Nutanix陈世玮：软件定义, 硬件重构——新一代超融合数据中

　　2015年4月15日，由中国计算机报主办，中国计算机行业协会、中国计算机用户协会、中国信息化推进联盟数据中心专业委员会协办的“2015年第八届中国数据中心大会”在京召开。以下内容是Nutanix公司亚太区顾问陈世玮发表的题目为《软件定义, 硬件重构——新一代超融合数据中心》的主题演讲。

　　陈世玮：大家好，我是Nutanix在亚太区的技术顾问。我想在这个地方先来调查一下，谁没有听过虚拟化，看起来没有人举手，代表什么意思呢?大家都知道虚拟化，没错大家都知道。我们知道在中国虚拟化卖的最好的一个平台就是BMV，我本身就是从这边出来的，这边还有老同志也在会场。

　　一个问题如果在十年前我进各位讲说，我们大家来搞一下虚拟化吧，请问一下各位会怎么想，你可能会骂我是不是疯子，物理机都跑不好还搞个虚拟化。可是时代在变迁，按照因特尔的摩尔定律，每18个月CPU的效能是成长的一倍，所以我们有越来越多的效能可以空出来做使用，所以在2008年2009年在中国虚拟化开始蓬勃发展，大家都有目共睹。可是我今天来讨论的东西，各位以前在做虚拟化的时候，你底下用的这些IT的基础架构是什么，还是旧的基础架构。我今天为什么定一个题目叫做软件定义硬件重构，因为你的这些硬件不是代表他最适合虚拟化的，这些硬件是在于物理机时代使用的，我们怎么样来做到这些事情，我们讲到一个超融合的架构。

　　接下来我们看一个事情，第一个事情如果今天各位去开灯，你开灯会做一个功课，你的小孩说去写功课开灯，灯就亮了。接下来他可以写功课，很简单的事情，我们希望把事情简单化。你会去想背后的整个过程吗，这开灯的动作，你要什么?一个水力发电厂，三峡大坝，然后发电，然后经过传输线，传输之后灯才会亮，有人会这么想吗，有人会想这个问题吗，不会吗。一般人都不希望你还要自己去新建一个水坝，那一样，你在用谷歌，下一次我把这个图改成百度，在中国是连不上谷歌的，只能用百度。假设你用谷歌和百度会想说，今天谷歌里面到底放了多少台的物理机，他怎么样做虚拟化，他后面有多少个存储。你会去想吗，不会的，我只希望直接用它的服务，你绝对不会想说这是不是谷歌机房，你会想这些事情吗，不会吗。所以我们要做到什么样程度，我们希望做到一个叫超融合的，什么叫超融合的系统，大家知道在国内卖的很流行，还要到海外抢的，这是苹果手机。大家说苹果不好用举手，没有人举手，代表非常好用。你用苹果手机的时候你有没有把这个拆开看一下，我里面用的哪一家存储，我用的哪一家电池，我用的哪一家网络芯片，会去看的举手，没有人会去做，你只需要把苹果手机拿来用，这个手机就像一个砖头一样，你买了之后不装任何苹果商店里面东西，有没有用，没有用处。我们希望如果今天你的IT架构可以像苹果手机那么简单，那该有多好。所以我需要什么样的应用程序，我只要安装上去，我就可以去使用，很好用。我们就要把这个架构放上来，可是我们现在看一下，各位现在你们公司里面所看到的IT的系统架构长成什么样子，你要有你的服务器，你要有交换机，你要有存储，然后你要去搭建，搭建的时候我们看下面要画图，我哪一条线要加哪里去，我什么服务器接什么交换机，我在EMC呆过七年，在存储上面还要做很多其他工作，非常复杂。假设我有144个POD交换机，装接线就要花两到三天的时间，你要做这么复杂的事情就为了一个事情，我要把我的应用放上去，让我公司通过这个应用来赚钱，我们可以看到IT价值不基础建设，而只是在于商业上面逻辑怎么样设计这个应用，每一个人沟通协调，资料的传送，甚至他为一个硬件的采购，然后CPU采购多少，我的存储的部分要怎么样来做，我们希望把这些事情，唠叨的事情尽量往下移，不重要的我把这些IT基础架构部分，变成简单化。让我多一点时间去做什么事情，去做我的应用开发，我怎么样让我的使用者有更好的应用体验。

　　讲到这个东西的时候大家就会说，我当然就要把它放在云上面，云有两种云，一个叫公有云，一个是私有云。大家都知道公有云好不好用?好用啊，非常好用，你可能会用阿里巴巴，华为云都有可能。在公有云我们放上去当然好用，你不用去管理，就像我们用谷歌一样，我只要放上去不需要管下面架构。可是一个问题来了，如果贵公司里面有所为的私秘的一些数据是不可以外流的，你可以把你的虚拟机，你可以把你的数据丢到上面去吗，当然不行，违反规定。那我只好放在私有云，你放在私有云非常好，私有云我今天要创建一百个虚机，200个虚机我说的算，这是我公司的资产，我怎么创建就创建吗?公有云不一样，你创建一百台和200台收的钱不一样。所以私有云有它的弹性，可是你要考虑到今天你要作为一个私有云的时候，你要花多少心力，各位可以想想看你在公司里面搭建一个私有云的时候，你要去考虑你的网络怎么样解决，你要考虑存储，要买多大，服务器要买多少台，CPU要买哪一家的，所有种种都要考虑进来。接下来机房的配电怎么样接，最后的维护怎么样做，这都是私有云的坏处。

　　如果告诉你一件事情，我把两个人的好处全部放在一起，我在我的私有云环境里面搭建公有云架构多好，这是我们今天所讲的超融合的架构，我先从我们公司介绍起，我们是Nutanix，我们在2009年的时候成立云公司，一般的企业可以不可以使用到这样一个好处，可能一般企业说我没有长的像谷歌那么大，我们刚开始可以从三个节点开始，可以从小小的开始慢慢的成长。

　　我们在IDC的超融合系统里面，我们市占率是全世界第一的，所以可以看到右边有一个非常大的红色的点，这个地方是代表我们整个市占率，而且我们在创新上面来讲是一直排名第一名。当然我们就看到我们现在在现在环境里面，你可以看到现在的数据中心里面有什么呢?他里面的复杂度是非常高的，他每一个都是一个独立孤岛，什么叫做独立孤岛，举一个例子，假设今年你买了EMC存储，明年你又买了MIS，过一年可能又买联想的，华为的，买了之后每一家的管理工具是一样的吗?完全不一样吗，你管理的时候要分好几套去管理，我们只讲到存储的部分，如果今天讲到服务器，你有戴尔的，你有华为的，你有浪潮的，每一家所管理的这些工具也都不一样，你想想看原来三层次架构，交换机、服务器、网络，光纤服务器，加上存储，这些东西每一个都有不同的厂商，光管理起来就非常复杂。加上我搞的虚拟化上面，这上面有什么呢?有Vmr，你可能有十几套，二十套管理工具，你可能增加管理的复杂度。

　　我们没有办法预知整个扩展，举例来讲今天我想要部署一个桌面云，那公司交代我们说，我想要布建500个桌面云来使用，500个桌面云要花多大的硬件来支撑，你可能划的大或者小，你的老板说三年之后可能会成长到1500个，我要满足三年，我买了非常大的电冰箱存储，买了很多东西在上面，我插着电第一年跑了500个BDI，接下来两年我的人是慢慢成长上去，可是问题我浪费了两年的电，放在那个地方我要供电，我买那么大设备，我要供电，我要吹电风扇，这些都是潜在成本。我们要把这个东西拿掉，想尽办法拿掉，这时候有一个事情，未来是一个软件定义的数据中心，所有东西都是通过软件来定义的。但是没有人去谈一件事情叫做硬件重构。那硬件我们要怎么样来做到呢?软件定义是没有错的，但是硬件如何做到重构。当然希望你未来机房应该是长的像这样子，不像刚才那样，一看好乱。如果今天领导来巡视的时候，看到这样应该会比较高兴，如果看到刚才那样子可能会非常生气。

　　什么叫做超融合的架构，超融合的一个架构里面它有五大特点，第一，它综合了所有的运算跟存储。我在上面可以运行我的虚机，当然同时我提供了存储的空间让这个虚机可以在上面运行。第二，百分之百软件去定义，所有的东西都是通过软件来定义来做到的。第三，我会把所有的数据分散到各个节点里面去，为什么呢?我要保护，不要因为一个结点宕机死机了，其他的节点就没有办法保存我的数据，这不行，所以我的数据一定要分散到所有节点上面去。

　　第四，初步隔离，如果今天坏了，我是不是可以很快的做修复，你可以想象，你现在只有三个节点好了，假设刚开始三个节点，我们在国外的一个最大案例是2500个节点，这里面给各位说一下，请问一下我们集群可以到多大，告诉各位无限大，我们没有看到所谓的上限，所以这个集群是可以继续长大的，这个集群跟原本我们原来的集群是不一样的。你需要一个共享的盘，大家去共享，发生问题的时候，谁抢到那个盘谁就是老大，所以我们可以无限制的扩展。

　　我们提供了一些API，让原本既有的管理工具都可以通过API方式跟我们做集结，这一部分来讲就是我们提供五大特点。所以我们可以来看一下，一个数据中心的演进，我其实很想讲一个故事，数据中心1.0的时代，这是什么时代呢?就是十几年前开始打工的时候，就是小机吗，每一台小机就是独立的，里面的硬盘不能互通，每一个防疫个甲骨文或者什么，都是独立的，不需要用到别人的东西。但是一个非常大的问题，有时候有些小机，它的硬盘实在是太大了他可以扣出来给别人用，我觉得这是一种浪费。所以这时候就有一家公司出来了，那家公司叫做EMC，我在EMC呆了七年，他们就把这些硬盘抽出来做了一个什么东西呢?做了一个磁盘阵列，上面放了两个控制器，光纤交换机接一下，就可以去分享这些硬盘了，空间就节省掉了。3.0的时候就是有一家公司把CPU、内存池化，这样好处我要用多少就用多少。接下来Data center3.5，存储的厂商在中建加了一个SSD，干什么呢?加速，加速你整个存储的效能。可是各位有没有觉得这个架构还是怪怪的，有一天你会发现这两个存储的控制器再也撑不住了，为什么呢?我上面加的越来越多的一些服务器，我这个控制器有办法撑得住吗，撑不住，这时候谁最高兴，存储的厂商，他们会说哎呀你这个不能用了，我们换大一点好的，他好高兴呀。但是谁最生气，你老板，你们领导会说哎呀这不是刚买两年，为什么又不够了，当初谁去评估这个容量，这个效能谁评估的。当然还是存储厂商，存储厂商会讲一句话，你们是不是可以变成一个开发环境，我买一大台存储进来。但是你到底解决问题没有，你完全没有解决问题，你重新在换了一台更大台的存储，然后接下来做数据的转移、变迁，那就是风险。

　　所以这一部分来讲都是错的，所以我们来看一个数据中心应该要怎么样做，各位可以看到第一种情况，前面绿色就不谈了，因为这个太早时间了，我们看中间那一块，这一块的架构是不是各位现在正在使用的，没有错，上面Vmware下面EMC，可是到下一个时代是什么时代?大家说公私混合云，我们在一起做。私有云来讲KDN，国内很多人喜欢创新，自己搞开发，KDN也是一做云，Vmware也是一朵云。公有云AWS进来了，接下来华为、百度，这些云的公司一家一家开起来。我们如何在云的时代，让我们私有云跟我的公有云去做互相配合。我举一个例子来讲，我可以把虚机备份到公有云上面去，我需要不需要买磁带，不需要了，我备到公有云去了，公有云是什么呢?你开机收钱，不开机收基本费，这样比去备份磁带好多了，我们未来希望做到说你可以把你的虚机备份到公有云去，这是未来更新的想法。

　　传统的这些架构是不是适合虚拟化，其实说真的不太适合做虚拟化。我们要怎么样做到呢?我们来看一下，传统架构我们可以看到三层次架构，大家都很清楚，我们希望通过堆叠的架构，我们可以超融合，一个一个堆叠上去之后，你就有更大的池，不管是在运算方面，不管是在存储方面，你有更大的空间，更快效能。

　　当然我们想说，Nutanix怎么搞的呢?我们就是在这个里面放了四个节点，你可以把每一个节点想成是这是一个X86服务器，他就像一个X86服务器，这些服务器每一个X86服务器只负责六块盘，在这六块盘里面我们去起一个虚拟机，这个虚拟机就是一个存储的交换器，只是他是虚拟化，请问一下各位，EMC的UNS控制器里面是Windows，就是一个桌面系统，操作系统。那一样我们把这样操作系统，我们放在每一个节点上面，只是我们做了虚拟化，这些虚拟化控制器，我们把它集群起来，便成了一个大的NDFS集群，这个集群里面我们就把所有的盘集合起来变成一个大的资源池。你需要多少，我再给你多少就好了。所以我们就做成一个大的池，通过这个大的池给Vmware，我们就可以在上面运行我们的虚机。这样的一个架构我们称之为数据中心的4.0的版本，这才是未来数据中心的架构。

　　当然你说我刚开始买，我可以不可以从三个节点开始，可以。我们举例来讲，你的节点有16个，有4T的硬盘，你有128G内存，如果一开始我们公司规模不大，我先买三个节点，我总共CPU48，我内存有384G，当我不够的时候多加一个结点，就变成64核，内存更多，我能存储空间更高，连带着下面一个东西IOPS，存储的性能也跟着提高。所以可以看到你加的越多就越低，非常的简单。

　　这样一来我们就可以预估每一个节点能产生多少IOBS，当我的业绩在成长的时候，我就可以按照我的业绩去增加我的节点，我不是一次要全部买齐，我可以一个节点，一个结点慢慢加上去。我们还有把不同的型号混合在一起，你刚开始觉得没有用过试试看，我买一千的系列，这对我们来讲是比较低级的，但是觉得很好用的，我未来想买3000、6000个可以不可以，你可以把这些系列全部放在一个集群里面。所以我们集群里不是要买一模一样的集群，不需要，你可以混搭。

　　这一部分来讲就是一个传统做存储的时候，你要创建一个需要一个过程。你如果换到这样平台之后，所有的事情六个步骤变成一个步骤，就可以搞定了。当然一般在存储的角度来看，我们都会做所谓的备份，灾备的部分。所以我们从PO和TO概念来看，PO我们可以做到立即，PO等于0，这代表什么意思呢?在存储上面来讲就是同步。而PO我们可以不可以做到0，有，有一个东西可以做到0，帮助友商打一下广告，但是大部分来讲一般应用都用HA，这可能是几分钟做一个切换。在Nutanix来讲提供了四种解决方案，在备份和备云里面。

　　最后一个东西是双活高可能，同城双中心，两地三中心都听过吧，这在原本的方案要买非常昂贵的东西，我们在里面可以见到这样一个功能。我们可以做到同城双中心，这个双中心只要往来的封包在这范围之内都可以。我们可以做出N2N，你通常在存储里面只能做AB拷贝到BD去，我从北京到天津，他不能从天津回来，或者我想从北京做天津、上海、广州，我做不到，为什么呢?我只能支援两个，我们没有，我们可以多对多，一对多，N2N的架构，我们在做数据的复制的时候，我们是以虚机为单位，我们做压缩和去重，来加速压缩。当然我们提供了完整的一些快照和克隆和Vmware结合，他们在做部署的时候，我们也是帮助他们一起，所以让你更快速的部署。我们业提供所谓的想把虚机备份到Windows备份到AWS，可以通过这样功能来做。

　　双活高可用集群，这一部分我们也支持，你不用再去买昂贵的设备来做这些事情。当然人们在存储的时候我们会做一些事情，我们可以把你的数据做压缩，让你存的空间更小，帮助你做去重，我只要存一份就好了，这些都是存储上面基本的功能，我们都已经内详嵌在里面了。

　　我们提供了一些健康检查的功能，我们从这个页面可以看到针对虚机做健康检查，我们针对你的主机和服务器进行检查，我们可以针对这些东西做检查。我想跑报表可以不可以，可以的，里面这些功能都有。如果你今天新购买了一个节点，我原本只买了三个节点，我想要增加第四个节点，容易不容易，我如果今天有做一些展示，我会找业务或者直接CIO上台，请他帮助我做一个节点增加一个功能，他只要两个打对号，按OK，就把第四个节点加进去，你完全不用管进去，自动帮助你把数据分散平衡。我们也提供一个滚动式设计，假设我们版本是4.1的，明年搞不好有4.3版，5.0版都有可能，出来的时候我要升级我怎么做?很简单，我只要把我需要的ISO档案丢给其中一台节点，他就会帮助我做自动的升级。

　　我不知道各位有没有用过一些家用的无线路由器，我们的感觉就像这样子，非常简单。但是我觉得这个东西还不够吸引人，更吸引人的东西是这个，可以不可以想象一个事情，贵公司里面只有一种品牌的服务器的人举手，大家应该都是多品牌，有多品牌服务器，假设现在都用Vmware5.5版，现在最新版本是什么版本?6.0出来了吗，这之后可能过了半年之后一想我搞一个升级计划，可以想像你有不同的服务器要安装，你要怎么样来做，首先一个一个灌很复杂，你可能要一个月到两个月去计划，一个星期，两个星期去执行。但是如果告诉你，你未来只要做这个事情，我把ISO丢上去，我按一个键，把我从5.5版升级到6.0板，你也不用考虑虚机，他会自动移到别的地方去帮助你做升级之后移回来，我告诉你有这样功能会不会用，绝对会用，为什么呢?因为你不需要别人服务你，你自己就可以做完升级，都是一键可以全部做掉。

　　因为这些东西可以支援服务器虚拟化，桌面的虚拟化，大数据，这一部分也支援，分公司的服务和灾备。这跟虚拟化完全没有关系，你把这个东西放在新疆是最好用的，为什么呢?你可以想一想传统三层次架构，我交换机坏了，硬盘坏了，服务器坏了，你只好保修，这有没有办法做到，他不知道。但是如果我这种架构，你看到这三台机器，他的硬盘，我从总公司就可以知道，原来这是硬盘坏掉了，我就把硬盘灯打亮，我把硬盘寄过去，你把亮灯硬盘抽出来帮助我换进去就好了，不需要搞到三层次架构，为什么呢?因为我的就是这样。

　　这是我们所有全球的客户，你可以看到招商也有购买，三星。接下来这是我们相关的数据下载，如果你想要了解更多，你可以到我们这些网站上，这里面有很多视频，我们怎么样做运行，我们也有一些白皮书，中建还有一个Blog，我们也希望各位如果有空，你是技术人员可以看一下，让你更了解我们公司产品，写这个人是从Vmware过来的一个高手，他写东西非常详细。我今天演讲就到这边，不知道各位有没有什么问题，如果没有问题的话，就谢谢大家。

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