2024年3月19日发(作者:答斯文)
丁支撵 Technology技术
在“互联网4-”的时代大背景下,传统IT基础架构面临着巨大挑战。
如何快速提升基础架构敏捷性、确保业务灵活性、在提供服务的同时有
效降低总成本已经成为企业的重要目标。
中兴通讯I屠要峰
f 传统IT架构 厶计钟。辽移过f 巾,
帔务器虚拟化是第一步,flj仪仃儿I芷务器虚
拟化绝埘小能算足云
・
巾心VDe 、lk务场景。
ltl ERS坫r通厂1_Jx86系统,遵们
皿的协作仃务。存储什 服务按诧’ 储
服务器上的磁 , :}暂数捌以Chunk(教
片)为单位进仃史 储, 储箭 服
、"外, 使住
放架{j_:J1'19标准,适 多种硬什,支持多利
虚拟化、 台. 现厂汁并、仃储、 络 资
个中小 、』』,的数 lf 心Iq,也 米白不
务 依赖f仃何I inux义什系统. 谍僦
川厂家的虚拟化软什、 务 和仔储产
l『l11'川1户渴掣更专,11'.i' ̄9 JJl4务求“拼 {木”,
务器上实现拿 融 虚拟化讣算及
源的坝 成干¨ 构优化没 ,通过软仆定
义分n 式 l typervisor紧密结介,将
亢接实现了一层为J、 拟化负哉定制 岛
r}:能分层文件系统 户端提供块仃储的
粲种资源进¨'厂统一的抽象,高性能、r 、
可靠、数 ・敏,支持住线水平扩展
访 接__。操作维护提供h动化竹 返
维,支持CL I/Web ̄ 竹fq!,t 】外放API,
储,以减少采购成小车JJ能耗外销.降低
安犍、管理和运维的 i:眨..
女【】I譬nj J ,i}l ∈FBS采”]尢l{1心t'l"J
提供1 寓的多维度、多捐杯监控,以及强
人1t9性能和日志分析 。
分布』弋 构,… 数捌服务、存储竹 川曼
超融合架构的关键技术
趟融 架构(}{yPe r—COI"1ve rged
In rra st TUCtuFe)是 『Il_j一 儿没备
务、客^n ( 动)、操作维护等核心模块
组成..庀数 ;服务保存虚拟存储池技干fI
每个存储服务器 J ・个或
多个卜述模块.构成分布 集群 、每个
储服务器 卜郜装城 储倚 服务,接
应数 t:块n‘J似 竹 0、.并负贞集群负裁均
衡、数 块健康伶 以及垃圾回收等
(x86*J}4务器)中小仪n衔 钾 、网络、存
储嗣;JJlg.务器虚拟化等 源 技术,而且还
fjJ括缓行加速、重复敬 删除、仵线数据
竹节点上的若干磁 ’, ¨.通过拜户端
缩、 份软件、快 技术 儿豢,向多
以通过l驯络聚合 水, 仪块化的
存储服务器
计静虚拟化软件
超融合存储软件
厄缝性 扩聪(scale-out).肜成统一的资
源池、
软r} 定义的分 J弋 储』三:和虚拟化
弹址趔融合架构的h-&J, 4-: ̄ff‘定义分
式 储是超融合的1=发心 、分布式仃储解
决r lII式
j盥列的问题. .
存储 jI J 拟化场嗣甲
}客户端/驱动j
、
元数据服务
・』J必通讯依托 z
的技术 累和产r ;女 龄,
。领域多
发r趔融合
【 ̄i4ii! ̄1t l
ll1 I
构解决方案ZXCCI E[3S(Elastic Block
I SSD I HDD_
Storage),住架构、技术 功能 多个办面
I HDD I HDD_
图1 EBS架构及核心组件
进¨ri1if多创新, n较gZ(i9比 优势,
泛 J{]存CDN、 miVDI、虑拟数据
Technology技术。IT支撑
动向上层提供数据读 服务 无数据玎I童务
通常部署于少部分。 上( 存储僻 服
分布到其存储池对应的服务器节点卜,如
图2所示。
动程序方面,提供川户态和内核态棚
种方式,紧密配合Hypervisor层使川,避
务合设),保存蓿集群的捋种 信息和 用户创建虚拟卷时可以设置1~5个复
奉,保持用户数据的冗余可靠。 Ⅲ一份
数据可以根据业务需求灵活地没 0小
见数 (用户态和内核态 传递造成n勺
元数据信息,通过PaXOS 法保 多个无
数据服务r㈨勺数捌壳骼 及一敛 .=
件能损火。
EBS还针对虚拟化环境做_r优化.果
EBS的仔储容 和 能都叮以弹
水 扩展 尢需暂停、lI,务,只 将邮 r
EBS的新节点接入集群刚络,新节, 门动
数,副本分布到不同的物理节点, 便一
个节点损坏电不会影响数据的可刚性和
可靠性。并且采用强一致性的数据同步策
川列能算法调度数 块到离vM 近的
点,减少远程I/0的访问, f:可以支持虚
拟机热上E移,提升虚拟机的离可用 。此
r几】集群注册服务, 的豁体容 干¨性能 略,保证数据的绝对正确。提供工 IJf进
随之线性扩腱,数捌自动辽移剑新
行周期性的扫描并自动恢复损坏的数 ,
达到整个系统的负载均衔 .
并可将数据备份到外部的存储。
另外,在随机I/O场景卜,SSD性能
EBS架构实现数据高可靠、高
比机械硬盘高2~3个数 级。EBS充分挖
可用
掘SSD的高性能实现了智能的分层仃储,
将热数据缓存到快速的SSD中,以应对
在中兴EBS L11,川户可以将集群I fl所
随机I/0读写。当数据读取时,通过 十
有存储资源作为一个大的存储池(Poo1)
I R FU(Least Recently/Frequently Used)的
进行使删,也可以根据・定策略划分为
智能算法 别冷热数据,将热点数据训度
干个独立的存储池。侄 储池 ,IJ) 可
到SSD中,并保持SSD的高命中率和数据
以创建虚拟卷(Volume),并几.通过客户
热度。当数据与入H ,数据 先以日忠序
端驱动将虚拟卷挂裁到主机上,供川广t作
列的形式存SSD上临时停储,随后以 步
为标准SCS!块设备使川。趟融合 储将离
方式搬移到SATA盘进行持久化 储,
敞在不同存储服务 上的仔储资源进
数据搬移过程中将地址干¨邻的I/0进行合
统一抽象,灵活地按刚户所需提供虚拟存
并,在一定程度上降低随机性,减少牦时
储能力。
的硬盘寻道。
每个虚拟卷的数 际存储时.
EBS往软件层向对I/0件能进行r
被条带化(Strip)为符 定K的数据”
针对性优化。使J【_}j异步I/0机制和非 摩
(Chunk)。同时根捌一定规则,使一卦l
(Non—blocking)模型,提升系统n勺整体
Chunk1) ̄】属十一个Chunk Group, 根
处理效率和并发度。尽可能地降低内
算法随机而均匀地以Chunk Group为 化
拷贝次数,减少对CPU ̄9消耗。在客广l端
Chunk Group
存储池
虚拟卷
PooI
V0Iurne
图2存储资源的抽象
外,还实现了精简配置、快jlf_{、克降等针刈
性的-啊级特性。
传统的云桌面VD1(Virtual Desktop
1nfrast ructu re)是计算存储分离的休系架
构. 拟机在计算服务器上傲创建,j 0
端仃储通常采用SAN/NAS 这种架构
的缺点 常明显。首先是叮靠件欠佳.
能磁 内做RAID保障数据冗余,没仃进
一
步的中点故障(SPOF,Single Point of
Failure)容错机制。其次是扩展1稠难,传统
仔储足为静态负载场景设计的, 支持弹
lif-Y 腱,J ̄Scale Up办式的扩容丁1级"不
能带来 倍的性能提升..刚户的虚拟桌面
 ̄7
,
1
、
R
.
b运行在挂载了特定磁阵的计 。 ^
,
桌面集群整体的负荷均匀性、集
群的扩腱性方向都存在缺陷。冉次足硬什
仃化 致成本高,磁阵是一种体系土寸
的 m更件,即使是I}1低端磁阵价格也较
为昂 。此外,管理复杂,筲 贝 I,dN0
塌 计 和仔储两套系统.仔储独市九 拟
化 川则难以为其做性能优化 确保虚
拟磁黼QoS。
采lf]巾兴EBS后,计算和存储一体化,
桌丽 川像访问_本地资源一样使川分m
计 行储资源,系统可以很容易地水、 扩
展, _l/0性能、数据可靠f 易维护等
订较大优势, 菩提升川户休验 、在
同等容城和服务等级下,云粜而、【I/务If1使
>HEBS后能够节约15%~30%的成爪。
I}] 通讯超融合架构堆十通用X86
系统,将计算资源与存储资源一体化,提
岛_r系统的使用效率和 性. I仃离
性能、高呵靠、易维护、支持在线水、 扩
展等优 ,解决了传统IT架构无,J史撑
新一代H联刚应用的难题,在CDN、三_
桌面VDI、数据中心VDC等业务巾得剑
, ‘泛胀川。
0鲫, m
2024年3月19日发(作者:答斯文)
丁支撵 Technology技术
在“互联网4-”的时代大背景下,传统IT基础架构面临着巨大挑战。
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中兴通讯I屠要峰
f 传统IT架构 厶计钟。辽移过f 巾,
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拟化绝埘小能算足云
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虚拟化、 台. 现厂汁并、仃储、 络 资
个中小 、』』,的数 lf 心Iq,也 米白不
务 依赖f仃何I inux义什系统. 谍僦
川厂家的虚拟化软什、 务 和仔储产
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务器上实现拿 融 虚拟化讣算及
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义分n 式 l typervisor紧密结介,将
亢接实现了一层为J、 拟化负哉定制 岛
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粲种资源进¨'厂统一的抽象,高性能、r 、
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超融合架构的关键技术
趟融 架构(}{yPe r—COI"1ve rged
In rra st TUCtuFe)是 『Il_j一 儿没备
务、客^n ( 动)、操作维护等核心模块
组成..庀数 ;服务保存虚拟存储池技干fI
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多个卜述模块.构成分布 集群 、每个
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衡、数 块健康伶 以及垃圾回收等
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竹节点上的若干磁 ’, ¨.通过拜户端
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存储服务器
计静虚拟化软件
超融合存储软件
厄缝性 扩聪(scale-out).肜成统一的资
源池、
软r} 定义的分 J弋 储』三:和虚拟化
弹址趔融合架构的h-&J, 4-: ̄ff‘定义分
式 储是超融合的1=发心 、分布式仃储解
决r lII式
j盥列的问题. .
存储 jI J 拟化场嗣甲
}客户端/驱动j
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元数据服务
・』J必通讯依托 z
的技术 累和产r ;女 龄,
。领域多
发r趔融合
【 ̄i4ii! ̄1t l
ll1 I
构解决方案ZXCCI E[3S(Elastic Block
I SSD I HDD_
Storage),住架构、技术 功能 多个办面
I HDD I HDD_
图1 EBS架构及核心组件
进¨ri1if多创新, n较gZ(i9比 优势,
泛 J{]存CDN、 miVDI、虑拟数据
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动向上层提供数据读 服务 无数据玎I童务
通常部署于少部分。 上( 存储僻 服
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图2所示。
动程序方面,提供川户态和内核态棚
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务合设),保存蓿集群的捋种 信息和 用户创建虚拟卷时可以设置1~5个复
奉,保持用户数据的冗余可靠。 Ⅲ一份
数据可以根据业务需求灵活地没 0小
见数 (用户态和内核态 传递造成n勺
元数据信息,通过PaXOS 法保 多个无
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EBS还针对虚拟化环境做_r优化.果
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水 扩展 尢需暂停、lI,务,只 将邮 r
EBS的新节点接入集群刚络,新节, 门动
数,副本分布到不同的物理节点, 便一
个节点损坏电不会影响数据的可刚性和
可靠性。并且采用强一致性的数据同步策
川列能算法调度数 块到离vM 近的
点,减少远程I/0的访问, f:可以支持虚
拟机热上E移,提升虚拟机的离可用 。此
r几】集群注册服务, 的豁体容 干¨性能 略,保证数据的绝对正确。提供工 IJf进
随之线性扩腱,数捌自动辽移剑新
行周期性的扫描并自动恢复损坏的数 ,
达到整个系统的负载均衔 .
并可将数据备份到外部的存储。
另外,在随机I/O场景卜,SSD性能
EBS架构实现数据高可靠、高
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掘SSD的高性能实现了智能的分层仃储,
将热数据缓存到快速的SSD中,以应对
在中兴EBS L11,川户可以将集群I fl所
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进行使删,也可以根据・定策略划分为
智能算法 别冷热数据,将热点数据训度
干个独立的存储池。侄 储池 ,IJ) 可
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以创建虚拟卷(Volume),并几.通过客户
热度。当数据与入H ,数据 先以日忠序
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方式搬移到SATA盘进行持久化 储,
敞在不同存储服务 上的仔储资源进
数据搬移过程中将地址干¨邻的I/0进行合
统一抽象,灵活地按刚户所需提供虚拟存
并,在一定程度上降低随机性,减少牦时
储能力。
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每个虚拟卷的数 际存储时.
EBS往软件层向对I/0件能进行r
被条带化(Strip)为符 定K的数据”
针对性优化。使J【_}j异步I/0机制和非 摩
(Chunk)。同时根捌一定规则,使一卦l
(Non—blocking)模型,提升系统n勺整体
Chunk1) ̄】属十一个Chunk Group, 根
处理效率和并发度。尽可能地降低内
算法随机而均匀地以Chunk Group为 化
拷贝次数,减少对CPU ̄9消耗。在客广l端
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图2存储资源的抽象
外,还实现了精简配置、快jlf_{、克降等针刈
性的-啊级特性。
传统的云桌面VD1(Virtual Desktop
1nfrast ructu re)是计算存储分离的休系架
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端仃储通常采用SAN/NAS 这种架构
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能磁 内做RAID保障数据冗余,没仃进
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步的中点故障(SPOF,Single Point of
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仔储足为静态负载场景设计的, 支持弹
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能带来 倍的性能提升..刚户的虚拟桌面
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群的扩腱性方向都存在缺陷。冉次足硬什
仃化 致成本高,磁阵是一种体系土寸
的 m更件,即使是I}1低端磁阵价格也较
为昂 。此外,管理复杂,筲 贝 I,dN0
塌 计 和仔储两套系统.仔储独市九 拟
化 川则难以为其做性能优化 确保虚
拟磁黼QoS。
采lf]巾兴EBS后,计算和存储一体化,
桌丽 川像访问_本地资源一样使川分m
计 行储资源,系统可以很容易地水、 扩
展, _l/0性能、数据可靠f 易维护等
订较大优势, 菩提升川户休验 、在
同等容城和服务等级下,云粜而、【I/务If1使
>HEBS后能够节约15%~30%的成爪。
I}] 通讯超融合架构堆十通用X86
系统,将计算资源与存储资源一体化,提
岛_r系统的使用效率和 性. I仃离
性能、高呵靠、易维护、支持在线水、 扩
展等优 ,解决了传统IT架构无,J史撑
新一代H联刚应用的难题,在CDN、三_
桌面VDI、数据中心VDC等业务巾得剑
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0鲫, m