望能和用户共同成长。

李维良

谢谢高博士的分享。

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