01.01.超融合架构——打造计算、存储、网络三位一体的IT基础设施

超融合架构打造计算、存储、网络三位一体的IT基础设施袁冬UnitedStack产品副总裁July26,2015|ShangHaiChina内容超融合架构•云计算时代的挑战•云计算架构的演进超融合架构优劣势分析•超融合架构的优势•超融合架构的挑战UnitedStack超融合架构•软硬件方案•技术难点分析云计算时代–IT的需求与挑战应对变化——云计算基础设施的核心使命业务系统云平台硬件“任何计算机的问题都可以通过引入一个中间层来解决。”云计算时代–解决方案OpenStack概览HardwareApplications传统架构计算存储网络业务系统OpenStack+传统硬件计算存储网络OpenStack业务系统OpenStack+超融合架构OpenStack业务系统X86服务器通用交换机ServerStorage全对等NetworkServerServerStorageNetworkServerServerStorageNetworkStorage传统IT架构超融合架构NodeNodeNodeNodeNodeNodeNodeNode扩展RDS…NoSQLFireWallVPNServiceVM…性能线性扩展服务持续更新群盲“在传统服务模式下，你可以想象你的主机就是宠物，你给他们取名字，比如大乖、二狗等，他们被精心抚养长大。当他们病了，你得修复他们。而在计算机应用的服务模型中，虚拟机被看做是农场种的公牛，他们的名字差不多都是编号，每头牛也长的差不多，当他们病了，你就杀掉他，用一头新的牛取代。”——WilliamBaker,Microsoft开源、开放、低成本自主可控•开源软件•通用硬件•第三方厂商资金成本•采购成本•运维成本•替换成本时间成本•实施周期•扩容周期•更新周期对比传统架构超融合架构服务存储、计算和网络分离存储、计算和网络融合硬件专用硬件通用硬件部署单独部署统一部署灾备HA全对等扩展规划按需成本高低超融合架构•云计算时代的挑战•云计算架构的演进超融合架构优劣势分析•超融合架构的优势•超融合架构的挑战UnitedStack超融合架构•软硬件方案•技术难点分析UnitedStack云平台UnitedStack超融合架构—硬件•标准x86服务器•IntelE5•800GBSSD*3or4TBSATA*12•256GBRAM,MoreisBetter•10GbNetwork*2or3•标准以太网交换机•10Gb机柜内交换机•40Gb核心交换机*2(forHA)•VLanSupportUnitedStack超融合架构—技术栈OSUbuntuDebianRedHatCentOSComputeKVMXenDockerESXiHyper-VStorageCinder+LVMCephGlusterFSSheepDogNetworkNovaNetworkNeutron+OVSOpenContrailOperationChefSaltPuppet统一存储系统CephRADOS块存储CephRBD对象存储CephRGW虚拟机Nova文件共享Manila数据库Trove云硬盘CinderOpenStackCephPyhsicalUser数据分析Sahara数据分发CDNUnitedStack超融合架构—存储服务•将Ceph统一作为Nova/Glance/Cinder的存储后端•基于COW的卷创建和快照操作，实现虚机的秒级创建•全SSD的Ceph存储，1ms延迟的急速性能NovaGlanceCinderLocalFSLocalFSSwiftCephGlusterFSLVMSANCephNovaGlanceCinderCephUnitedStack超融合架构—统一存储1ms•4K随机IO平均延迟1ms•95%延迟在2ms内1s•创建、快照、挂载、扩容等操作•秒级完成170MB/s•单性能盘吞吐量可达•170MB/s（QoS）6000IOPS•单性能盘IOPS可达•6000IOPS（QoS）•忽略QoS，单云盘的最高IOPS可达50,000，吞吐率可达1000MB/s•Burst特性允许云盘短时间内突破QoS，更符合实际应用的需要UnitedStack超融合架构—统一存储池UnitedStack超融合架构—分布式SDN网络Node1Node2Node3Node4VLAN1001VLAN1002IDC网关UnitedStack超融合架构—SDN网络NodeIPTablesOVSL3AgentL2Agenteth0eth1NeutronLinux/OVSPhysicalUnitedStackSDN•Router•FloatIP•SecurityGroup•LoadBalance•GRE/IPSecTunnel•VPN•ServiceVM•….UnitedStack超融合架构—ServiceVM防火墙VM负载平衡VM路由VM安全组VM虚拟机VM防火墙VM路由VM虚拟机VM可插拔的ServiceVM设计，根据业务需求动态调整网络路径简单路径：网络流量只通过必要的虚拟VM复杂路径：流量经过多个虚拟VM，来自不同厂商服务之间的隔离•通过网卡、VLAN实现网络的隔离•物理机上的服务通过cgroup与物理机上其它服务隔离业务之间的隔离•基于QEMU的QoS，实现对带宽和IOPS进行限制•IOBrust使QoS更符合用户应用场景故障与业务隔离•故障恢复过程中优先保证数据的恢复•可以通过配置满足调整故障恢复IO与业务IO的占比UnitedStack超融合架构—资源隔离26UnitedStack超融合架构–解决方案通用硬件虚拟化计算SDSSDNVMVPCvDiskRDSNAS……PhysicalIaaSPaaSUnitedStackRoadMap