
過(guò)去5年以來(lái),我們見(jiàn)證了「超融合基礎架構」這個(gè)產(chǎn)品類(lèi)型,從初生的新創(chuàng )產(chǎn)品,迅速成長(cháng)為主流企業(yè)IT產(chǎn)品之一,也是在云端服務(wù)的沖擊下,少數仍能持續維持高成長(cháng)的IT基礎設施產(chǎn)品。
面對逐步邁向高峰、但競爭也日趨激烈的超融合市場(chǎng),開(kāi)創(chuàng )超融合這個(gè)領(lǐng)域的先驅者Nutanix,正嘗試著(zhù)擴展超融合系統的內涵,透過(guò)近期的幾次系統改版,嘗試賦予超融合系統更多樣化的能力,近而成為完整的數據中心平臺。
超融合系統的典范轉移—從激烈競爭中尋求新的出路
這幾年來(lái),超融合系統正逐步邁向全盛期,但同時(shí)也浮現了陰影。
一方面,盡管超融合系統的整體銷(xiāo)售額持續高成長(cháng),但本身的應用概念與技術(shù)發(fā)展卻呈現停滯,只是在原有的框架中打轉,以致各廠(chǎng)商的產(chǎn)品漸趨相似。
另一方面,超融合市場(chǎng)的高成長(cháng)也吸引了越來(lái)越多廠(chǎng)商投入,除了新創(chuàng )廠(chǎng)商外,現在幾乎所有一線(xiàn)大廠(chǎng)也都有了超融合產(chǎn)品線(xiàn),供應商已不下於20、30家,也讓這個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域的競爭越來(lái)越激烈。
這兩個(gè)因素共同作用下,讓超融合系統的發(fā)展有了惡化的傾向——投入的廠(chǎng)商與產(chǎn)品越來(lái)越多,但產(chǎn)品功能與特性卻越來(lái)越相似,最後恐不免出現成本競爭的惡性循環(huán)。
面對這樣的情況,身為超融合系統先驅者與領(lǐng)導者的Nutanix,正試圖藉由賦予超融合系統新的功能與內涵,來(lái)為超融合應用尋求新的出路。
檢視Nutanix這2年來(lái)對其AOS超融合軟體平臺的改版,可以發(fā)現,Nutanix正將原本以?xún)Υ鏋楹诵牡某诤舷到y,轉型為綜合性的軟體定義數據中心。
以?xún)Υ鏋楹诵牡膫鹘y超融合
相較於由個(gè)別伺服器、網(wǎng)路設備搭配儲存設備構成的傳統IT基礎架構,超融合的創(chuàng )新在於,以結合了運算與儲存資源的節點(diǎn),透過(guò)叢集架構來(lái)提供IT基礎架構服務(wù),從而在企業(yè)IT環(huán)境中,實(shí)現與云端環(huán)境相同的彈性組態(tài),與Web-Scale等級的擴展能力。
而在產(chǎn)品層面上,超融合基礎架構其實(shí)是這幾個(gè)概念的結合——「軟體定義儲存」、「分散式儲存叢集」、「伺服器虛擬化平臺」,標準的產(chǎn)品型態(tài),是「運算、儲存合一」的基礎設施套件機箱,實(shí)質(zhì)上就是標準的x86伺服器,完全依靠?jì)Υ鎱布cHypervisor虛擬化平臺軟體,來(lái)運用與管理伺服器節點(diǎn)的運算與儲存資源,并透過(guò)堆疊更多這種標準化節點(diǎn)機箱組成叢集,來(lái)獲得必要的高可用性與擴展能力。
而在構成超融合系統的3大關(guān)鍵元件中——叢集儲存系統、Hypervisor平臺與x86伺服器,最關(guān)鍵的是叢集儲存系統。超融合系統所采用的Hypervisor平臺,不外是直接使用VMware vSphere、微軟Hyper-V與KVM等幾種主流平臺;在x86伺服器方面,擁有自身伺服器產(chǎn)品線(xiàn)的供應商如聯(lián)想、Dell、云達等,是直接使用自身的伺服器,其余則使用第3方廠(chǎng)商提供的白牌伺服器,彼此差異也不大。所以超融合系統真正的核心技術(shù),也是最能區隔不同產(chǎn)品的關(guān)鍵,是儲存叢集軟體平臺。
然而經(jīng)過(guò)幾年發(fā)展下來(lái),各超融合產(chǎn)品的儲存叢集平臺功能也漸趨相似,Nutanix、VMware等領(lǐng)導廠(chǎng)商的儲存平臺,原有的功能與架構優(yōu)勢已逐漸消失。
近來(lái)雖然有一些廠(chǎng)商試圖提供與標準型態(tài)不同的超融合產(chǎn)品,例如NetApp HCI的運算與儲存節點(diǎn)分離架構,或是HPE SimpliVity的硬體加速架構等,但還是在儲存上打轉。
邁向完整軟體定義中心的新一代超融合
Nutanix則有不同的想法,在其他廠(chǎng)商正在追趕Nutanix原有的超融合架構、完善儲存叢集平臺功能時(shí),Nutanix則準備朝新的超融合產(chǎn)品形態(tài)發(fā)展。
面對超融合系統的儲存叢集功能已趨於成熟、難有顯著(zhù)發(fā)展的情勢,Nutanix改而讓超融合系統去涵蓋更廣的應用層面,在原本的IT基礎設施資源管理功能外,再結合云端管理與軟體定義網(wǎng)路功能,讓超融合擁有新的涵義。
Nutanix先在2017年初時(shí),為其AOS軟體平臺增加了用戶(hù)端自助式自動(dòng)化資源管理功能,搭配專(zhuān)屬Prism管理平臺的跨Hypervisor管理能力,將云端管理平臺的功能,帶進(jìn)了超融合系統。
接著(zhù)在2018年初的改版中,又為AOS軟體平臺引進(jìn)了初步的軟體定義網(wǎng)路(SDN)功能,讓其超融合系統跨足網(wǎng)路管理領(lǐng)域。
無(wú)論云端管理還是SDN,都不是新的功能,早已有相關(guān)產(chǎn)品存在,但Nutanix的創(chuàng )新在於,是將這些功能整合在其超融合平臺中,讓超融合系統成為一個(gè)橫跨運算、儲存等基礎設施資源管理,云端管理,以至網(wǎng)路管理的完整軟體定義數據中心平臺。

【儲存/管理平臺與Hypervisor的結合】Nutanix超融合平臺軟體基本架構
【Nutanix軟體平臺架構】分為扮演管理平臺角色的Prism,以及儲存平臺角色的Acropolis OS(AOS),不僅可提供儲存叢集服務(wù),還可穿透Hypervisor層,提供VM管理與保護功能。(圖片來(lái)源/Nutanix)x
在Nutanix的超融合系統軟體平臺架構中,可分為Acropolis OS(AOS)與Prsim兩部份,AOS是資料儲存平臺(或者說(shuō)是資料平面Data Plane),負責提供資料儲存管理與應用程式管理,Prism則是管理平臺(或者說(shuō)是控制平面Control Plane),負責提供使用者操作介面,以及政策、分析等服務(wù)。
其中AOS又分為3大部份:
(1)分散式儲存架構:以Nutanix的分散式檔案系統(NDFS)為基礎,提供具高可用性、Scale-Out擴展性,與一系列I/O加速、資料保護等進(jìn)階功能的叢集儲存服務(wù)。
其中的高可用性架構,支援跨節點(diǎn)的3復本鏡像復制,以及Erasure Coding等2種架構;擴展能力則可支援最小3節點(diǎn)的叢集組態(tài),叢集最大規模則無(wú)限制,若降低可用性要求,亦提供1或2節點(diǎn)的組態(tài);進(jìn)階資料服務(wù)功能則包括I/O加速的分層儲存,資料保護應用的快照、Clone與遠端復制,以及幫助縮減儲存空間的壓縮與重復資料刪除。
(2)應用移動(dòng)性架構:穿透Hypervisor層,在Hypervisor、云端環(huán)境或Nutanix節點(diǎn)間,提供VM、虛擬儲存裝置或Container等物件的動(dòng)態(tài)遷移與轉換服務(wù),藉此支援負載調節與災難復原等應用。
(3)Hypervisor:支援vSphere與Hyper-V兩種主流Hypervisor平臺,還內含Nutanix以CentOS KVM為基礎,自行發(fā)展的AHV這一種專(zhuān)屬Hypervisor。
Prism也可分為這2大部份:
(1)使用者操作介面:提供與使用者互動(dòng)的操作介面,包括基於HTML 5的圖型管理介面,以及REST API、CLI命令列介面,PowerShell命令介面等。
(2)管理服務(wù):提供狀態(tài)監控、政策設定與分析等功能。
藉由AOS與Prism的結合,可提供下列這4大面向的管理功能:
- 提供Nutanix NX系列超融合伺服器硬體的系統管理。
- 提供Nutanix叢集環(huán)境的管理,包括Hypervisor的資源配置,與自動(dòng)化的叢集節點(diǎn)擴充等功能。
- 提供穿透Hypervisor平臺、深入到VM層級的資源監控管理。
- 基於NDFS檔案系統,提供的一系列對應到VM層級的資料服務(wù)與資料保護功能,包括本地端的跨節點(diǎn)鏡像、快照與Clone,搭配遠端站點(diǎn)的異地備援等。