超融合基礎(chǔ)架構(gòu)的軟硬件設(shè)計思路

超融合（HCI）是一種集成了計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)架構(gòu)，旨在將數(shù)據(jù)中心的硬件和軟件資源整合在一起，提供高度集成、可擴展、易管理的解決方案。超融合架構(gòu)通過將計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)功能納入同一套硬件平臺和軟件框架中，實現(xiàn)了整個數(shù)據(jù)中心的一體化管理和自動化運維。減少各種設(shè)備之間的互相依賴，實現(xiàn)高效的一體化管理。此外，HCI還具備高度集成、可擴展和易管理等特點，使其成為當前企業(yè)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的首選方案。

如何定義超融合？

目前，不同廠商對超融合架構(gòu)的定義存在一些差別，引用ActualTech Media發(fā)布的《The Fundamentals of Hyper-converged Infrastructure》一文中的定義如下：

?硬件上：超融合架構(gòu)將大型企業(yè)IT系統(tǒng)中獨立的計算、存儲及網(wǎng)絡(luò)硬件融合在一起，集中在一個個服務(wù)器節(jié)點中，融合了多種硬件設(shè)備。

?軟件上：超融合架構(gòu)中所有的系統(tǒng)資源通過一個統(tǒng)一共享的軟件管理接口來管理并給上層應用分享。

除了上述定義，大眾一般對超融合架構(gòu)的主要認識為：一個統(tǒng)一的管理平臺，將DAS（Directed Attached Storage，直接連接存儲）變?yōu)橘Y源池，并消滅了存儲陣列存在的必要性。但這一定義的主要缺陷在于：超融合架構(gòu)的主要目標是簡化數(shù)據(jù)中心的管理，消除數(shù)據(jù)中心的分立管理問題，而消除存儲陣列只是超融合架構(gòu)其中一個較明顯的特點。

?簡單來說，超融合基礎(chǔ)架構(gòu)就是在業(yè)務(wù)節(jié)點上運行服務(wù)器虛擬化軟件和存儲虛擬化軟件，將所有的計算節(jié)點通過網(wǎng)絡(luò)聚合成一個統(tǒng)一的虛擬計算和虛擬存儲資源池，以資源池的形式提供數(shù)據(jù)中心所需的IT基礎(chǔ)設(shè)施。

?廣義來說，除了計算和存儲虛擬化之外，超融合基礎(chǔ)架構(gòu)還可以整合網(wǎng)絡(luò)虛擬化、安全虛擬化以及上層業(yè)務(wù)應用服務(wù)。

當前業(yè)界普遍的共識是：軟件定義的虛擬化計算和分布式存儲是超融合基礎(chǔ)架構(gòu)的最小集。

圖1 超融合基礎(chǔ)架構(gòu)的軟硬件設(shè)計思路

如圖1所示，超融合的每個節(jié)點上都部署了虛擬化軟件與分布式存儲軟件，節(jié)點上的本地磁盤通過存儲網(wǎng)絡(luò)聚合成一個統(tǒng)一的分布式存儲資源池，以虛擬抽象層的形式向上層虛擬機提供存儲基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)，超融合基礎(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一管理平臺則提供物理資源與虛擬資源的集中配置與監(jiān)控管理服務(wù)，實現(xiàn)IT基礎(chǔ)架構(gòu)的快速部署和精簡運維。

為什么需要超融合？

超融合架構(gòu)的出現(xiàn)是為了應對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中的一些挑戰(zhàn)和局限性。超融合架構(gòu)和傳統(tǒng)企業(yè)私有云架構(gòu)在硬件上差異如圖2所示。

圖2 傳統(tǒng)私有云基礎(chǔ)架構(gòu)和超融合私有云架構(gòu)的差異

超融合架構(gòu)的主要優(yōu)點包括：

?簡化管理：HCI通過整合管理和自動化運維，減少了分散設(shè)備之間的依賴關(guān)系，從而大大簡化了IT基礎(chǔ)設(shè)施的管理工作量。

?提高效率：HCI的一體化特性使得資源可以更加高效地被管理和分配，提高了整個IT系統(tǒng)的運行效率。

?增強可擴展性：HCI的模塊化設(shè)計使得系統(tǒng)資源可以輕松擴展，只需添加更多的節(jié)點即可增加計算能力和存儲容量。

?易于部署和維護：相比于傳統(tǒng)的分立架構(gòu)，HCI的集成化設(shè)計減少了部署和維護的復雜性，加快了IT項目的上線速度。

?降低成本：通過合并硬件和軟件資源，HCI有助于降低企業(yè)的總體擁有成本（TCO）。

可以預見，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的深入推進，超融合架構(gòu)將成為未來企業(yè)數(shù)據(jù)中心的核心架構(gòu)。超融合架構(gòu)的引入不僅可以提高企業(yè)IT部門的工作效率，還可以為企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供保障，為企業(yè)在競爭中占據(jù)優(yōu)勢提供技術(shù)支持。

超融合架構(gòu)有哪些關(guān)鍵技術(shù)？

虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)是超融合架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，它通過將物理資源抽象為虛擬資源，實現(xiàn)了資源的靈活分配和動態(tài)管理。虛擬化技術(shù)可以提供資源的彈性和靈活分配，實現(xiàn)資源池的自動擴展和收縮。同時，虛擬化技術(shù)還支持虛擬機的快速部署和遷移，提高了資源利用率和系統(tǒng)可用性。這些特性使得虛擬化技術(shù)成為超融合架構(gòu)的基礎(chǔ)，為企業(yè)提供了高效、靈活和可靠的IT基礎(chǔ)設(shè)施。

圖3 KVM虛擬化基本架構(gòu)及原理

超融合架構(gòu)通過虛擬化技術(shù)將服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)等物理資源抽象成虛擬資源。通過虛擬化層，可以將服務(wù)器硬件劃分為多個虛擬機，并為每個虛擬機分配適當?shù)挠嬎愫痛鎯Y源。管理員可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求動態(tài)調(diào)整虛擬機的資源分配，實現(xiàn)資源的彈性和靈活分配。

虛擬化技術(shù)還可以提供資源的動態(tài)管理能力。超融合架構(gòu)可以根據(jù)系統(tǒng)負載和資源需求，自動調(diào)整虛擬機的資源分配。例如，在高負載時，可以通過動態(tài)調(diào)整虛擬機的計算資源來滿足需求；而在低負載時，可以將資源釋放給其他虛擬機使用，實現(xiàn)資源的有效利用。這種動態(tài)管理能力不僅提高了資源利用率，還可以根據(jù)需要實現(xiàn)資源池的自動擴展和收縮。

借助虛擬化技術(shù)提供的虛擬機快速部署和遷移功能，超融合架構(gòu)可以將虛擬機的配置和狀態(tài)保存在虛擬機鏡像中，并隨時進行快速部署。管理員可以通過簡單的操作，在幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建和配置一個新的虛擬機，無需進行復雜的物理資源調(diào)整。此外，虛擬化技術(shù)還可以支持虛擬機的遷移，將運行中的虛擬機從一臺物理服務(wù)器遷移到另一臺物理服務(wù)器上，實現(xiàn)資源的動態(tài)負載均衡和容錯。

軟件定義存儲

軟件定義存儲（Software-Defined Storage，SDS）也稱為分布式存儲，它是超融合架構(gòu)中的關(guān)鍵技術(shù)，通過虛擬化和集中管理存儲資源，實現(xiàn)高性能、高容量的存儲服務(wù)。軟件定義存儲使得超融合架構(gòu)可以靈活配置和管理存儲資源，提高系統(tǒng)的性能和效率。同時，軟件定義存儲還能夠充分利用節(jié)點上的計算資源，提供更強大的數(shù)據(jù)處理和存儲服務(wù)。

圖4 分布式存儲服務(wù)

軟件定義存儲的關(guān)鍵思想是將存儲功能從單獨的存儲設(shè)備中解耦出來，使用軟件層來提供存儲服務(wù)。這樣可以實現(xiàn)存儲資源的抽象和集中管理，從而提高存儲資源的靈活性和利用率。

在超融合架構(gòu)中，每個節(jié)點都具備一定的存儲容量。通過軟件定義存儲技術(shù)，這些節(jié)點上的存儲資源可以被虛擬化為整體的存儲集群，同時支持提供塊存儲、文件存儲、對象存儲等不同類型的存儲服務(wù)。管理員可以通過統(tǒng)一的管理界面，對存儲集群進行管理和配置，調(diào)整各類型存儲的容量、性能和數(shù)據(jù)保護策略等。

軟件定義存儲還可以實現(xiàn)更高級的存儲功能和服務(wù)，例如數(shù)據(jù)冗余、存儲快照等。管理員可以根據(jù)實際需求，對存儲資源進行配置和管理，以滿足不同應用和業(yè)務(wù)的需求。同時，軟件定義存儲還支持自動化的數(shù)據(jù)管理和遷移，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可用性和數(shù)據(jù)的流動性。

圖5 多副本-三副本

圖6 糾刪碼-4+2糾刪碼

軟件定義存儲的另一個優(yōu)勢是可以充分利用節(jié)點上的計算資源來進行數(shù)據(jù)處理和存儲操作。超融合架構(gòu)中的每個節(jié)點都具備計算能力，可以通過軟件定義存儲來實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和存儲服務(wù)的集成。這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)傳輸和數(shù)據(jù)流動的需求，提高系統(tǒng)的性能和效率。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)

軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software-Defined Networking，SDN）是超融合架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的靈活管理和資源調(diào)度。SDN技術(shù)可以優(yōu)化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性，提高應用程序的響應速度和負載均衡。同時，SDN還支持網(wǎng)絡(luò)虛擬化和多租戶環(huán)境，提供獨立的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和安全性。通過應用SDN技術(shù)，超融合架構(gòu)能夠更好地滿足不同應用和用戶的需求，提供更高效、可靠和安全的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

圖7 超融合架構(gòu)中的虛擬交換機

SDN的核心思想是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)平面分離，將網(wǎng)絡(luò)的控制邏輯集中在一個中央控制器中。通過這種方式，管理員可以通過集中的控制平臺來管理整個網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集中控制和管理。

在超融合架構(gòu)中，SDN可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的靈活配置和調(diào)度。管理員可以通過SDN控制平臺，根據(jù)應用需求和工作負載的變化，動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓撲、路由策略以及各類網(wǎng)絡(luò)和安全服務(wù)。這樣可以優(yōu)化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的性能和可靠性，提高應用程序的響應速度和負載均衡。

另外，SDN還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)分配和調(diào)度。通過SDN控制平臺，管理員可以根據(jù)實際需求，將網(wǎng)絡(luò)資源（如帶寬、延遲等）動態(tài)地分配給不同的應用和工作負載。這樣可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的智能管理和優(yōu)化，提高網(wǎng)絡(luò)的利用率和性能。

此外，SDN還支持網(wǎng)絡(luò)虛擬化功能，將物理網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化為邏輯網(wǎng)絡(luò)資源。這樣可以實現(xiàn)多租戶的網(wǎng)絡(luò)隔離和安全性，為不同的用戶和應用提供獨立的虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

圖8 超融合平臺中的網(wǎng)絡(luò)與安全服務(wù)

統(tǒng)一管理等云計算相關(guān)技術(shù)

超融合架構(gòu)在軟件方面將所有的系統(tǒng)資源通過一個統(tǒng)一共享的軟件管理接口來管理并給上層應用分享。統(tǒng)一管理面向上層的應用和用戶，保證IT管理人員能夠通過軟件簡單便捷控制整個超融合集群。統(tǒng)一管理提供身份認證、網(wǎng)絡(luò)和地址管理，負載均衡等一系列私有云必需的管理工具和模塊。

圖9 資源統(tǒng)一管理

超融合技術(shù)的軟件管理接口不僅能夠統(tǒng)一管理系統(tǒng)資源，還能有效整合虛擬化、存儲、網(wǎng)絡(luò)和其他功能，提供高度自動化和自愈能力。通過這一統(tǒng)一管理接口，IT管理人員可以在上層應用和用戶中實現(xiàn)身份認證、網(wǎng)絡(luò)和地址管理、負載均衡等一系列私有云必需的管理工具和模塊，從而實現(xiàn)整個超融合集群的簡單便捷控制。

此外，超融合技術(shù)在軟件方面的特點還體現(xiàn)在其對資源的動態(tài)分配和自適應優(yōu)化上。通過軟件管理接口，可以根據(jù)實際需求動態(tài)分配各類資源，實現(xiàn)資源利用的最大化和負載均衡的優(yōu)化。而且，超融合軟件還具備自我監(jiān)測和自我修復的能力，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常時，軟件能夠自動識別問題并采取相應的措施，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的自愈和高可靠性運行。

Scale-Out升級和擴展模式

超融合相比于傳統(tǒng)的企業(yè)IT架構(gòu)，超融合架構(gòu)的升級和擴展方式由Scale-Up更改為Scale-Out。這種方式具有時間短、對業(yè)務(wù)影響小的特點。傳統(tǒng)的企業(yè)IT架構(gòu)中，通常采用Scale-Up的方式，需要調(diào)整各部分資源來滿足業(yè)務(wù)需求，然而這一方式具有一定的局限性，比如難以在短時間內(nèi)完成硬件升級，而且對業(yè)務(wù)的影響較大。

相較而言，超融合架構(gòu)采用Scale-Out的升級方式，通過增加節(jié)點實現(xiàn)對系統(tǒng)性能和存儲容量的擴展，這使得升級時間大為縮短，且對業(yè)務(wù)的影響相對較小。這種升級方式能夠更好地適應企業(yè)業(yè)務(wù)的快速變化，并且更便于實現(xiàn)系統(tǒng)的橫向擴展，提高了系統(tǒng)的靈活性和可擴展性。因此，超融合架構(gòu)的采用不僅能夠降低成本，提高資源利用率，還能夠更好地適應企業(yè)的發(fā)展需求。

圖10 Scale-Up與Scale-Out的區(qū)別

并且，超融合技術(shù)以軟件為核心，能夠在不需要超配、購買傳統(tǒng)存儲專用硬件的情況下，實現(xiàn)對舊硬件的兼容，大幅降低IT系統(tǒng)成本，總體成本可以下降超過60%。

超融合架構(gòu)有哪些優(yōu)勢？

高度集成

高度集成是超融合架構(gòu)的一個重要優(yōu)勢。通過融合計算和存儲等資源實現(xiàn)高效的存儲性能和資源利用率，超融合架構(gòu)為企業(yè)提供了高度集成、高性能、易管理的解決方案。這種集成的架構(gòu)可以提供更高的資源利用率、更低的成本和更簡化的管理，為企業(yè)的數(shù)據(jù)中心帶來極大的優(yōu)勢。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中，計算和存儲通常分別部署在不同的設(shè)備和管理平臺中。這種分離的部署模式導致了額外的成本和復雜性，增加了數(shù)據(jù)中心的管理和維護工作量。而超融合架構(gòu)通過將計算和存儲融合在同一套設(shè)備中，消除了這種問題。計算和存儲根據(jù)需求動態(tài)分配，并通過高速內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進行通信，從而提供了更高的性能和更低的延遲。

圖11 資源高度集成

在超融合架構(gòu)中，存儲資源由軟件定義存儲技術(shù)來管理。軟件定義存儲將存儲功能從專用硬件中抽象出來，以軟件的形式提供。這樣，管理員統(tǒng)一管理、配置存儲資源，無需依賴特定的硬件設(shè)備和專用的存儲軟件。軟件定義存儲提供了諸多功能，如數(shù)據(jù)去重、快照、數(shù)據(jù)副本、糾刪碼等，以滿足不同應用的需求。

超融合架構(gòu)的軟件定義存儲技術(shù)還可以實現(xiàn)高效的資源利用率。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中，存儲資源通常是獨立的，無法有效地共享和利用。而在超融合架構(gòu)中，會對存儲資源進行統(tǒng)一管理。數(shù)據(jù)中心內(nèi)的所有節(jié)點都可以使用和共享存儲資源，從而提高了存儲資源的利用率，同時也降低了存儲成本。

可擴展性

在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中，當企業(yè)需要增加計算和存儲資源時，通常需要進行復雜的配置和調(diào)整。例如，需要購買和部署新的專用服務(wù)器、擴展存儲設(shè)備等。這不僅涉及到大量的物理操作和配置工作，還需要花費較長的時間，導致業(yè)務(wù)的延遲和停頓。

而超融合架構(gòu)通過添加新的節(jié)點來實現(xiàn)按需擴展。每個節(jié)點都是一個獨立的計算和存儲單元，可以根據(jù)需求將其靈活地添加到系統(tǒng)中。通過節(jié)點間的高速內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接，這些節(jié)點可以協(xié)同工作，共享計算和存儲資源。這種擴展性使得超融合架構(gòu)可以根據(jù)實際需求迅速、靈活地擴展數(shù)據(jù)中心，快速響應業(yè)務(wù)的需求。在UIS超融合管理平臺中，還可以單獨擴容計算或者存儲資源，進一步加強了整個系統(tǒng)資源調(diào)配的靈活性。

圖12 靈活的資源擴展

超融合架構(gòu)的擴展性還具有彈性和可伸縮性。當企業(yè)面臨業(yè)務(wù)高峰期或需要應對數(shù)據(jù)增長等情況時，可以通過添加新的節(jié)點來增加計算或存儲能力，以滿足業(yè)務(wù)需求。而在業(yè)務(wù)不再需要時，可以根據(jù)情況縮減節(jié)點數(shù)量，從而避免資源的浪費。這種彈性和可伸縮性使得超融合架構(gòu)可以根據(jù)實際需求靈活調(diào)整和管理資源，提高資源利用率和性能。

此外，超融合架構(gòu)的節(jié)點添加和配置過程也非常簡單。管理員只需將新的超融合節(jié)點連接到現(xiàn)有系統(tǒng)，并通過統(tǒng)一的管理界面進行配置和管理即可。極大簡化了節(jié)點擴展的工作量和復雜性，減少了資源擴容的部署時間，提高了數(shù)據(jù)中心的敏捷性和效率。

綜上所述，超融合架構(gòu)的可擴展性是其一個重要優(yōu)勢。通過按需添加新的節(jié)點來擴展計算和存儲資源，超融合架構(gòu)可以快速、靈活地滿足企業(yè)的需求。這種擴展性具有彈性和可伸縮性，可以提高資源利用率和性能，同時還能簡化節(jié)點的部署和配置工作，提高數(shù)據(jù)中心的敏捷性和效率。

高可用性和容錯性

超融合架構(gòu)利用分布式存儲和冗余機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可用性和容錯性，從而確保數(shù)據(jù)的安全性和持久性。

超融合架構(gòu)采用分布式存儲技術(shù)，將數(shù)據(jù)分散存儲在集群中的多個節(jié)點或設(shè)備上。這種分布式存儲方式可以提高數(shù)據(jù)的冗余性，降低數(shù)據(jù)丟失的風險。即使某個節(jié)點或設(shè)備發(fā)生故障，系統(tǒng)仍然可以從其他正常的節(jié)點或設(shè)備中讀取數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性和可用性。同時，分布式存儲還可以提高數(shù)據(jù)的訪問速度，通過并行讀取和寫入，提升系統(tǒng)的性能。

圖13 高可用能力

超融合架構(gòu)采用冗余機制，復制數(shù)據(jù)并存儲在多個節(jié)點或設(shè)備中。當某個節(jié)點或設(shè)備發(fā)生故障時，系統(tǒng)可以自動切換到其他正常的節(jié)點或設(shè)備上的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的可用性和完整性。冗余機制可以根據(jù)需求進行配置，包括副本的數(shù)量和副本的存儲位置。這種冗余機制可以提高數(shù)據(jù)的容錯性，減少系統(tǒng)故障對數(shù)據(jù)的影響，確保數(shù)據(jù)的安全和持久性。

超融合架構(gòu)還常用的高可用性技術(shù)，例如故障切換（failover）和故障恢復（failback）。在節(jié)點或設(shè)備發(fā)生故障時，系統(tǒng)可以自動切換到備用的節(jié)點或設(shè)備上，確保服務(wù)的連續(xù)性和可用性。一旦故障節(jié)點或設(shè)備恢復正常，系統(tǒng)又可以自動切換回原來的節(jié)點或設(shè)備上，保持數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性和完整性。這種高可用性技術(shù)可以避免系統(tǒng)中斷和數(shù)據(jù)丟失，保證業(yè)務(wù)的持續(xù)運行。

圖14 超融合管理平臺雙機熱備

超融合架構(gòu)有哪些應用場景？

小型和中型企業(yè)數(shù)據(jù)中心

對于中小型企業(yè)來說，超融合架構(gòu)是一個理想的選擇。它能夠低成本的集成計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)和虛擬化等關(guān)鍵組件，提供了適合中小型企業(yè)的高度集成的解決方案和簡化的管理。降低了擁有成本和運維復雜性，幫助企業(yè)更高效地部署和管理數(shù)據(jù)中心，提高運營效率，適應快速變化的業(yè)務(wù)需求。

中小型企業(yè)的資源和預算通常有限，因此需要一種高度集成的解決方案，能夠同時滿足數(shù)據(jù)中心的計算、存儲等需求。超融合架構(gòu)通過將這些關(guān)鍵組件集成在一起，提供了一站式的解決方案，簡化了部署和管理的復雜性。企業(yè)只需通過一個統(tǒng)一的管理界面來管理和監(jiān)控整個數(shù)據(jù)中心，無需分別管理各個組件，從而節(jié)省了時間和人力成本。

圖15 適用于中小型企業(yè)數(shù)據(jù)中心的兩節(jié)點架構(gòu)

超融合架構(gòu)能夠顯著降低企業(yè)數(shù)據(jù)中心的總體成本。相較于傳統(tǒng)的分離式架構(gòu)，超融合架構(gòu)通過整合硬件設(shè)備和軟件功能，減少了硬件設(shè)備的數(shù)量和維護成本，甚至部分高度集成的超融合一體機可以做到一箱即云。同時，由于超融合架構(gòu)將計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等資源共享和集中管理，提高了資源的利用率，進一步降低了成本。

超融合架構(gòu)還提供了簡化的管理界面和操作流程，幫助企業(yè)快速部署和管理數(shù)據(jù)中心。由于超融合架構(gòu)的高度集成性和自動化特性，企業(yè)無需具備高級的技術(shù)能力，即可有效地管理和維護數(shù)據(jù)中心。這對于中小型企業(yè)來說尤為重要，因為它們通常沒有足夠的人力資源和專業(yè)知識來全面管理復雜的數(shù)據(jù)中心。

多分支機構(gòu)和遠程辦公

對于分支機構(gòu)和遠程辦公場景來說，超融合架構(gòu)是一種理想的解決方案。傳統(tǒng)的分支機構(gòu)部署方式需要獨立的服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這不僅增加了部署和維護的復雜性，還增加了成本。而超融合架構(gòu)將計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等功能進行集成，通過一個統(tǒng)一的管理平臺進行管理和監(jiān)控。可以大大簡化分支機構(gòu)和遠程辦公場景的部署和運維工作，降低成本和管理復雜性。

圖16 多站點架構(gòu)

多分支機構(gòu)和遠程辦公超融合架構(gòu)可以通過集中管理，將分支機構(gòu)的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等資源集中管理起來。管理員可以通過一個統(tǒng)一的私有云平臺來管理和監(jiān)控所有分支機構(gòu)的資源。他們可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求和資源的可用性，實時調(diào)整分支機構(gòu)的資源分配，從而優(yōu)化資源利用率和性能。

多分支機構(gòu)和遠程辦公超融合架構(gòu)通過自動化運維，提供了高效而靈活的資源調(diào)配和運維能力。管理員可以通過定義和配置相應的策略和規(guī)則，實現(xiàn)自動化的資源調(diào)度和管理。例如，當某個分支機構(gòu)的資源利用率較低時，系統(tǒng)可以自動將未使用的資源分配給其他需要的分支機構(gòu)，以平衡整個系統(tǒng)的負載。這種自動化的資源調(diào)度和管理能力，不僅提高了資源利用率，還減少了管理員的工作量和運維成本。

多分支機構(gòu)和遠程辦公超融合架構(gòu)還提供了安全和可靠的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)保護機制。通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（VPN）和安全隧道等技術(shù)，分支機構(gòu)可以安全地訪問和共享中央數(shù)據(jù)中心的資源。同時，超融合架構(gòu)還可以提供數(shù)據(jù)備份和災難恢復的功能，保護分支機構(gòu)的數(shù)據(jù)安全。

總體而言，多分支機構(gòu)和遠程辦公超融合架構(gòu)通過集中管理和自動化運維，實現(xiàn)了多個分支機構(gòu)的統(tǒng)一管理和資源調(diào)配。它提供了高效的資源利用和靈活的運維能力，幫助企業(yè)提高協(xié)作效率和業(yè)務(wù)響應能力。同時，它還提供了安全和可靠的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)保護機制，確保分支機構(gòu)的數(shù)據(jù)安全和可用性。

基于容器的云原生應用

超融合架構(gòu)可以支持容器化應用的部署和管理，提供靈活的容器資源調(diào)度和運維能力。

基于容器的云原生應用超融合架構(gòu)通過將容器資源的調(diào)度和管理集成到超融合架構(gòu)中，提供了支持容器化應用的部署和管理能力。這種架構(gòu)可以實現(xiàn)靈活的容器資源調(diào)度和運維，提高資源利用率和性能。同時，它還提供了豐富的容器功能和服務(wù)，幫助組織更好地構(gòu)建和管理云原生應用。

圖17 基于超融合的云原生架構(gòu)

在傳統(tǒng)的超融合架構(gòu)中，虛擬機是主要的部署單位，但在基于容器的云原生應用中，容器成為了部署的基本單元?；谌萜鞯脑圃鷳贸诤霞軜?gòu)通過集成容器管理平臺，如Kubernetes，將容器資源的部署、調(diào)度和管理集成到超融合架構(gòu)的管理平臺中。

這種架構(gòu)使得管理員可以通過一個統(tǒng)一的控制平臺來管理和監(jiān)控所有的容器資源。管理員可以根據(jù)應用的需求和資源的可用性，動態(tài)地調(diào)整容器資源的分配和調(diào)度，提高資源利用率和性能。這也為容器化應用提供了更好的彈性和擴展性，能夠更好地應對快速變化的業(yè)務(wù)需求。

除了資源調(diào)度和管理的能力，基于容器的云原生應用超融合架構(gòu)還提供了豐富的容器功能和服務(wù)。例如，集成的容器鏡像倉庫和CI/CD工具可以支持容器鏡像的構(gòu)建、存儲和持續(xù)交付；容器網(wǎng)絡(luò)功能可以提供容器之間和容器與外部網(wǎng)絡(luò)的通信；容器存儲功能可以提供持久化存儲和數(shù)據(jù)管理等。

備份和災備環(huán)境

超融合架構(gòu)提供了高度可靠的備份和災備功能，適用于數(shù)據(jù)保護和災備場景。通過超融合架構(gòu)，管理員可以快速設(shè)置和管理備份策略，對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行定期備份。此外，超融合架構(gòu)還提供了靈活的數(shù)據(jù)恢復選項，可以快速恢復數(shù)據(jù)到先前的狀態(tài)。這種備份和災備功能可以幫助組織最大限度地保護數(shù)據(jù)安全，減小業(yè)務(wù)中斷的影響。

超融合架構(gòu)可通過自身集成的資源，實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)備份。管理員可以通過簡單的配置，設(shè)置定期的備份計劃，將關(guān)鍵數(shù)據(jù)復制到備份存儲設(shè)備中。這些備份數(shù)據(jù)可以通過增量備份或全量備份的方式來進行，以減少備份數(shù)據(jù)量和節(jié)省存儲空間。此外，通過利用超融合架構(gòu)的高速存儲和網(wǎng)絡(luò)性能，備份操作可以以較快的速度完成，減少對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的影響，可以在超融合平臺內(nèi)進行備份，也可以使用專用的備份工具進行備份。

圖18 D2D2C混合云備份

超融合架構(gòu)同時也提供了靈活的數(shù)據(jù)恢復能力，以應對各種數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)故障的情況。管理員可以利用全方位的備份容災功能，輕松地選擇恢復目標和時間點，進行數(shù)據(jù)恢復操作。超融合架構(gòu)支持多種數(shù)據(jù)恢復選項，包括整個虛擬機的還原、文件級別的恢復以及相關(guān)應用和數(shù)據(jù)庫的恢復。這些選項提供了靈活性和粒度控制，滿足不同場景下的需求，并最大程度地減少對業(yè)務(wù)的影響。

圖19 存儲復制容災

備份和災備超融合架構(gòu)還支持數(shù)據(jù)的跨地域復制和災難恢復。企業(yè)可以將備份數(shù)據(jù)復制到遠程的備份設(shè)備中，以實現(xiàn)跨地域的冗余和異地災備。當主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或不可用時，可以快速切換到備份數(shù)據(jù)中心，保障業(yè)務(wù)的連續(xù)性和可用性。超融合架構(gòu)的集成性和自動化能力，免去了存儲側(cè)的復雜配置，可以大大簡化備份和災備的管理和操作復雜性，提高數(shù)據(jù)保護和災備的可靠性和效率。

審核編輯：黃飛