超融合系统和刀片服务器的相爱相杀

日期:2017-2-2作者:Jim O'Reilly 

【TechTarget中国原创】

如果想确定一组刀片服务器是否最适合用在您的数据中心,可以先和超融合系统进行对比。

简化硬件平台的同时提升业务灵活性,这是现代数据中心一直以来的愿景。直到最近,IT团队仍在采用刀片服务器实现这一愿景,但是,在同一套系统内整合存储的迫切需求促成了超融合基础设施的诞生。

不论超融合基础设施还是一组刀片服务器,都同样能提供紧凑的计算环境,似乎很难在两者之间做出选择。在选择之前一定要仔细分析两个系统的特点,了解两者各自的优势,然后做出权衡。

刀片服务器架构VS.超融合系统

经历不到20年的演变,现代刀片服务器已经集成了交换机和存储设备。通常,一套刀片服务器配置包括一套机箱,机箱内安装着连接到热插拔背板的多个紧密相邻的计算刀片、冗余电源单元和冗余交换机模块。虽然会有驱动器刀片选项,但多数情况下刀片服务器都没有足够的硬盘插槽,或者提供一套供全部刀片共享的驱动器托架。由于受冷却条件和紧凑机箱的限制,刀片服务器CPU性能较低。电源功率和机箱空间也限制了可安装的DRAM内存容量。

超融合系统起源于传统的机架式服务器,并倾向于继续遵从1U的模块尺寸规格。这些系统在单一位置整合了存储平台和服务器,超融合系统里存储和服务器本质上无法区分彼此。传统的存储需要大量阵列和硬盘才能达到足够的性能,而当今基于SSD的设备通常只有8到12块SSD,包括一个使用服务器主板架构的商业成品存储控制器。

超融合基础设施与刀片服务器架构的关键区别是,在超融合系统内的存储是由网络聚合各服务器而组成的巨大的虚拟SAN。类似软件定义基础设施的技术创新进一步促成了超融合,在这里存储池和连接设备的网络也都被虚拟化,并且由业务流程软件自动控制。在实现人机交互的云平台中,租户能使用脚本语言和策略驱动增减他们的配置,无需中央IT管理人员干预。

如何用刀片服务器组建超融合基础设施?

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TechTarget特约作者。Jim O'Reilly是一名存储和云计算咨询师。他曾担任Germane Systems公司工程部副总一职,为美国潜艇队创建了坚固耐用的服务器和存储器。他也曾在SGI、Rackable和Verar公司担任高级管理一职,创建Scalant和CDS公司并担任首席执行官一职,在PC Brand和Metalithic公司担任运营主管一职,在Memorex-Telex和NCR公司担任核心业务部主管,他所在领导的团队曾创建了第一个SCSI ASIC。如今Jim O'Reilly就职于史密森学会。

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简化硬件平台的同时提升业务灵活性,这是现代数据中心一直以来的愿景。直到最近,IT团队仍在采用刀片服务器实现这一愿景,但是,在同一套系统内整合存储的迫切需求促成了超融合基础设施的诞生。

不论超融合基础设施还是一组刀片服务器,都同样能提供紧凑的计算环境,似乎很难在两者之间做出选择。在选择之前一定要仔细分析两个系统的特点,了解两者各自的优势,然后做出权衡。

刀片服务器架构VS.超融合系统

经历不到20年的演变,现代刀片服务器已经集成了交换机和存储设备。通常,一套刀片服务器配置包括一套机箱,机箱内安装着连接到热插拔背板的多个紧密相邻的计算刀片、冗余电源单元和冗余交换机模块。虽然会有驱动器刀片选项,但多数情况下刀片服务器都没有足够的硬盘插槽,或者提供一套供全部刀片共享的驱动器托架。由于受冷却条件和紧凑机箱的限制,刀片服务器CPU性能较低。电源功率和机箱空间也限制了可安装的DRAM内存容量。

超融合系统起源于传统的机架式服务器,并倾向于继续遵从1U的模块尺寸规格。这些系统在单一位置整合了存储平台和服务器,超融合系统里存储和服务器本质上无法区分彼此。传统的存储需要大量阵列和硬盘才能达到足够的性能,而当今基于SSD的设备通常只有8到12块SSD,包括一个使用服务器主板架构的商业成品存储控制器。

超融合基础设施与刀片服务器架构的关键区别是,在超融合系统内的存储是由网络聚合各服务器而组成的巨大的虚拟SAN。类似软件定义基础设施的技术创新进一步促成了超融合,在这里存储池和连接设备的网络也都被虚拟化,并且由业务流程软件自动控制。在实现人机交互的云平台中,租户能使用脚本语言和策略驱动增减他们的配置,无需中央IT管理人员干预。

如何用刀片服务器组建超融合基础设施?

因刀片服务器和超融合基础设施之间的主要区别在于软件,是否可以认为刀片服务器体系结构也能用于超融合基础设施?毕竟,他们有同样紧凑安装的存储、网络和计算组件。

要使用刀片服务器系统创建超融合基础设施,当前并不存在任何技术障碍。但是举个例子,如果要确定创建混合云的最佳组合,仍需了解其他条件。由于服务器、网络和存储技术发展迅速,必须检查每种产品在技术上的先进性。配置的灵活性也要兼顾,因为没有哪个数据中心能一次性就建成完整的混合云。系统能与时俱进改造和更新是必要的。

超融合的配置形式将显著影响存储要求,因为每台典型的服务器需要至少两个本地SSD才能正常运作。超融合的最大优点是,能拥有更多的驱动器用于实现数据冗余和网络共享。超融合系统可以利用服务器硬盘实现这个目标,但在当前的刀片服务器系统中,每个服务器刀片通常只有单个硬盘驱动器,有时甚至更少,只能依靠一套基于Serial-Attached SCSI(SAS)连接的外部盘柜来扩展驱动器数量和容量。这种方式并不适合与真正高速的SSD一起运作,因为单个SSD就足以占满SAS链接带宽,而且每个刀片机箱上通常只有很少几个SAS端口。

超融合系统有时候会选择一些最新的高级技术提升部署性能,例如支持RDMA远程直接内存访问的以太网适配器,和非易失性存模块 (NVDIMM)。但是刀片服务器往往是封闭的系统,机箱限制了能安装的DIMM内存模块高度(也就无法安装高度超标的NVDIMM模块)。

成本因素

成本问题其实源于充满专有特性的的刀片式服务器机箱套件。这些东西昂贵,而且还会被供应商牢固锁定。专有的刀片产品排除了市场直接竞争,并延缓了新版驱动器和网络接口卡的采用。随着技术的快速创新演变,刀片系统就会带来很多问题。

为什么你会在IT架构中选用基于刀片服务器的超融合基础设施?

成本的另一个因素是,地球上只有少数几家刀片服务器厂商,而超融合系统可以选择任何一家系统和存储供应商,包括向AWS,Google和Azure供货的原始设计制造商。和刀片服务器相比,厂商之间的竞争必将驱动超融合基础设施价格的下降。

如果在明年晚些时候还能继续这次讨论,我预计未来服务器的主板将因为最新一代技术的诞生而大幅缩小。服务器SSD也会发生相同的变化,转变成M2尺寸或NVDIMM的外形样式。未来硬盘尺寸变得更紧凑,可能会带动新一轮的创新,诞生出更小更像“刀片”的系统。保持灵活性,才能应对未来的不确定。