2018年中國(guó)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)峰會(huì)期間，Bigtera總經(jīng)理游宗霖在Bigtera VirtualStor Extreme發(fā)布會(huì)上回顧了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展變化，闡述了軟件定義數(shù)據(jù)中心所倡導(dǎo)的理念，梳理了超融合架構(gòu)存在的一些問(wèn)題，也介紹了更為先進(jìn)的可組合架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然還有一些Bigtera在超融合產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新點(diǎn)。

服務(wù)器的數(shù)據(jù)計(jì)算，存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸功能，最終都是是要服務(wù)于企業(yè)的業(yè)務(wù)。人們對(duì)數(shù)據(jù)中的要求越來(lái)越高，最急迫的需求就是快速上線，軟件定義數(shù)據(jù)中心便由此而生?！败浖x數(shù)據(jù)中心就是希望用軟件的方式，在既有硬件基礎(chǔ)上，快速提供用戶所需的計(jì)算資源、網(wǎng)絡(luò)資源以及存儲(chǔ)資源”，游宗霖總結(jié)道。

軟件定義數(shù)據(jù)中心并沒(méi)有解決數(shù)據(jù)中心管理復(fù)雜的問(wèn)題。隨著用戶應(yīng)用的變化，不同時(shí)期，不同應(yīng)用對(duì)于存儲(chǔ)的需求是不一樣的，用戶遇到的問(wèn)題可能是IOPS不夠，也可能是容量不夠，用戶對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)保護(hù)等級(jí)的要求不同，每次不同需求可能都需要購(gòu)置新的存儲(chǔ)，長(zhǎng)此以往就形成各種數(shù)據(jù)孤島，也讓管理的復(fù)雜性水漲船高。

有調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，由于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)孤島非常普遍，使得存儲(chǔ)系統(tǒng)復(fù)雜度提升，帶來(lái)最直接的問(wèn)題就是資源浪費(fèi)。有調(diào)查報(bào)告提供的數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心里的存儲(chǔ)空間有50%以上是閑置或者未使用的。管理的復(fù)雜度最后也將轉(zhuǎn)化為企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本。存儲(chǔ)系統(tǒng)只能被動(dòng)地跟著應(yīng)用跑，效率很低下。

于是軟件定義存儲(chǔ)跟超融合出現(xiàn)了，但是仍然沒(méi)有很好的解決所有的問(wèn)題。

超融合HCI就是為了解決用戶遇到的這些問(wèn)題，超融合把計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)放在同一個(gè)物理設(shè)備上，用軟件的方式將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)變成資源池，以增加節(jié)點(diǎn)的方式擴(kuò)展資源，最后根據(jù)應(yīng)用的需要去分配這些資源。

超融合本身也存在問(wèn)題。游宗霖介紹說(shuō)，超融合為了降低計(jì)算和存儲(chǔ)兩者之間的物理延遲，所以才將兩者緊緊放在一起，但由于分布式存儲(chǔ)需要將副本放到多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，最后還是需要跨設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)傳輸，還是會(huì)有延遲。

在實(shí)際應(yīng)用中，用戶需要多種存儲(chǔ)類型，塊存儲(chǔ)，文件存儲(chǔ)還有對(duì)象存儲(chǔ)，然而，超融合通常只是提供SAN塊存儲(chǔ)，對(duì)于文件存儲(chǔ)的支持比較困難，對(duì)于對(duì)象存儲(chǔ)的支持更少。

第三個(gè)問(wèn)題也很關(guān)鍵，通常，超融合只提供（二）三副本的數(shù)據(jù)保護(hù)方案，但并不是所有應(yīng)用都能用（二）三副本來(lái)滿足。

所以，很多時(shí)候，超融合本身存在的問(wèn)題需要用別的手段來(lái)彌補(bǔ)，這些手段通常不是超融合。作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)，只靠超融合是不行的。在游宗霖看來(lái)，這需要再度創(chuàng)新，這就是SCI（Software Composable Infrastructure-軟件可組合架構(gòu)）

可組合架構(gòu)Software Composable Infrastructure

如果說(shuō)超融合費(fèi)盡心機(jī)把計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)組合在一起，那么SCI則是又把三者進(jìn)行了拆分，拆分的同時(shí)還把各種資源打散，切成小碎塊然后用軟件組合在一起，這就是SCI的核心思想。

在游宗霖看來(lái)，閃存是新變化的根本動(dòng)因。因?yàn)橐郧按疟P慢延遲高，所以才將存儲(chǔ)與計(jì)算結(jié)合在了一起，但現(xiàn)在閃存動(dòng)輒幾千幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)的IOPS簡(jiǎn)直不要太快。閃存這么快，還要靠CPU的配合，磁盤存儲(chǔ)時(shí)代，人們總說(shuō)CPU過(guò)剩，而隨著閃存的興起，所有人都在抱怨CPU不夠用了，很多人在做閃存加速方案，究其根本就是閃存存儲(chǔ)太吃CPU資源了。

幾年前，筆者在采訪某全球超融合領(lǐng)先廠商的專家時(shí)問(wèn)道，為什么現(xiàn)在超融合這么火，閃存也這么火，為什么沒(méi)有人說(shuō)全閃存的超融合呢？對(duì)方表示，閃存對(duì)CPU的占用太高，無(wú)力正常支持超融合各種的軟件計(jì)算任務(wù)。

回過(guò)頭來(lái)一想，閃存是基礎(chǔ)層面上的創(chuàng)新，如今閃存的容量越來(lái)越大，性能越來(lái)越高，價(jià)格越來(lái)越低，從磁盤到閃存的變化已斷無(wú)回頭路，CPU也不是說(shuō)變就變的，后摩爾定律時(shí)代，CPU的發(fā)展步伐越來(lái)越穩(wěn)定。所以，要變的只有架構(gòu)上的創(chuàng)新——超融合了。

NVMe over Fabrics的出現(xiàn)為存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)打開一扇新的大門，很多業(yè)內(nèi)TOP級(jí)廠商都在致力于做基于NVMe over Fabrics的閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)，性能上也有質(zhì)的飛躍，能大大降低存儲(chǔ)延遲。NVMe over Fabrics的出現(xiàn)也讓存儲(chǔ)與計(jì)算再度分離成為可能，既然有這么快的網(wǎng)絡(luò)了，存儲(chǔ)也沒(méi)必要非得跟計(jì)算靠那么近了，這為SCI的發(fā)展制造了客觀條件。

Bigtera是慧榮（SMI）旗下的一家存儲(chǔ)系統(tǒng)公司，2010年就開始做軟件定義存儲(chǔ)，2013年開始陸續(xù)推出軟件定義存儲(chǔ)的產(chǎn)品，他們推出的分布式軟件定義存儲(chǔ)產(chǎn)品VirtualStor Scaler，以軟件定義的方式來(lái)做大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，作為分布式存儲(chǔ)的核心Bigtera的分布式存儲(chǔ)核心都是自研的，支持的Ceph的原生協(xié)議。

作為分布式存儲(chǔ)最主流的產(chǎn)品形態(tài)，Bigtera也自然會(huì)有超融合產(chǎn)品線。Bigtera從2013年第一款產(chǎn)品就開始做融合存儲(chǔ)，融合SAN塊和NAS文件存儲(chǔ)，降低存儲(chǔ)復(fù)雜度，Bigtera可提供高性能、高效率的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，較好的異構(gòu)特性可納管用戶原有的存儲(chǔ)資產(chǎn)。

Bigtera在SCI方面軟件組合的能力最為引人矚目。游宗霖介紹說(shuō)，Bigtera在2014年已經(jīng)具備了軟件組合的能力，可以根據(jù)用戶需要?jiǎng)澐仲Y源，如果需要跑數(shù)據(jù)庫(kù)那么就用塊存儲(chǔ)；如果重視安全性，可以選擇配置雙副本，有需要的還能做跨數(shù)據(jù)中心多活。所有的應(yīng)用都共用同一個(gè)存儲(chǔ)基礎(chǔ)建設(shè)，同一個(gè)存儲(chǔ)集群可以支持各種不同應(yīng)用。

分布式全閃存延續(xù)SCI

在2018中國(guó)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)峰會(huì)上，Bigtera新發(fā)布了分布式全閃存產(chǎn)品VirtualStor Extreme，通常常見的全閃存都是雙控存儲(chǔ)，而像Bigtera所說(shuō)的分布式全閃存則非常少，游宗霖表示，目之所及，只有DELL EMC，PureStorage提供相關(guān)產(chǎn)品。

與之相比Bigtera的產(chǎn)品思路也有不同，Bigtera是把原來(lái)的可組合架構(gòu)的思想延伸到了閃存產(chǎn)品的設(shè)計(jì)上，同樣是以一套架構(gòu)來(lái)滿足各種需求，支持多種協(xié)議，不限于塊存儲(chǔ)，還有文件共享存儲(chǔ)，能把數(shù)據(jù)放在同一個(gè)命名空間下。

Bigtera的異構(gòu)特性能很好的兼容別的系統(tǒng)，非常神奇的是，如果說(shuō)用戶原來(lái)就有存儲(chǔ)，新買了閃存之后，在Bigtera系統(tǒng)的幫助下，系統(tǒng)可以自動(dòng)幫用戶完成數(shù)據(jù)遷移，將數(shù)據(jù)從原有系統(tǒng)遷移到新的閃存系統(tǒng)中，能做到業(yè)務(wù)無(wú)中斷。

說(shuō)起閃存系統(tǒng)，免不了會(huì)講講性能和穩(wěn)定性的問(wèn)題。

雖然Bigtera是一家軟件為主的存儲(chǔ)公司，但在硬件設(shè)計(jì)方面也頗有心得。得益于慧榮科技在存儲(chǔ)控制器業(yè)務(wù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，及同為慧榮科技子公司的寶存在企業(yè)級(jí)SSD市場(chǎng)的表現(xiàn)，Bigtera的閃存產(chǎn)品可以基于閃存底層控制器級(jí)別進(jìn)行通信與設(shè)計(jì)，所以在一些黑科技的表現(xiàn)上顯得尤為搶眼。比如Bigtera VirtualStor Extreme在減少寫放大方面表現(xiàn)優(yōu)異，在傳統(tǒng)的閃存設(shè)備7.31倍的寫放大表現(xiàn)上，Bigtera的新產(chǎn)品可以做到1.05倍的寫放大，寫放大能降低7倍，這足以使Bigtera敢于承諾閃存系統(tǒng)可持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行3-5年。

VirtualStor Extreme能實(shí)現(xiàn)性能線性擴(kuò)展，游宗霖介紹說(shuō)，一臺(tái)2U 24盤位的閃存系統(tǒng)能提供80萬(wàn)IOPS，如果買14臺(tái)設(shè)備，那么就會(huì)有1000多萬(wàn)IOPS，橫向擴(kuò)展的性能，VirtualStor Extreme不是雙控系統(tǒng)，不存在性能瓶頸，當(dāng)然，有些用戶可能用不了這么高的性能，但是當(dāng)企業(yè)的應(yīng)用數(shù)量多的時(shí)候，分布式的閃存存儲(chǔ)給了充足的靈活性。

Bigtera VirtualStor Extreme的延遲非常穩(wěn)定，與分布式存儲(chǔ)Ceph相比優(yōu)勢(shì)還是很明顯的，Ceph的延遲抖動(dòng)范圍覆蓋到40ms，而VirtualStor Extreme的延遲則穩(wěn)定的低于1ms。據(jù)游宗霖介紹說(shuō)VirtualStor Extreme是用了SCM（存儲(chǔ)級(jí)內(nèi)存）技術(shù)，SCM技術(shù)作為緩存用的話，對(duì)于上文提到的減少寫放大也大有裨益。

結(jié)語(yǔ)

作為一家以軟件為核心能力的存儲(chǔ)公司，Bigtera在硬件上的創(chuàng)新性還是挺讓人驚喜。不過(guò)，最核心和與眾不同的能力還是軟件，還是在SCI架構(gòu)上的領(lǐng)先性。講可組合架構(gòu)Composable Infrastructure的不Bigtera只一家，但是Bigtera是軟件的可組合架構(gòu)，軟件定義的概念深入人心，進(jìn)一步的軟件定義則能帶來(lái)更高的自由度和靈活性。

隨著未來(lái)閃存價(jià)格的不斷降低，NVMe over Fabric技術(shù)的逐步成熟，Bigtera所推崇的SCI架構(gòu)將有更大的發(fā)展空間。采訪中，游宗霖表示，Bigtera承載著慧榮科技集團(tuán)從底層控制器芯片拓展到上層系統(tǒng)的戰(zhàn)略任務(wù)，在發(fā)展中有慧榮作為支撐可以給Bigtera帶來(lái)很大幫助。

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