超融合架构比起传统架构有哪些优势?

超融合架构比起传统架构有哪些优势?,第1张

传统的IT基础设施是由网络、存储、 *** 作系统和业务系统组成。超融合架构不同于以往集中存储的建设方式,超融合架构将计算设备和存储设备融合在普通X86服务器的单一物理节点,通过服务器虚拟化和分布式存储技术运行将计算资源和存储资源提供给虚拟机。优势比较突出的有云宏超融合, 云宏超融合一体机是云宏信息根据企业特点,采用高性能多节点服务器,基于分布式存储和服务器虚拟化技术,将计算节点、存储资源和网络交换高度集成于一台2U服务器,为用户提供的硬件与软件一体,产品与服务一体的企业云解决方案。

1、宿主层

允许访问 SAN 及其存储设备的服务器被认为构成了 SAN的主机层。此类服务器具有主机适配器,它们是连接到服务器主板上的插槽(通常是 PCI 插槽)并与相应的固件和设备驱动程序一起运行的卡。通过主机适配器,服务器的 *** 作系统可以与 SAN 中的存储设备进行通信。

光纤通道部署中,电缆通过千兆接口转换器(GBIC)连接到主机适配器。GBIC 也用于 SAN 内的交换机和存储设备,它们将数字位转换为光脉冲,然后可以通过光纤通道电缆传输。相反,GBIC 将传入的光脉冲转换回数字位。GBIC 的前身称为千兆链路模块 (GLM)。

2、织物层

结构层由 SAN 网络设备组成,包括SAN 交换机、路由器、协议桥、网关设备和电缆。SAN 网络设备在 SAN 内或在启动器(例如服务器的 HBA 端口)和目标(例如存储设备的端口)之间移动数据。

在最初构建 SAN 时,集线器是唯一支持光纤通道的设备,但是开发了光纤通道交换机,现在在 SAN 中很少发现集线器。与集线器相比,交换机的优势在于它们允许所有连接的设备同时通信,因为交换机提供专用链路以将其所有端口相互连接。

最初构建 SAN 时,光纤通道必须通过铜缆实现,如今 SAN 中使用多模光纤电缆。 

SAN 网络通常采用冗余方式构建,因此 SAN 交换机之间采用冗余链路连接。SAN 交换机将服务器与存储设备连接起来,并且通常是无阻塞的,允许同时通过所有连接的线路传输数据。

29 个 SAN 交换机用于在网状拓扑中设置的冗余目的。单个 SAN 交换机可以具有少至 8 个端口和多达 32 个带有模块化扩展的端口。 所谓的导向器级交换机最多可以有128个端口。

在交换 SAN 中,使用光纤通道交换结构协议 FC-SW-6,在该协议下,SAN 中的每个设备在主机总线适配器 (HBA) 中都有一个硬编码的全球名称(WWN) 地址。如果设备连接到 SAN,其 WWN 将在 SAN 交换机名称服务器中注册。

代替 WWN 或全球端口名称 (WWPN),SAN 光纤通道存储设备供应商还可以硬编码全球节点名称 (WWNN)。存储设备端口的WWN通常以5开头,而服务器的总线适配器则以10或21开头。

3、存储层

串行化小型计算机系统接口(SCSI) 协议通常用于服务器和 SAN 存储设备中的光纤通道交换结构协议之上。

以太网上的Internet 小型计算机系统接口(iSCSI)和Infiniband协议也可以在 SAN 中实现,但通常桥接到光纤通道 SAN 中。但是,可以使用 Infiniband 和 iSCSI 存储设备,尤其是磁盘阵列。

SAN 中的各种存储设备被称为形成存储层。它可以包括各种存储数据的硬盘和磁带设备。在 SAN 中,磁盘阵列通过RAID 连接起来,这使得许多硬盘看起来和运行起来就像一个大存储设备。

每个存储设备,甚至该存储设备上的分区,都有一个逻辑单元号(LUN) 分配给它。这是 SAN 中的唯一编号。SAN 中的每个节点,无论是服务器还是其他存储设备,都可以通过引用 LUN 来访问存储。

优势

存储器的共享通常简化了存储器的维护,提高了管理的灵活性,因为连接电缆和存储器设备不需要物理地从一台服务器上搬到另外一台服务器上。

其它的优势包括从SAN自身来启动并引导服务器的 *** 作系统。因为SAN可以被重新配置,所以这就使得更换出现故障服务器变得简单和快速,更换后的服务器可以继续使用先前故障服务器LUN。

这个更替服务器的过程可以被压缩到半小时之短,这在目前还是一个只在新建数据中心才使用的相对新潮的办法。现在也出现了很多新产品得益于此,并且在提高更换速度方面不断进步。

例如Brocade的应用资源管理器Application Resource Manager可以自动管理可以从SAN启动的服务器,而完成 *** 作的时间通常情况只需要几分钟。

尽管此方向的技术现在仍然很新,还在不断演进,许多人认为它将进入未来的企业级数据中心。

SAN也被设计为可以提供更有效的灾难恢复特性。一个SAN可以“携带”距离相对较远的第二个存储阵列。这就使得存储备份可以使用多种实现方式,可能是磁盘阵列控制器、服务器软件或者其它特别SAN设备。

随着服务器虚拟化得到越来越广泛的部署,企业正在经历数据中心的重大革新,以提高IT灵活性和有效性能。企业正面临着以下四个方面的挑战: 1、如何应对管理数据的快速增长企业在谋求进一步地降低成本与提高利润率的过程中,带来了数据以TB级别的增长速度,如何方便且快捷地管理大量的数据成了最头痛的问题。企业采用的最普遍的做法是增加存储设备或者增加服务器来进行管理,但是这种做法同时也带来了更多附带问题。
2、如何控制数据中心的能耗企业增加设备的同时,必然需要增加人力、物力、财力的投入,这同时增加了数据中心的能耗。而这样的情况,与“绿色存储”的概念是背道而驰的。
3、如何快速做好快速的备份和恢复企业渐渐发现,传统的备份和恢复已不能满足要求。磁带用来备份大量永久性数据还能发挥一些作用,但是用它来恢复数据其速度是让企业无法忍受的。
4、如何提高IT员工的工作效率很多企业的劳动密集型的人工任务降低了IT员工的工作效率。
Gartner的研究也表明,如今的企业IT部门都希望能以最少的资源创造最大的效益,这使得既要管理基础架构的复杂度、又要满足更严格的服务要求并提高员工生产力变得难上加难。客户需要的是能够快速响应业务部门要求,让劳力密集型工作变得更加自动化,使IT基础架构不断扩展、更加透明。
为了帮助企业解决其所面临的诸多挑战,众多存储厂商一直都倾力打造完美虚拟存储平台,以提高服务水平,改善设备利用率和数据中心的电力、空间及散热效率。NetApp公司就是其中一家。NetApp的网络存储技术融合于VMware的全线数据中心虚拟化软件中,从而加快了数据中心的转型,为客户创造效益。
NetApp大中华区总经理柯志明向记者介绍了近期推出的这三款新软件的功能:
SnapManager for VirtualInfrastructure它能够为虚拟机提供自动化数据保护和恢复,以保护用户的VMware虚拟环境,同时,该软件也极大地降低了手动备份和恢复造成的人为错误,消除了由传统主机服务器备份和恢复造成的中断和性能方面的影响,显著提高了服务器的利用率,使用户能够更放心地进行数据保护。
SnapManager Compabilitywith VMware Virtualization:所有运行于Windows的NetAppSnapManager产品都能够与VMware虚拟化软件进行整合,将其独特的应用管理功能扩展到虚拟领域,提供同时可用于物理服务器和虚拟服务器的通用数据管理工具。
Provisioning Manager:该软件通过政策主导的自动化功能,加快了现有存储的配置进程,改善了容量利用率、减少了因人为出错而造成的数据丢失。虚拟服务器和物理服务器环境的存储配置中复杂的手动流程因此化繁为简,IT员工也得以将精力放在更重要的工作。

如下:

存储区域网络(SAN:Storage Area Network),是一种通过网络连接存储设备和应用服务器的存储构架,采用网状通道(Fibre Channel ,简称FC,区别与Fiber Channel光纤通道)技术。

通过FC交换机连接存储阵列和服务器主机,建立专用于数据存储的区域网络,这个网络专用于应用服务器和存储设备之间的访问。

早期的SAN存储系统多数由FC光纤交换机连接存储设备和应用服务器,导致很多用户误以为SAN就是光纤通道设备,只能采用FC协议。其实SAN代表的是一种专用于存储的网络架构,与协议和设备类型无关,随着千兆以太网的普及和万兆以太网的实现,SAN又分为FC SAN和IP SAN。

其中,通过光纤交换机连接应用服务器和存储设备,将数据和SCSI指令通过FC协议承载,这样的解决方案称为FC SAN;而通过千兆/万兆专用的以太网络连接应用服务器和存储设备,将数据和SCSI指令通过TCP/IP协议承载,这样的解决方案称为IP SAN。

SAN实际是一种专门为存储建立的独立于TCP/IP网络之外的专用网络。目前一般的SAN提供2Gb/S到4Gb/S的传输数率,同时SAN网络独立于数据网络存在,因此存取速度很快,另外SAN一般采用高端的RAID阵列,使SAN的性能在几种专业存储方案中傲视群雄。

SAN由于其基础是一个专用网络,因此扩展性很强,不管是在一个SAN系统中增加一定的存储空间还是增加几台使用存储空间的服务器都非常方便。通过SAN接口的磁带机,SAN系统可以方便高效的实现数据的集中备份。

目前常见的SAN有FC-SAN和IP-SAN,其中FC-SAN为通过光纤通道协议转发SCSI协议,IP-SAN通过TCP协议转发SCSI协议。


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