超融合基礎架構

Cisco HyperFlex 完美詮釋超融合基礎架構概念,助企業加速創新轉型

儘管 HCI 市場暫時止住高速成長步伐,但在大環境如此動盪下,至少並未墜入衰退走勢,呈現穩中透堅格局,後勢仍舊看俏。因此 IDC 認為 HCI 市場的底氣依然強勁,預期 2020~2024 五年期間可望保持近 15% 的複合成長率。 

Forrester 分析,HCI 市場得以繼續維持良性增長,背後有幾個關鍵驅動力。首先,多數企業機構著眼於 HCI 的部署簡單、彈性可擴展、易於管理、快速交付等特質,仍傾向利用它來推動 IT 架構轉型。其次 HCI 的部署場景不再限於 VDI,逐漸延伸到資料庫、ERP 等關鍵應用,以及邊緣運算,運用範圍更廣。再者 HCI 已成為企業建構私有雲和混合雲的主流架構。此外隨著硬體元件的升級,例如儲存記憶體(SCM)、英特爾 Optane 持續性記憶體等,讓 HCI 更有能力滿足新一代應用對效能、容量及延遲等方面的要求。

超融合基礎架構蘊含諸多優點,但也存在三大缺點

如前所述,2020 年第三季整體 HCI 市場近乎原地踏步,但仍有表現相對突出的個別品牌產品,譬如 Cisco HyperFlex 即是一例,當季銷售額大增 11.1%,顯見該超融合系統平台蘊含的一些優勢條件,已受到越來越多用戶的青睞。

在述說 Cisco HyperFlex 的特色前,先來看看市面上一般 HCI 產品存在哪些問題。

眾所皆知 HCI 具有部署簡單、維運容易、擴充方便三大優點,但凡事都是一體兩面,HCI 也有它的缺點,分別蘊藏在「運算、儲存、網路」三大核心元件當中。針對網路部份,HCI 的網路除應付用戶端存取的應用流量外,另需乘載額外資料副本抄寫的流量,甚至還得處理管理、遷移…等不同流量,對於網路卡與網路交換器構成莫大負擔。 

至於儲存部份,傳統的儲存採用各種不同 RAID 技術來達到資料保護,反觀超融合則使用多副本抄寫技術;以一般常見的 3 副本抄寫而論,係將一份原始資料抄寫成 3 個副本,並儲存於不同的超融合伺服器主機中,導致磁碟儲存利用率僅 33%。此外在運算方面,不可避免的,HCI 的運算能力受到虛擬化所約束,僅提供有限的應用程式效能和負載能力支援,以致不少用戶並不認為 HCI 具有運行關鍵性應用的能力。

藉助獨特技術配置,完美突破傳統瓶頸

不可諱言,雖然 HCI 有其優點,但如果無法避免掉上述三大缺點,那麼優缺點相抵下,就沒有太大的吸引力可言。也因此,當用戶在各種琳瑯滿目的超融合產品中尋找理想標的時,會傾向選擇一些能夠善用科技、解決三個主要缺點的新型超融合產品,而 Cisco HyperFlex 亦是選項之一。 

Cisco HyperFlex System 採用端對端軟體定義的基礎架構,同時整合 Cisco Unified Computing System(UCS)伺服器形式的軟體定義運算,功能強大的 Cisco HyperFlex HX Data Platform Software 軟體定義儲存,及具備 Cisco Fabric Interconnects 整合光纖的軟體定義網路。 

面對一般超融合存在的網路瓶頸,思科憑藉其長期位居網路領導者的優勢,為 HyperFlex 網路賦予更多特性,使它成為業界唯一整合網路、且是第一個採用 40G 乙太網路的 HCI。 

除致力提升網路頻寬外,HyperFlex 也使用全虛擬化網路技術,將所有的網路運作在一根實體網路線之上,形同一條多線道的道路,每條線區分為不同的優先等級。反觀一般超融合僅能實現半虛擬化網路,一個埠跑應用程式網路,一個埠跑儲存網路,一個埠跑管理網路,若需支援 SAN,還必須借助額外的 HBA 卡與 SAN 網路交換器。 

其次為解決磁碟的利用率偏低的問題,Cisco 藉由 HXDP 資料平台將資料同時分散儲存到各個節點,利用所有 SSD 的快取層達到快速寫入、且動態地分散資料,讓儲存空間的利用更加平均。 

值得一提,HXDP 資料平台採用線上(In-Line)記憶體層級重複資料刪除與資料壓縮技術,由於是在記憶體中完成,對儲存只需寫入一次,並非常見的磁碟層級去重和壓縮功能、需要二次寫入一次讀取,因而可避免掉頻繁讀寫,大幅延長 SSD 一倍左右的使用壽命。 

針對虛擬化應用的運算能力問題,HyperFlex 提供極為靈活的擴充方式,除一般的超融合節點擴充外,可容許單獨擴充運算節點(Compute Node)、甚至提供豐富的 GPU 節點,還能統一集中管理 UCS 運算節點,便於用戶使用高效能的 UCS 伺服器。

不論關鍵性或新型態應用,皆能廣泛支援

除此之外,HyperFlex 還擁有多項獨到的特色。首先是「性能測試數據排名第一」,根據第三方測試單位 ESG 的報告,HyperFlex 性能優於其他競品,且性能一致性佳,具備優異的穩定度,這對於關鍵性應用的運作至為重要。第二是「支援最多應用的超融合一體機」,當前不論是傳統關鍵性應用程式,或新型態的容器、人工智慧/機器學習、混合雲應用⋯等,HyperFlex 皆可完美支援。 

其餘特色還包括「第一個支援 Kubernetes 容器的超融合」、「首批通過 SAP HANA 相容認證的超融合」、「業界支援最多 GPU(多達七種)型號和數量的超融合」、「支援遠端容錯備援」,以及「支援 Stretch Cluster 雙活」。 

總括而論,Cisco HyperFlex 將虛擬機、實體機、虛擬網路、實體網路、SAN 儲存和 SDS 軟體定義儲存,通通融合在一起,形成真正的超融合典範。因而能夠真正支援「任意應用」,憑著經過驗證的設計,適用於各種企業應用;真正支援「任意雲端」,以各種工具滿足部署、監控與應用佈置等雲移動性需求;真正支援「任意規模」,具有更高的擴展性、更強的恢復能力及高可用性。

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