免费网站模板怎么用,南京网络设计,做网站要求电脑配置,无极磁铁网站超融合#xff08;HCI#xff09;是一种集成了计算、存储和网络的技术架构#xff0c;旨在将数据中心的硬件和软件资源整合在一起#xff0c;提供高度集成、可扩展、易管理的解决方案。超融合架构通过将计算、存储和网络功能纳入同一套硬件平台和软件框架中#xff0c;实现… 超融合HCI是一种集成了计算、存储和网络的技术架构旨在将数据中心的硬件和软件资源整合在一起提供高度集成、可扩展、易管理的解决方案。超融合架构通过将计算、存储和网络功能纳入同一套硬件平台和软件框架中实现了整个数据中心的一体化管理和自动化运维。减少各种设备之间的互相依赖实现高效的一体化管理。此外HCI还具备高度集成、可扩展和易管理等特点使其成为当前企业数据中心架构的首选方案。 如何定义超融合 目前不同厂商对超融合架构的定义存在一些差别引用ActualTech Media发布的《The Fundamentals of Hyper-converged Infrastructure》一文中的定义如下 •硬件上超融合架构将大型企业IT系统中独立的计算、存储及网络硬件融合在一起集中在一个个服务器节点中融合了多种硬件设备。 •软件上超融合架构中所有的系统资源通过一个统一共享的软件管理接口来管理并给上层应用分享。 除了上述定义大众一般对超融合架构的主要认识为一个统一的管理平台将DASDirected Attached Storage直接连接存储变为资源池并消灭了存储阵列存在的必要性。但这一定义的主要缺陷在于超融合架构的主要目标是简化数据中心的管理消除数据中心的分立管理问题而消除存储阵列只是超融合架构其中一个较明显的特点。 •简单来说超融合基础架构就是在业务节点上运行服务器虚拟化软件和存储虚拟化软件将所有的计算节点通过网络聚合成一个统一的虚拟计算和虚拟存储资源池以资源池的形式提供数据中心所需的IT基础设施。 •广义来说除了计算和存储虚拟化之外超融合基础架构还可以整合网络虚拟化、安全虚拟化以及上层业务应用服务。 当前业界普遍的共识是软件定义的虚拟化计算和分布式存储是超融合基础架构的最小集。 图1 超融合基础架构的软硬件设计思路 如图1所示超融合的每个节点上都部署了虚拟化软件与分布式存储软件节点上的本地磁盘通过存储网络聚合成一个统一的分布式存储资源池以虚拟抽象层的形式向上层虚拟机提供存储基础架构服务超融合基础架构统一管理平台则提供物理资源与虚拟资源的集中配置与监控管理服务实现IT基础架构的快速部署和精简运维。 为什么需要超融合 超融合架构的出现是为了应对传统数据中心架构中的一些挑战和局限性。超融合架构和传统企业私有云架构在硬件上差异如图2所示。 图2 传统私有云基础架构和超融合私有云架构的差异 超融合架构的主要优点包括 •简化管理HCI通过整合管理和自动化运维减少了分散设备之间的依赖关系从而大大简化了IT基础设施的管理工作量。 •提高效率HCI的一体化特性使得资源可以更加高效地被管理和分配提高了整个IT系统的运行效率。 •增强可扩展性HCI的模块化设计使得系统资源可以轻松扩展只需添加更多的节点即可增加计算能力和存储容量。 •易于部署和维护相比于传统的分立架构HCI的集成化设计减少了部署和维护的复杂性加快了IT项目的上线速度。 •降低成本通过合并硬件和软件资源HCI有助于降低企业的总体拥有成本TCO。 可以预见随着数字化转型的深入推进超融合架构将成为未来企业数据中心的核心架构。超融合架构的引入不仅可以提高企业IT部门的工作效率还可以为企业的创新发展提供保障为企业在竞争中占据优势提供技术支持。 超融合架构有哪些关键技术 虚拟化技术 虚拟化技术是超融合架构的关键技术它通过将物理资源抽象为虚拟资源实现了资源的灵活分配和动态管理。虚拟化技术可以提供资源的弹性和灵活分配实现资源池的自动扩展和收缩。同时虚拟化技术还支持虚拟机的快速部署和迁移提高了资源利用率和系统可用性。这些特性使得虚拟化技术成为超融合架构的基础为企业提供了高效、灵活和可靠的IT基础设施。 图3 KVM虚拟化基本架构及原理 超融合架构通过虚拟化技术将服务器、存储和网络等物理资源抽象成虚拟资源。通过虚拟化层可以将服务器硬件划分为多个虚拟机并为每个虚拟机分配适当的计算和存储资源。管理员可以根据业务需求动态调整虚拟机的资源分配实现资源的弹性和灵活分配。 虚拟化技术还可以提供资源的动态管理能力。超融合架构可以根据系统负载和资源需求自动调整虚拟机的资源分配。例如在高负载时可以通过动态调整虚拟机的计算资源来满足需求而在低负载时可以将资源释放给其他虚拟机使用实现资源的有效利用。这种动态管理能力不仅提高了资源利用率还可以根据需要实现资源池的自动扩展和收缩。 借助虚拟化技术提供的虚拟机快速部署和迁移功能超融合架构可以将虚拟机的配置和状态保存在虚拟机镜像中并随时进行快速部署。管理员可以通过简单的操作在几分钟内创建和配置一个新的虚拟机无需进行复杂的物理资源调整。此外虚拟化技术还可以支持虚拟机的迁移将运行中的虚拟机从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器上实现资源的动态负载均衡和容错。 软件定义存储 软件定义存储Software-Defined StorageSDS也称为分布式存储它是超融合架构中的关键技术通过虚拟化和集中管理存储资源实现高性能、高容量的存储服务。软件定义存储使得超融合架构可以灵活配置和管理存储资源提高系统的性能和效率。同时软件定义存储还能够充分利用节点上的计算资源提供更强大的数据处理和存储服务。 图4 分布式存储服务 软件定义存储的关键思想是将存储功能从单独的存储设备中解耦出来使用软件层来提供存储服务。这样可以实现存储资源的抽象和集中管理从而提高存储资源的灵活性和利用率。 在超融合架构中每个节点都具备一定的存储容量。通过软件定义存储技术这些节点上的存储资源可以被虚拟化为整体的存储集群同时支持提供块存储、文件存储、对象存储等不同类型的存储服务。管理员可以通过统一的管理界面对存储集群进行管理和配置调整各类型存储的容量、性能和数据保护策略等。 软件定义存储还可以实现更高级的存储功能和服务例如数据冗余、存储快照等。管理员可以根据实际需求对存储资源进行配置和管理以满足不同应用和业务的需求。同时软件定义存储还支持自动化的数据管理和迁移以实现数据的高可用性和数据的流动性。 图5 多副本-三副本 图6 纠删码-42纠删码 软件定义存储的另一个优势是可以充分利用节点上的计算资源来进行数据处理和存储操作。超融合架构中的每个节点都具备计算能力可以通过软件定义存储来实现数据处理和存储服务的集成。这样可以减少网络传输和数据流动的需求提高系统的性能和效率。 软件定义网络 软件定义网络Software-Defined NetworkingSDN是超融合架构的关键技术之一通过将网络的控制平面与数据平面分离实现对数据中心网络的灵活管理和资源调度。SDN技术可以优化数据中心网络的性能和可靠性提高应用程序的响应速度和负载均衡。同时SDN还支持网络虚拟化和多租户环境提供独立的虚拟网络环境和安全性。通过应用SDN技术超融合架构能够更好地满足不同应用和用户的需求提供更高效、可靠和安全的网络服务。 图7 超融合架构中的虚拟交换机 SDN的核心思想是将网络的控制平面与数据平面分离将网络的控制逻辑集中在一个中央控制器中。通过这种方式管理员可以通过集中的控制平台来管理整个网络实现对网络设备的集中控制和管理。 在超融合架构中SDN可以实现对数据中心网络的灵活配置和调度。管理员可以通过SDN控制平台根据应用需求和工作负载的变化动态调整网络拓扑、路由策略以及各类网络和安全服务。这样可以优化数据中心网络的性能和可靠性提高应用程序的响应速度和负载均衡。 另外SDN还可以实现网络资源的动态分配和调度。通过SDN控制平台管理员可以根据实际需求将网络资源如带宽、延迟等动态地分配给不同的应用和工作负载。这样可以实现网络资源的智能管理和优化提高网络的利用率和性能。 此外SDN还支持网络虚拟化功能将物理网络资源虚拟化为逻辑网络资源。这样可以实现多租户的网络隔离和安全性为不同的用户和应用提供独立的虚拟网络环境。 图8 超融合平台中的网络与安全服务 统一管理等云计算相关技术 超融合架构在软件方面将所有的系统资源通过一个统一共享的软件管理接口来管理并给上层应用分享。统一管理面向上层的应用和用户保证IT管理人员能够通过软件简单便捷控制整个超融合集群。统一管理提供身份认证、网络和地址管理负载均衡等一系列私有云必需的管理工具和模块。 图9 资源统一管理 超融合技术的软件管理接口不仅能够统一管理系统资源还能有效整合虚拟化、存储、网络和其他功能提供高度自动化和自愈能力。通过这一统一管理接口IT管理人员可以在上层应用和用户中实现身份认证、网络和地址管理、负载均衡等一系列私有云必需的管理工具和模块从而实现整个超融合集群的简单便捷控制。 此外超融合技术在软件方面的特点还体现在其对资源的动态分配和自适应优化上。通过软件管理接口可以根据实际需求动态分配各类资源实现资源利用的最大化和负载均衡的优化。而且超融合软件还具备自我监测和自我修复的能力当系统出现故障或异常时软件能够自动识别问题并采取相应的措施从而实现系统的自愈和高可靠性运行。 Scale-Out升级和扩展模式 超融合相比于传统的企业IT架构超融合架构的升级和扩展方式由Scale-Up更改为Scale-Out。这种方式具有时间短、对业务影响小的特点。传统的企业IT架构中通常采用Scale-Up的方式需要调整各部分资源来满足业务需求然而这一方式具有一定的局限性比如难以在短时间内完成硬件升级而且对业务的影响较大。 相较而言超融合架构采用Scale-Out的升级方式通过增加节点实现对系统性能和存储容量的扩展这使得升级时间大为缩短且对业务的影响相对较小。这种升级方式能够更好地适应企业业务的快速变化并且更便于实现系统的横向扩展提高了系统的灵活性和可扩展性。因此超融合架构的采用不仅能够降低成本提高资源利用率还能够更好地适应企业的发展需求。 图10 Scale-Up与Scale-Out的区别 并且超融合技术以软件为核心能够在不需要超配、购买传统存储专用硬件的情况下实现对旧硬件的兼容大幅降低IT系统成本总体成本可以下降超过60%。 超融合架构有哪些优势 高度集成 高度集成是超融合架构的一个重要优势。通过融合计算和存储等资源实现高效的存储性能和资源利用率超融合架构为企业提供了高度集成、高性能、易管理的解决方案。这种集成的架构可以提供更高的资源利用率、更低的成本和更简化的管理为企业的数据中心带来极大的优势。 传统的数据中心架构中计算和存储通常分别部署在不同的设备和管理平台中。这种分离的部署模式导致了额外的成本和复杂性增加了数据中心的管理和维护工作量。而超融合架构通过将计算和存储融合在同一套设备中消除了这种问题。计算和存储根据需求动态分配并通过高速内部网络进行通信从而提供了更高的性能和更低的延迟。 图11 资源高度集成 在超融合架构中存储资源由软件定义存储技术来管理。软件定义存储将存储功能从专用硬件中抽象出来以软件的形式提供。这样管理员统一管理、配置存储资源无需依赖特定的硬件设备和专用的存储软件。软件定义存储提供了诸多功能如数据去重、快照、数据副本、纠删码等以满足不同应用的需求。 超融合架构的软件定义存储技术还可以实现高效的资源利用率。在传统的数据中心架构中存储资源通常是独立的无法有效地共享和利用。而在超融合架构中会对存储资源进行统一管理。数据中心内的所有节点都可以使用和共享存储资源从而提高了存储资源的利用率同时也降低了存储成本。 可扩展性 在传统的数据中心架构中当企业需要增加计算和存储资源时通常需要进行复杂的配置和调整。例如需要购买和部署新的专用服务器、扩展存储设备等。这不仅涉及到大量的物理操作和配置工作还需要花费较长的时间导致业务的延迟和停顿。 而超融合架构通过添加新的节点来实现按需扩展。每个节点都是一个独立的计算和存储单元可以根据需求将其灵活地添加到系统中。通过节点间的高速内部网络连接这些节点可以协同工作共享计算和存储资源。这种扩展性使得超融合架构可以根据实际需求迅速、灵活地扩展数据中心快速响应业务的需求。在UIS超融合管理平台中还可以单独扩容计算或者存储资源进一步加强了整个系统资源调配的灵活性。 图12 灵活的资源扩展 超融合架构的扩展性还具有弹性和可伸缩性。当企业面临业务高峰期或需要应对数据增长等情况时可以通过添加新的节点来增加计算或存储能力以满足业务需求。而在业务不再需要时可以根据情况缩减节点数量从而避免资源的浪费。这种弹性和可伸缩性使得超融合架构可以根据实际需求灵活调整和管理资源提高资源利用率和性能。 此外超融合架构的节点添加和配置过程也非常简单。管理员只需将新的超融合节点连接到现有系统并通过统一的管理界面进行配置和管理即可。极大简化了节点扩展的工作量和复杂性减少了资源扩容的部署时间提高了数据中心的敏捷性和效率。 综上所述超融合架构的可扩展性是其一个重要优势。通过按需添加新的节点来扩展计算和存储资源超融合架构可以快速、灵活地满足企业的需求。这种扩展性具有弹性和可伸缩性可以提高资源利用率和性能同时还能简化节点的部署和配置工作提高数据中心的敏捷性和效率。 高可用性和容错性 超融合架构利用分布式存储和冗余机制实现数据的高可用性和容错性从而确保数据的安全性和持久性。 超融合架构采用分布式存储技术将数据分散存储在集群中的多个节点或设备上。这种分布式存储方式可以提高数据的冗余性降低数据丢失的风险。即使某个节点或设备发生故障系统仍然可以从其他正常的节点或设备中读取数据保证数据的连续性和可用性。同时分布式存储还可以提高数据的访问速度通过并行读取和写入提升系统的性能。 图13 高可用能力 超融合架构采用冗余机制复制数据并存储在多个节点或设备中。当某个节点或设备发生故障时系统可以自动切换到其他正常的节点或设备上的数据保证数据的可用性和完整性。冗余机制可以根据需求进行配置包括副本的数量和副本的存储位置。这种冗余机制可以提高数据的容错性减少系统故障对数据的影响确保数据的安全和持久性。 超融合架构还常用的高可用性技术例如故障切换failover和故障恢复failback。在节点或设备发生故障时系统可以自动切换到备用的节点或设备上确保服务的连续性和可用性。一旦故障节点或设备恢复正常系统又可以自动切换回原来的节点或设备上保持数据的统一性和完整性。这种高可用性技术可以避免系统中断和数据丢失保证业务的持续运行。 图14 超融合管理平台双机热备 超融合架构有哪些应用场景 小型和中型企业数据中心 对于中小型企业来说超融合架构是一个理想的选择。它能够低成本的集成计算、存储、网络和虚拟化等关键组件提供了适合中小型企业的高度集成的解决方案和简化的管理。降低了拥有成本和运维复杂性帮助企业更高效地部署和管理数据中心提高运营效率适应快速变化的业务需求。 中小型企业的资源和预算通常有限因此需要一种高度集成的解决方案能够同时满足数据中心的计算、存储等需求。超融合架构通过将这些关键组件集成在一起提供了一站式的解决方案简化了部署和管理的复杂性。企业只需通过一个统一的管理界面来管理和监控整个数据中心无需分别管理各个组件从而节省了时间和人力成本。 图15 适用于中小型企业数据中心的两节点架构 超融合架构能够显著降低企业数据中心的总体成本。相较于传统的分离式架构超融合架构通过整合硬件设备和软件功能减少了硬件设备的数量和维护成本甚至部分高度集成的超融合一体机可以做到一箱即云。同时由于超融合架构将计算、存储和网络等资源共享和集中管理提高了资源的利用率进一步降低了成本。 超融合架构还提供了简化的管理界面和操作流程帮助企业快速部署和管理数据中心。由于超融合架构的高度集成性和自动化特性企业无需具备高级的技术能力即可有效地管理和维护数据中心。这对于中小型企业来说尤为重要因为它们通常没有足够的人力资源和专业知识来全面管理复杂的数据中心。 多分支机构和远程办公 对于分支机构和远程办公场景来说超融合架构是一种理想的解决方案。传统的分支机构部署方式需要独立的服务器、存储和网络设备这不仅增加了部署和维护的复杂性还增加了成本。而超融合架构将计算、存储和网络等功能进行集成通过一个统一的管理平台进行管理和监控。可以大大简化分支机构和远程办公场景的部署和运维工作降低成本和管理复杂性。 图16 多站点架构 多分支机构和远程办公超融合架构可以通过集中管理将分支机构的计算、存储和网络等资源集中管理起来。管理员可以通过一个统一的私有云平台来管理和监控所有分支机构的资源。他们可以根据业务需求和资源的可用性实时调整分支机构的资源分配从而优化资源利用率和性能。 多分支机构和远程办公超融合架构通过自动化运维提供了高效而灵活的资源调配和运维能力。管理员可以通过定义和配置相应的策略和规则实现自动化的资源调度和管理。例如当某个分支机构的资源利用率较低时系统可以自动将未使用的资源分配给其他需要的分支机构以平衡整个系统的负载。这种自动化的资源调度和管理能力不仅提高了资源利用率还减少了管理员的工作量和运维成本。 多分支机构和远程办公超融合架构还提供了安全和可靠的网络连接和数据保护机制。通过虚拟专用网络VPN和安全隧道等技术分支机构可以安全地访问和共享中央数据中心的资源。同时超融合架构还可以提供数据备份和灾难恢复的功能保护分支机构的数据安全。 总体而言多分支机构和远程办公超融合架构通过集中管理和自动化运维实现了多个分支机构的统一管理和资源调配。它提供了高效的资源利用和灵活的运维能力帮助企业提高协作效率和业务响应能力。同时它还提供了安全和可靠的网络连接和数据保护机制确保分支机构的数据安全和可用性。 基于容器的云原生应用 超融合架构可以支持容器化应用的部署和管理提供灵活的容器资源调度和运维能力。 基于容器的云原生应用超融合架构通过将容器资源的调度和管理集成到超融合架构中提供了支持容器化应用的部署和管理能力。这种架构可以实现灵活的容器资源调度和运维提高资源利用率和性能。同时它还提供了丰富的容器功能和服务帮助组织更好地构建和管理云原生应用。 图17 基于超融合的云原生架构 在传统的超融合架构中虚拟机是主要的部署单位但在基于容器的云原生应用中容器成为了部署的基本单元。基于容器的云原生应用超融合架构通过集成容器管理平台如Kubernetes将容器资源的部署、调度和管理集成到超融合架构的管理平台中。 这种架构使得管理员可以通过一个统一的控制平台来管理和监控所有的容器资源。管理员可以根据应用的需求和资源的可用性动态地调整容器资源的分配和调度提高资源利用率和性能。这也为容器化应用提供了更好的弹性和扩展性能够更好地应对快速变化的业务需求。 除了资源调度和管理的能力基于容器的云原生应用超融合架构还提供了丰富的容器功能和服务。例如集成的容器镜像仓库和CI/CD工具可以支持容器镜像的构建、存储和持续交付容器网络功能可以提供容器之间和容器与外部网络的通信容器存储功能可以提供持久化存储和数据管理等。 备份和灾备环境 超融合架构提供了高度可靠的备份和灾备功能适用于数据保护和灾备场景。通过超融合架构管理员可以快速设置和管理备份策略对关键数据进行定期备份。此外超融合架构还提供了灵活的数据恢复选项可以快速恢复数据到先前的状态。这种备份和灾备功能可以帮助组织最大限度地保护数据安全减小业务中断的影响。 超融合架构可通过自身集成的资源实现高效的数据备份。管理员可以通过简单的配置设置定期的备份计划将关键数据复制到备份存储设备中。这些备份数据可以通过增量备份或全量备份的方式来进行以减少备份数据量和节省存储空间。此外通过利用超融合架构的高速存储和网络性能备份操作可以以较快的速度完成减少对业务系统的影响可以在超融合平台内进行备份也可以使用专用的备份工具进行备份。 图18 D2D2C混合云备份 超融合架构同时也提供了灵活的数据恢复能力以应对各种数据丢失或系统故障的情况。管理员可以利用全方位的备份容灾功能轻松地选择恢复目标和时间点进行数据恢复操作。超融合架构支持多种数据恢复选项包括整个虚拟机的还原、文件级别的恢复以及相关应用和数据库的恢复。这些选项提供了灵活性和粒度控制满足不同场景下的需求并最大程度地减少对业务的影响。 图19 存储复制容灾 备份和灾备超融合架构还支持数据的跨地域复制和灾难恢复。企业可以将备份数据复制到远程的备份设备中以实现跨地域的冗余和异地灾备。当主数据中心发生故障或不可用时可以快速切换到备份数据中心保障业务的连续性和可用性。超融合架构的集成性和自动化能力免去了存储侧的复杂配置可以大大简化备份和灾备的管理和操作复杂性提高数据保护和灾备的可靠性和效率。
