1 概述
隨著云計(jì)算和虛擬化技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的IT架構(gòu)已不能滿足高速發(fā)展的業(yè)務(wù)需求。超融合架構(gòu)是新一代橫向擴(kuò)展架構(gòu)，采用軟件定義技術(shù)，將計(jì)算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源等與專用硬件解耦，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)架構(gòu)級別的融合。它整合了CPU、內(nèi)存、存儲、網(wǎng)絡(luò)和虛擬化管理平臺，沒有傳統(tǒng)IT架構(gòu)中固定的中心節(jié)點(diǎn)。可線性橫向擴(kuò)展計(jì)算能力和存儲能力。超融合架構(gòu)打破了傳統(tǒng)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲的孤立格局，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全資源共享形態(tài)。
超融合架構(gòu)中有三大核心資源管理，即存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源和計(jì)算資源。接下來本文簡單介紹一下計(jì)算資源管理是如何實(shí)現(xiàn)的。
圖1-1    超融合架構(gòu)
 

2 超融合之計(jì)算資源管理相關(guān)技術(shù)
超融合系統(tǒng)架構(gòu)中，利用了虛擬化技術(shù)和集群技術(shù)來保證了計(jì)算資源的管理和協(xié)調(diào)。
2.1   虛擬化技術(shù)
在傳統(tǒng)服務(wù)器或者PC電腦中，都是直接在物理機(jī)上安裝Linux系統(tǒng)或者Windows系統(tǒng)，一臺物理機(jī)的硬件資源只能被一個(gè)系統(tǒng)使用，資源使用率極低，并且傳統(tǒng)PC更新?lián)Q代速度快，使用壽命短，維護(hù)和更換的成本高。
圖2-1    物理機(jī)系統(tǒng)

虛擬化技術(shù)則是在操作系統(tǒng)和底層硬件之間增加了一個(gè)虛擬化層（Hypervisor，虛擬化管理器），可以在虛擬化管理器上創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī)，在虛擬機(jī)中安裝不同的操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)通過虛擬化層使用虛擬硬件資源，不直接綁定硬件資源，從而高效提高物理服務(wù)器資源的使用率。
圖2-2    虛擬機(jī)系統(tǒng)

超融合系統(tǒng)架構(gòu)中，通過虛擬化技術(shù)，將底層硬件資源抽象虛擬化成各個(gè)獨(dú)立的單元，分配給對應(yīng)的虛擬機(jī)。這些虛擬機(jī)對比物理機(jī)實(shí)現(xiàn)了抽象解耦，可以在任何X86架構(gòu)的服務(wù)器上運(yùn)行。在一個(gè)服務(wù)器中，可以運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，并且實(shí)現(xiàn)了分區(qū)隔離，對應(yīng)的數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)和存儲可以安全隔離。最后，虛擬機(jī)系統(tǒng)封裝在文件之中，通過簡單的文件復(fù)制即可實(shí)現(xiàn)快速部署、備份和還原，可在不同的物理服務(wù)器之間進(jìn)行冷遷移或者熱遷移。

2.2   集群技術(shù)
集群是一組物理計(jì)算節(jié)點(diǎn)的邏輯集合，對外統(tǒng)一提供計(jì)算的資源池。一個(gè)集群中至少需要包含一臺物理主機(jī)，當(dāng)企業(yè)業(yè)務(wù)增長時(shí)，可在業(yè)務(wù)不中斷的情況下通過集群添加技術(shù)，管理員能夠在WEB管理界面簡單、快速、平滑、安全地添加物理機(jī)到集群中，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算資源的動態(tài)添加。
圖2-3    添加集群

同時(shí)在業(yè)務(wù)高峰的時(shí)候，集群檢測到某個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)運(yùn)算壓力過大超過負(fù)載時(shí)，可將該節(jié)點(diǎn)虛擬機(jī)遷移到其它節(jié)點(diǎn)，保證了用戶業(yè)務(wù)不中斷。

3 超融合之計(jì)算資源管理的價(jià)值
3.1   動態(tài)分配計(jì)算資源
傳統(tǒng)硬件資源固定，擴(kuò)展難，通過超融合計(jì)算虛擬化，可動態(tài)調(diào)整計(jì)算資源，比如在計(jì)算要求高的場景調(diào)高虛擬機(jī)CPU參數(shù)值。通過動態(tài)調(diào)整復(fù)用了硬件，提高了服務(wù)器硬件使用率，降低了服務(wù)器數(shù)量，整個(gè)建設(shè)成本顯著降低。
3.2   虛擬機(jī)遷移
對于外部環(huán)境故障（比如主機(jī)網(wǎng)線斷了，所在存儲不能訪問），或者在集群中某臺服務(wù)器故障情況下，可便捷地將整個(gè)系統(tǒng)（包括虛擬機(jī)信息、虛擬硬件、配置好的應(yīng)用程序）遷移到其它服務(wù)器使用，其中熱遷移即在線遷移能夠保證用戶業(yè)務(wù)不中斷。
3.3   在線添加集群
隨著企業(yè)業(yè)務(wù)量不斷增長，必定會面臨設(shè)備資源擴(kuò)展的問題，在超融合架構(gòu)中無需一次性大規(guī)模采購，可以按需采購，后期可再擴(kuò)展集群，降低了前期的采購成本，并且大大增加了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

4 總結(jié)
在當(dāng)前數(shù)據(jù)飛速增長的背景下，通過構(gòu)建超融合系統(tǒng)架構(gòu)，能夠解決傳統(tǒng)架構(gòu)發(fā)展過程中遇到的難題。超融合架構(gòu)良好的擴(kuò)展性可以很好地提供按需擴(kuò)容服務(wù)，提升集群計(jì)算能力，從而滿足用戶業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。因此，超融合架構(gòu)將會在越來越多的行業(yè)中應(yīng)用。
 

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