融合基础架构(Converged infrastructure)是把多个信息技术(IT)组件进行
融合,组成一个单一的、优化的计算解决方案。融合基础架构解决方案的组件包括服务器,数据存储设备,网络设备和IT基础设施管理,自动化和业务流程的软件。
挑战
IT 和工程组织在提供创新服务以促进业务增长方面面临着压力。这些服务需要新的更复杂的基础架构技术才能支持通信量激增、用于工作的 BYOD(自有设备)、社交媒体、视频、高度
虚拟化的
数据中心、云服务、无线服务等。已负担过重的员工如何才能支持这些新的更复杂的基础架构技术?如果基础架构管理缺乏同等创新,IT 组织可能会面临服务性能下降,同时向客户交付这些服务的成本增加。
机遇
聚合基础架构管理方法可帮助 IT 和工程团队了解所有技术领域的大量性能指标并专注于关键业务,以便迅速采取适当的措施。应用感知基础架构管理方法可帮助您的组织随时随地满足客户和员工对富媒体服务及优异用户体验不断提升的期望。
内容
聚合基础架构管理统一了故障、性能、流量、容量、应用响应管理等,从而迅速将大量不同数据转化为可操作洞察力,进而提高服务质量、可预测性和拥有成本。
将所需的一切集中在一处
技术领域内的统一管理以其开放的集成体系结构和广泛的第三方平台支持使 IT 人员可以将更多的时间用在主动管理环境上,而不是管理从不同工具提取和收集数据的过程。技术领域内的受监控数据的单个性能视图使 IT 人员不再需要搜寻多个工具来查找用于分类性能问题和确定根本原因的相关信息。
用于快速分类和解决问题的可操作智能
从技术领域和多种监控功能收集大量原始数据,标准化这些数据以用于分析,组织这些数据以根据用户角色和要求提供最相关的信息。在单个基于 Web 的用户界面中显示数据和分析,其中向导式工作流根据聚合基础架构和应用的最佳实践来有效指导 IT 运营和工程团队完成故障排除过程。
适用于最大环境的大规模可扩展性
先进的体系结构可提供无代理数据收集、一流的数据汇总技术以及动态联合分析,从而快速将数百万指标转化为可操作智能。该体系结构呈线性扩展,以管理最复杂的 IT 基础架构的增长。小型主机设备和
集中式管理功能可降低资本和运营支出。
多租户访问控制
本机多租户可确保控制用户对租户数据的访问。使托管服务提供商和企业 IT 人员能够为每个用户组/客户、部门、位置等分离监控环境。通过单个用户界面管理所有租户,从而降低管理开销。
优势
通过
CA Technologies 聚合基础架构管理,负担过重的 IT 团队可以获取更主动且有效地管理基础架构所需的信息,以便您提供卓越且与众不同的服务。该解决方案旨在提供更大规模、更快、更主动的分类,同时成本低于之前的基础架构管理方法。
卓越且与众不同的客户体验
CA Technologies 聚合基础架构管理是行业领先的解决方案,使企业、托管服务提供商 (MSP) 和通信服务提供商 (CSP) 可以快速、经济地提供优质的服务质量。IT 可通过服务感知基础架构管理(可映射资产、配置和事件之间的关系)获得更加完整的基础架构运行状况和性能视图,以便跟踪基础架构问题对受影响业务服务和用户的影响。可操作智能有助于 IT 快速确定所有技术领域内服务交付风险的来源和影响服务的问题来源,从而主动管理关键基础架构服务的运行状况和性能。影响分析可指导 IT 首先解决优先级最高的问题。
提高了效率且降低了运营成本
卓越的客户体验、复杂性以及不断增长的需求使 IT 在有效平衡“维持业务正常运行”任务和战略计划(均在成本限制内)方面负担加重。聚合基础架构管理解决方案可帮助组织:
提高速度和生产力
通过轻松访问提供卓越客户体验所需的关键信息的图形视图来减轻 IT 团队的重担。减少采取措施前手动解释、分析和关联原始数据“过载”的需求。您可以:
资源集中于创新和创收
为提供维持盈利能力和业务增长所需的差异化服务,企业 IT 部门和服务提供商必须超越“维持业务正常运行”战术,并专注于:
形式
融合打包解决方案
融合打包解决方案通常是一些大型厂商合作的产物:一家
服务器厂商,一家存储厂商和一家网络厂商将联合提供一体式交付解决方案。在现实中,IT专业人士可以购买每个组件然后组装以达到同样的效果。但是该解决方案的价值在于,它本质上是一个预先认证和配置的完整系统环境。
这种类型的融合解决方案可以节省部署时间,但通常不会降低成本。同时,它针对硬件或软件做了专门的调整从而能够实现融合的特性,这意味着组件之间不是专门优化和优势互补的。也有可能是某种统一的管理界面,从而在整体系统管理上来进行存储、虚拟机和其他辅助设备的配置。但大部分的管理都可以通过管理程序本身来做。再次,该方案的首要价值是预组装;一个组织应该能够很快的将方案拆包,并把它投入生产环境中。
集成融合解决方案
真正的集成融合解决方案使用一个厂商的服务器、存储和网络设备。它本质上是变成了一个平台来代替部分融合。在大多数情况下,统一软件对厂商方案来说是唯一的。然而大多数的硬件都是通用商品,“现成的”产品或许是从另一个供应商那里OEM的,IT组织通常不把它公之于众。同时,在大多数情况下,计算,存储和网络都是由相同的物理硬件以节点的形式作为基础——当更多的服务器或者节点添加进来时,计算,网络和存储也同步的进行了横向扩展。每个节点的存储容量聚合成一个单一的虚拟存储池,然后提供给其他基础架构来使用。这种类型的产品捆绑是一个更加类似交钥匙和独特的解决方案。
这种集成度更高的方案的优点是能够降低硬件的成本,供应商可以定制设计或指定硬件来满足方案需求。同时软件又往往是由供应商提供的,所以软件能够针对硬件的特性进行定制,这又是融合架构的重要组成部分。在许多方面,这种方法和商用主机是类似的。
纯软件方式
第三种类型的融合基础设施是一个纯软件的方法。基本上,一个IT专业人士买软件,然后选择创建一个融合的解决方案需要的所有硬件,包括服务器,存储和网络。该软件还能够将每个服务器的存储容量进行汇集在一起,形成一个虚拟的共享资源池。这个选项通常是融合系统中提供最高成本效益的选项,假设IT团队有技能和时间来识别和装配每个硬件组件。它也应该是最灵活的,因为IT对于集成在解决方案中的组件就几乎完全可控了。
正如前面提到的,这种类型的融合最大的挑战是需要时间去整合它,以及需要高水平的集成技术能力。
第三种类型的融合解决方案对某些组织来说是非常适合的,这些组织提供的产品供应的核心部分就是IT,如云提供商和“应用即服务”提供商。在某些情况下,规模较小的企业可能会发现这种方法的吸引力,对这些组织而言,这种集成更容易管理相对大小适度的环境,而且IT能够节省的成本对组织来说更加可观。
当存储服务运行于计算层的时候,有些问题需要注意。这些服务通常运行于虚拟机(VM),这意味着它们的活动水平可能负面地影响集群中的其它VM。
产品
目前市场上融合基础架构解决方案主要有:
购买
假如你已有虚拟数据中心
融合基础架构可以满足你全新构建的需求,事实上这也是比较容易实现的,融合基础架构可以选择来自一家厂商的融合产品,融合基础架构也可以集成多家厂商的设备。并且大多数融合基础架构支持几乎所有的hypervisor,如Hyper-V或vSphere。例如戴尔在新一代PowerEdge服务器产品基础上研发的PowerEdge FX2融合基础设施中,FM120x4服务器模块支持Citrix XenServer、Red Hat Enterprise Virtualization;FC430服务器模块则支持VMware vSphere ESXi。企业用户可以按需进行灵活部署融合基础架构。
随着更多融合基础架构的部署,融合基础架构异构问题一直存在并越加明显。融合基础架构的加入也不会解决这个问题。但是通常情况下,融合基础架构设施是可以和已有架构进行交互的,但是需要注意很多问题。
融合基础架构在交付给用户之前,通常包含了综合的管理工具来提供对整个融合基础架构的统一管理,并且融合基础架构中的所有组件之间都经过了预调试,保证能融合基础架构够协同工作。当将融合基础架构与数据中心环境中其他系统进行连接时,可能会产生性能、管理问题,或者是其他互操作性问题。
另一方面,当数据中心环境中加入融合基础设施时,IT管理员倾向于使用原有的工作方式,使用融合基础架构其他管理工具对新的环境进行管理。对IT管理员来说,支持两种不同的环境需要做大量不同的工作。
融合基础架构部署之后,除了提供新的工作负载,IT管理员必须将现有的工作负载整合到融合基础架构产品中,通过分析融合基础架构的重要性来保护工作负载和数据,淘汰旧融合基础架构工作负载,解决融合基础架构各种困难和问题。而且,这所有的一切都必须快速执行。
可能有人会说,将现有的虚拟数据中心迁移到融合基础设施上不就行了吗?记住,很少有组织希望丢掉在现有数据中心中的投资,转而使用一个全新的平台。除非有足够的资金来任性。更多情况下,企业只有在更新技术或者启用新数据中心时才会考虑采用融合基础架构。因此IT管理员面临的主要问题在于应该如何在部署新的融合平台后重新利用旧融合基础架构基础设施。
注意事项
在融合基础架构时,企业需要确保在采购融合基础架构之前进行深入的融合基础架构PoC测试与融合基础架构
投资回报率分析,并且融合基础架构评估融合基础设施厂商对异构或遗留环境的支持程度。通过融合基础架构测试与融合基础架构评估,企业可以准确获知你所心仪的融合基础架构将如何与现有数据中心内的融合基础架构异构设备进行交互,才能够清晰地证明融合基础架构部署的合理性。
另外,根据企业对未来的计算需求进行融合基础架构评估,再对比融合基础架构厂商的产品路线图,这样可以确保避免将来技术断裂的可能性。
如果融合基础架构势单力薄,还不足以为融合基础架构带来长期效益,那么企业应该继续采用更为传统的数据中心模式。
融合基础架构会带来厂商锁定限制。虽然融合基础架构产品的设计实现了高可扩展性,但与其具有绑定兼容性的模块相对有限,这就导致了融合基础架构有限的产品选择,这往往会转换为更高的产品成本,而且今后可能会在产品生命周期上产生挑战。
但是就目前的发展形势来看,随着融合基础架构产品的生态系统不断扩大,值得关注的融合基础架构领域包括了云计算软件、安全、数据保护和数据加速。另外随着企业用户对融合基础架构避免厂商锁定等需求的加大,相信会有更多更灵活的融合基础架构产品选择。
风险回报
风险
在大型企业的IT部门里,数据中心级别的孤岛可能会产生不同的问题。通常不同的孤岛由不同的IT部门所负责,例如存储,网络,虚拟化,x86平台服务器以及传统的unix服务器则都有不同的团队来运营负责,甚至对于一些企业有大型机则由专门的团队来负责运维。
如果真是完全部署了融合基础架构,对于用户来说,往往则意味着对单一平台的选择使用,然而如果在所有场景都锁定在单一品牌,往往则会错过了创新的工具和产品。
回报
融合基础架构提供了一条混合架构以使得工作负载能动态的根据需求向云中或者从云里扩展。这是创建敏捷IT架构的必由之路。
评估方式
在进行融合基础架构评估时,首先要考虑的事情之一就是
可扩展性。只要通过增加另外一个
节点,你就能够扩展你的融合基础架构部署。底层软件应该足够智能,能够自动将
虚拟服务器负载分布于集群各个节点,而无需管理员手动执行负载平衡。同样,新节点应该提供一个线性的性能增益。
融合基础架构要简单。初始配置过程应该是高度自动化的,就像线上引进新节点的过程。同样,管理软件也应该是预装的。
一个融合基础架构还要具备在各个水平上均可用的存储弹性。例如,融合基础架构依赖于软件将各种组件联系在一起,所以不允许有任何的单点故障。有很多方式可以实现融合基础架构弹性设计。
多变性
为了满足用户的这种需求,IT厂商在业内迅速掀起了融合基础架构浪潮,争相推出各自打有融合标签的融合基础架构产品。但是目前为止,业界对融合基础架构的定义并没有统一的标准,不同厂商对融合基础架构概念的理解存在显著的差异化。
在参观了大量五花八门的融合基础架构之后,发现这一事实时表示非常惊讶。他认为融合基础架构简直就是千面娇娃,并且事实上只有极少数几家融合基础架构厂商真正做到了融合。
大部分情况下,“融合”只是融合基础架构厂商在与客户交流时的开场白,即使他们的产品也许仅仅融合了融合基础架构存储而已。
在谈论融合基础架构设施时,一种场景是企业订购了环境中所有分散的融合基础架构模块,例如包括来自服务器厂商的融合基础架构服务器模块,来自存储厂商的融合基础架构存储产品,以及来自网络厂商的融合基础架构网络产品。你将这捆设备买来之后,需要自己组装成一个融合基础架构系统。最后,你还得单独管理融合基础架构存储阵列、服务器,或者使用厂商提供的管理插件,这些都得自己来进行。因为需要自己组装和配置融合基础架构,考虑到融合基础架构
专业技术人员的技能水平要求及成本等因素,这种融合基础架构方案比较适合小型企业。
当然也有基于管理的融合基础架构。这种情况下,你会有一个通用的融合基础架构管理控制台来管理磁盘阵列、服务器与网络交换机等等这些大量的离散组件。通常这种融合基础架构单元都很大型,比较适合大型融合基础架构组织环境,比如一个融合基础架构的服务器单元就是一个装满服务器的集装箱。这样部署和管理起来就方便多了。
这种融合基础架构方案的主要价值在于预组装。因为融合基础架构厂商之间通过联合提供一体式交付,这样能够帮助企业快速将产品组装并投入生产环境中。
真正的融合基础架构产品中的不同模块如服务器、存储和网络设备均是来自同一家厂商。这种融合基础架构方案中,融合基础架构的基本单元非常小,一台2U服务器,在数据中心里进行堆栈,部署10GbE或无线带宽,在需要更多容量时添加即可。你可在每个融合基础架构单元里获得CPU、内存、网络、存储功能,然后整个融合基础架构集群就现身了。
最后一种类型的融合基础架构设施是基于纯软件的方式实现。IT管理员买来软件,然后按照制定好的融合基础架构解决方案购买所需的所有硬件。该融合基础架构软件还能够将每个服务器的存储容量汇集在一起,形成一个虚拟的共享资源池。和上文提到的第一种场景一样,纯软件方式也需要花费大量的时间进行整合,对IT管理员的融合基础架构集成技术能力有一定要求。如果IT团队有足够的技能和时间来识别和装配每个融合基础架构硬件组件,那么这种融合基础架构方案的灵活性将得到充分发挥,毕竟IT对于融合基础架构解决方案中的集成组件几乎是完全可控的。
综上,融合基础架构设施有多个面孔呈现在你眼前,你认识清楚了吗?对于每一个类型的融合基础架构设施,IT管理员一定要进行全面了解,除了为企业带来的效益,尤其要考虑到每种融合基础架构方式的部署或管理局限,这在我们之前均有所介绍。
简约性
生于复杂止于简约
我们喜欢融合基础架构,因为融合基础架构简化了企业IT管理员们的日常操作,融合基础架构帮助企业降低运营成本,重要的是融合基础架构简化了我们的数据中心。
融合基础架构有多简单?融合基础架构将计算、网络与存储融合到一起,融合基础架构在抵达客户现场之前就已经被配置成一个独立的运行单元。整个“包”经过简单的部署和配置,通上电源,你就可以使用融合基础架构了。非常吸引人,不是吗?
市场上各种迹象表明,融合基础架构使用闪存加速数据中心的时代已经来临。IDC 2014年报告指出,目前已经有51%的数据中心部署了融合基础架构闪存来提高I/O性能。IDC预测,在未来12个月内,剩下的49%的数据中心也将计划考虑融合基础架构闪存部署。
因此,单从融合基础架构设备设计上来看,融合基础架构设施已经是一个不简单的存在,里面包含了融合基础架构厂商的设计理念,对潮流技术趋势的准确把握等等。
另一方面,对于大多数融合基础架构产品来说,融合基础架构对用户核心价值的体现主要表现在以逻辑整体视图的方式提供物理资源。
例如,逻辑网络极大地增加了虚拟机I/O分发和管理的灵活性。融合基础架构整体监控这些连接——尤其是可以对问题进行全局分析的方式,也就意味着虚拟化为故障诊断带来的复杂性问题得到了解决。融合基础架构网络的IT管理员可以以更好的视角了解问题是如何发生的,而不仅仅是发现问题。
另外,在融合基础架构中,融合基础架构存储的重要性从物理存储转移到逻辑架构上。在逻辑存储领域,你可以更高效地分发存储资源来满足虚拟机需求,而且同样可以支持数据压缩、重复数据删除和大规模数据集的可扩展性。
更棒的是,融合基础架构模式下,用户是按容量购买的,融合基础架构需要更多资源时直接购买就可以。在提供IT服务时不再需要考虑网络和存储资源,融合基础架构取而代之的是实际应用的需求。
最后,融合基础架构设施部署中实现的高级虚拟化及灵活性为部署私有云或者是某些类型的融合基础架构软件定义数据中心提供了前提。
综上,大多数的融合基础架构产品推出,都是适应了当前的技术发展趋势,融合了融合基础架构厂商自身或大或小的创新,最终为用户提供的总是简约的外在和简单的使用方式。
融合基础架构的设计让数据中心杂乱的面貌变得简约,但融合基础架构本身又是一个不简单的存在。简单的使用,不简单的功能。或许这正是融合基础架构的魅力所在。
管理技巧
处理存储服务
融合基础架构很多捆绑式的解决方案使用了传统的
共享存储系统,这种情况下通常需要融合基础架构引入存储网络。不过IT管理员不用担心存储网络的复杂性,因为融合基础架构厂商在交付之前已经做好了预集成工作。
在大多数融合基础架构集成方案和所有的纯软件式融合系统中,融合基础架构存储服务作为计算层的一部分提供服务。一方面,融合基础架构存储软件将每个节点中的存储容量聚集到一起,融合基础架构消除了附加存储控制器的所带来的成本与复杂性。另一方面,这些融合基础架构系统能够使用服务器级别的存储介质,融合基础架构不是企业级的硬盘和闪存存储。这融合基础架构两点最终带来了显著的成本效益。
IT运维技术人员应该知道的是,这些融合基础架构服务通常运行在虚拟机(VM)中,这意味着这些融合基础架构VM的活动可能会对集群中的其他融合基础架构VM产生负面影响。例如,当一个融合基础架构虚拟SQL Server应用程序发生I/O需求激增时,融合基础架构可能会引起运行存储软件的VM的工作负荷增加,最终导致I/O总线竞争。
数据传播
融合基础架构虚拟机为了能够实现动态迁移,融合基础架构需要多台主机访问相同的虚拟磁盘。另外,由于大多数打包式解决方案使用传统共享阵列,因此融合基础架构对数据保护少有关注。方案中集成的融合基础架构通常是企业级阵列,融合基础架构是基于RAID的数据保护。
融合基础架构打包和集成的解决方案往往会采取不同的方法。融合基础架构会为存储软件作一些调整,而此时的融合基础架构存储通常是以横向扩展的方式跨越整个计算层。融合基础架构可以采取以下两种形式,第一种融合基础架构是复制模型,即每个融合基础架构虚拟机都会被实时复制到一个或两个其它节点上。大多数IT规划者倾向于选择三路复制,使融合基础架构在发生单点故障的时候仍处于受保护状态。
虽然融合基础架构复制是一种简单而有效的技术,IT运维技术人员必须认识到,这种融合基础架构模式下存储容量的消耗是三倍增加的。每次融合基础架构写操作也被放大了三倍,所以融合基础架构对这些节点间的网络互连进行高度调优就变得非常关键了。
融合基础架构另一种方式是采用纠删码技术来保护数据。相比于融合基础架构复制模型,融合基础架构纠删码在对存储容量的开销方面表现更好,一般为3倍和30%的比例关系。而且,因为对I/O的需求非常之小,因此融合基础架构在进行写数据或者在重建状态时也会有更好的表现。当然融合基础架构纠删码的方式也有缺点,通常无论读写每个节点都需要参与每一个
I/O操作。
融合基础架构
最后要考虑的是融合基础架构是如何保障性能的。对于打包式方法,融合基础架构
共享存储设备的优良表现能够提供更好的性能,因此融合基础架构关键在于确保正确配置存储网络和进行适当调优。
融合基础架构集成方案或基于软件的融合基础架构在性能方面存在优势。由于在这些融合基础架构系统中,融合基础架构存储软件运行在计算层上,存储I/O访问(特别是读操作)会有很大提升。但如何在实际中实现这一点很大程度上取决于融合基础架构。如果融合基础架构软件设计之初,融合基础架构能够确保每个虚拟机都有一个本地的数据副本,那么将大大优化融合基础架构数据布局。这一点对于使用融合基础架构复制作为数据保护的系统来说非常容易实现,但对于使用融合基础架构纠删码的系统则几乎无法实现。
优点
构建融合基础架构(Converged Infrastructure,CI)产品的初衷在于,通过将融合基础架构数据中心三大组件——计算机、存储和网络——绑定到单一产品中实现融合基础架构快速部署,从而简化IT。因此,对于那些急于将融合基础架构应用程序部署到生产环境中的企业来说,融合基础架构更具吸引力。
融合基础架构受到企业CIO们青睐的主要原因在于其具有两大明显优势:融合基础架构快速部署及潜在的成本节约。当然,融合基础架构的灵活扩展性,即计算、存储(容量和性能)以及网络实现并行扩展也非常具有吸引力。另外不得不提的是,一些融合基础架构产品还可以利用现有的硬件。
当然,融合基础架构还需要知道的是,不同的业务需求决定了最佳融合解决方案的类型。例如,如果企业追求融合基础架构快速部署,那么捆绑式或完全集成的融合基础架构解决方案是最好的选择。值得注意的是,融合基础架构快速部署往往意味着较高的成本,并且无法与现有的融合基础架构硬件实现集成。如果有此顾虑的话,可以选择融合基础架构集成解决方案。因为该融合基础架构解决方案倾向于采用商用硬件,通常能在成本和生产之间找到最佳平衡。当企业的主要关注点在于融合基础架构成本节约或硬件灵活性时,基于软件的融合解决方案是最合适的。
融合基础架构功能特性
融合基础架构的Hypervisor支持。几乎所有的融合基础架构产品都支持一种或多种hypervisor。如果你的融合基础架构数据中心只使用VMware,可选的融合基础架构产品范围最广。如果支持其他类型或者多种类型的hypervisor,或者整合裸机系统,那么你就要仔细选择一下融合基础架构产品了。
融合基础架构的裸机系统集成。如果你想将现有的金属裸机系统集成到融合基础架构中,纯软件的解决方案能够满足要求。有一些纯软件的融合基础架构解决方案可以让一台物理服务器来访问由融合基础架构所汇聚起来的共享存储。有些甚至允许物理服务器将它的融合基础架构存储容量贡献给汇聚卷。
融合基础架构的闪存。闪存在融合基础架构中扮演着重要角色。因为大多数融合基础架构中,每个主机上支持大量的虚拟机(VM),随时可能发生I/O风暴,融合基础架构闪存的主要作用在于解决这些问题。
对于大多数的融合基础架构打包解决方案,融合基础架构闪存只是共享存储系统上的一层。一些更加定制化的融合基础架构解决方案充分利用了这一事实,确保每个VM的数据存储在融合基础架构服务器的闪存上。这种将融合基础架构数据存放在本地的做法能够提供基于闪存的数据访问,最终消除了网络延迟的影响。
虽然融合基础架构优点多多,但还需理性部署融合基础架构。CIO尤其要考虑到部署融合融合基础架构之后会对数据中心产生什么样的影响?比如如何与现有的融合基础架构进行交互和协同工作等等。当然,如果只是单纯的全新部署,问题就简单多了。
架构与存储
存储服务是所有任何基础设施的重要组成部分,尤其是对融合基础架构。很多打包式解决方案都会用到传统的共享存储系统作为架构中存储部分的实现。这要求一个存储网络加入进来,但由于供应商的预集成工作,存储网络的复杂性会大大降低。
大多数集成方案和所有的纯软件融合基础架构系统都把存储服务作为计算层的一部分。存储软件在每个节点汇集存储容量,这一实现的优点是能够消除增加额外存储控制器的成本和复杂性。并且这些系统可以使用服务器级别的存储介质,而不是
企业级硬盘和闪存存储。这两个功能相结合极大地降低了成本。