摘要：IT行業的快速發展，推動了IT行業中相關技術的快速提升，如CPU從幾十MHz的頻率到現在幾GHz，從幾M的網絡傳輸速度到幾十G的傳輸速率，從幾噸重的HDD到芯片式的高速SSD等等，這些無一不改變IT發展進程。超融合技術是當前IT架構中又一新興技術，它將服務器硬件和軟件資源重新打包，看似簡單的對資源重新融合卻給服務器性能與能耗水平帶來了質的提升。

　　服務器已經是大家非常熟悉的名詞，其發展歷史并不長，1981有了第一臺郵件服務器，直到1991年才出現了第一臺網頁服務器。配置上，CPU頻率只有256MHZ、硬盤2GB、再配上一個灰度顯示器，這就是當年的服務器的樣子。而現在的服務器基本上為我們常見到的大主機(塔式服務器)或大型數據中心的樣子。

　　超融合技術是服務器資源的新型集成系統

　　經過幾十年的發展，多種技術不斷發展與融合，服務器架構也隨之不斷變化，CPU算力不斷增長，分布式存儲技術更加成熟，企業級SSD更普遍，服務器虛擬化技術、萬兆網絡成本下降這些技術和因素的影響下，IT基礎架構也開始產生了新的發展方向。

　　超融合技術就是在現有技術的基礎上為滿足高性能要求而出現的，超融合技英文名稱為Hyper-Converged Infrastructure，Hyper其實是虛擬化的意思，與Hypervisor一個含義。超融合技術具體定義為是指在同一套單元設備(x86服務器)中不僅僅具備計算、網絡、存儲和服務器虛擬化等資源和技術，而且還包括緩存加速、重復數據刪除、在線數據壓縮、備份軟件、快照技術等元素，而多節點可以通過網絡聚合起來，實現模塊化的無縫橫向擴展(scale-out)，形成統一的資源池。簡單的理解就是把計算、存儲、網絡和虛擬化資源緊密集成在單一的供應商提供的一臺硬件設備中，是一種新興的以軟件主中心的集成系統。

　　超融合技術與傳統IT架構最大的不同在于分布式存儲的運用，將傳統的集群式存儲方式改為節點式分布存儲。

　　我們以SmartX的的超融合架構圖與傳統架構圖作一個簡單的對比。從圖中我們可以看到，傳統架構分為三層，一是計算單元，二是磁盤與計算服務器之間傳輸的網絡，三是存儲陣列。超融合架構，將三層重新組合到一起，最重要的是將存儲陣列放入了單個節點，并由分布式存儲技術統一管理，形成存儲池。超融合架構更加簡單，單個節點即具備服務器基本的功能，空間占用小，由于存儲單元在本地，存儲的速度大幅提升，效能也大幅提高。

　　圖1 超融合架構與傳統架構對比

　　超融合技術優勢

　　簡單的建設。超融合精簡了傳統IT系統的三層架構，采用標準服務器高速互聯，即可同時實現計算、存儲網絡、存儲設備的功能，不僅大幅降低了設備的使用量，同時使IT系統的建設、運維簡單許多。用戶只需要部署符合要求的超融合一體機，很快就可以部署業務并上線，只需要數小時即可完成，這是傳統IT架構不能比擬的。

　　投入成本低。IT系統的TCO(總擁有成本)包括建設、運維、人力、能耗等諸多方面，其中占比較大的為運維和能耗。由于超融合架構不需要專用SAN存儲(存儲區域網絡)，即三層架構中的存儲陣列層，因此，在同樣的性能要求下，超融合產品只需要傳統架構60%的硬件設置;實施時間和人力上可節省80%左右;其運維成本甚至可以降低80%以上。另外，由于超融合架構需要更少的硬件設備，可以節省機柜占用空間，能耗節省可達40%。

　　橫向擴展性更好。當超融合架構資源不足或性能不夠時，只需再次增加相應性能需求的節點即可。超融合架構在增加節點時，擴展過程時間短且不需要停機，也不會影響業務的連續性。當完成存儲資源擴容后系統會自動進行容量均衡，這種數據全打散的方式不但能夠充分利用整個集群的IO并發性能，而且不會因為本地讀寫的問題導致某些節點存儲使用過少或者過多的情況。

　　存儲性能強。由于采用分布式存儲作為IO支撐，超融合架構可實現較好的多節點并發性能。部分超融合平臺會采用數據本地化設計，采用SSD作為加速緩存，將VM所有數據都實現本地化吞吐，因此單業務系統即可實現高速的IO吞吐。由于超融合架構沒有了FC鏈路，所以IO路徑縮短，IO吞吐速度加快。傳統中端陣列8:2 8K混合隨機讀寫性能約3-5萬IOPS，還需要海量的HDD硬盤來實現性能支撐。而對于較好的超融合產品，單個節點8:2 8K混合隨機讀寫很容易達到3-5萬以上IOPS，10個左右節點就可以達到30-50萬IOPS。

　　超融合技術發展預測

　　超融合架構較傳統架構有著明顯的優勢，具有巨大的發展潛力。據IDC發布的全球及中國超融合市場規模數據，2017年全球超融合市場規模超過37億美元，同比增長64%;中國市場達到3.7億美元，同比增速超過100%。

　　目前超融合技術領先的企業是Nutanix，早在2011年就已經推出了第一款產品，之后有SimpliVity、Scale Computing、Pivot3等廠商之后，后來VMware也加入了這個領域。國內廠商聯想、華為、Smartx都推出了自己的產品。

　　結語

        超融合技術是以現有資源為基礎又一集成化產品，它的出現大大提升了傳統產品性能，并且大幅降低建設和運營成本，是服務器技術發展的新的方向。從2017年Gather發布的技術成熟度曲線，超融合技術已經走過概念化階段，正走向快速發展階段。