突破局限，PowerFlex以软件定义新架构

开钫

超融合作为软件定义数据中心的关键技术支撑，同时也是过去十多年来IT基础架构领域最具创新的解决方案之一，其发展已趋于成熟，并广泛应用于企业数据中心，在全球和中国市场的热度颇高。

Gartner对超融合(Hyperconverged Infrastructure, HCI)的定义是：超融合将存储、计算和网络结合到一个系统中，以减少数据中心的复杂性并提高可扩展性。通过这种方式，多个服务器可以集中在一起，创建共享计算和存储资源池，以便于消费。

超融合以虚拟化技术为基础，核心是分布式存储技术。长久以来，超融合的发展与虚拟化技术的成熟度紧密相关，虚拟化技术的广泛应用为超融合架构的出现提供了技术基础和市场需求。

存储计算紧耦合

新老架构优势如何兼得？

相对于传统三层架构，超融合简化了基础架构的复杂度，同时具备良好的横向扩展特性，可以随着节点的增加线性扩展计算和存储资源。主流的超融合解决方案都提供了统一的管理平台，可以实现自动化生命周期管理、智能化运维监控等功能，因而深受用户喜欢。

目前，超融合在金融、制造、医疗、教育等行业都得到了大规模的部署，广泛应用于VDI、虚拟化、混合云、云原生等场景，成为了现代化数据中心的重要组成部分。

其实超融合本身并不是一种技术创新，准确的讲，它是一种架构或者解决方案的创新，整合了虚拟化和分布式存储技术。

市场上常见的超融合解决方案基本是计算和存储的紧耦合架构，即超融合集群中的节点同时提供计算和存储资源，而这种架构贯穿了超融合长达十几年的发展历程。

不过，随着超融合部署规模的壮大，以及数据中心工作负载越来越多样性，传统的超融合架构也面临一些挑战：

1、扩展不灵活：扩容节点时必须同时扩展计算和存储资源，无法独立的扩展计算或者存储节点，扩展不灵活，且一定程度造成了软件成本的浪费。

2、资源利用率不高：超融合集群的存储只能提供给集群内部的虚拟机使用，无法为其他超融合集群或者外部的裸机、容器提供块存储服务，形成新的资源孤岛。

3、存储性能不稳定：由于计算和存储的紧耦合关系，虚拟机和存储控制器共用节点的CPU性能。而这就意味着，当虚拟机负载越大时，所消耗的存储性能也越大，造成了CPU争用的情况，存储性能的稳定性得不到保证。

当超融合的部署规模越大，业务负载越繁重时，这些问题将会愈发明显。有意思的是，这里列举的三个问题恰恰是传统三层架构的优势。那到底有没有一种更好的方案，可以结合超融合和三层架构的优势，做到鱼和熊掌兼得呢？这个问题的答案就是接下来介绍的Dell PowerFlex解决方案。

Dell PowerFlex

软件定义，突破局限

Dell PowerFlex提供了一种新的软件定义基础架构的解决方案，它既具备传统超融合架构的特性，又可以提供更灵活的扩展，还可以为裸机、容器提供存储服务，可以有效解决传统超融合架构在使用过程中遇到的限制和瓶颈。

那么PowerFlex是如何通过软件定义基础架构来突破超融合的局限性的呢？在此之前，我们不妨先来了解下PowerFlex的基础概念，这对于接下来我们探讨如何结合实际的业务场景选择合适的PowerFlex架构是非常重要的。

PowerFlex软件的核心也是分布式存储，它包括三个重要的组件：

●SDS：创建和提供存储的组件

●SDC：供操作系统消费存储的组件

●MDM：监管集群配置、监控、重新平衡和重构的组件

PowerFlex支持原生存储多路径，通过SDC和SDS之间构建的网络状拓扑连接，PowerFlex可以为计算平台提供非常强劲的存储性能。

根据PowerFlex节点上安装的不同组件，我们可以将PowerFlex的节点分为以下三种类型：

●存储节点：只安装了SDS组件的节点

●计算节点：只安装了SDC组件的节

●超融合节点：同时安装了SDS和SDC组件的节点

为了保证存储的可靠性，存储节点和超融合节点必须使用经过验证的PowerFlex专用硬件，计算节点推荐使用的PowerFlex专用硬件也支持普通x86服务器。

在介绍完PowerFlex的基本构成与概念之后，我们就可根据不同企业所面临的不同场景来选择适用于企业自身的PowerFlex。

场景一

以虚拟化 (vSphere)负载

为主的中、小型数据中心

在这种场景中，我们推荐从至少3个PowerFlex超融合节点开始构建一个超融合集群，后期随着业务的增长，灵活的扩展计算节点、存储节点或者超融合节点。

区别于传统的超融合架构，在PowerFlex的混合架构中，超融合节点和计算节点可以组成一个虚拟化集群，即在vCenter中这些节点处于同一个vSphere Cluster管理，当然，您也可以将超融合节点和计算节点划分成两个独立的虚拟化集群。而在逻辑存储层面，超融合节点和存储节点组成一个保护域，即一个分布式存储集群。

因此我们可以看到，虽然初次部署阶段的PowerFlex跟传统超融合的构建方式相同，但在后期的扩展过程中PowerFlex则能提供更灵活的扩展选项，更加贴合客户的实际需求。

场景二

以虚拟化负载为主的

中、大型数据中心

在这种使用场景中，计算资源和存储资源的需求往往不会十分匹配，通常是计算资源需求偏多。与此同时，除了虚拟机负载之外企业还会有裸机的工作负载，如数据库应用等。

如果使用传统超融合架构，由于需要将存储资源均摊到每个节点上，导致每个节点配置的磁盘数量较少，极易造成超融合软件授权（通常以CPU或者Node数量计费）的浪费。同时超融合自身的存储无法共享给裸机使用，还需要为裸机单独采购一套SAN存储，无形中增加了成本。

因此在这种场景中，我们推荐在最开始的部署阶段可以考虑超融合节点+计算节点的混合架构设计，从而降低整体成本。根据安装的vSphere ESXi/KVM/Hyper-V等虚拟化系统或者Window/Linux等裸机操作系统，您只需要在操作系统中安装SDC组件即可使用PowerFlex超融合集群提供的高性能存储。后期随着业务的增长，您也可以灵活的扩展各种类型的PowerFlex节点。

除此以外，建议将相对重负载的虚拟机应用放在计算节点上运行，这样超融合集群的存储性能会更稳定。

场景三

承载各种工作负载的

大型、超大型数据中心

当下，云原生技术正在成为企业数字化转型的重要驱动力，其市场规模、技术成熟度、行业应用和开源生态都在快速发展中，可以预见在大型数据中心内部，裸机、虚拟机、容器三种类型的工作负载将同时存在。

而这就意味着企业必须构建起一个统一的平台以承载各种应用，同时还要保证提供强大稳定的存储性能并实现存储、计算的按需扩展。

面对这些挑战，传统的超融合架构已经无法应对，而PowerFlex存算分离的分布式架构一定是最理想的选择之一。

PowerFlex的存算分离架构很好的实现了计算、存储的独立扩展，这种分离架构能够更好的保证分布式存储的性能和稳定性，同时也能保证计算节点可以按需部署裸机、虚拟化或者容器平台。而在管理方面，您也可以通过PowerFlex Manager对存储和计算节点提供统一的生命周期管理和运维监控。

通过以上三种场景的分析，我们不难发现PowerFlex既支持超融合架构部署也支持存算分离架构部署，或者混合架构部署，是现代化数据中心非常理想的基础架构选型。当然以上场景是假设性分析，我们可以根据企业的规模，项目预算，应用特性等因素去设计最符合自身需求的PowerFlex架构。

数据中心的发展充满着不确定和挑战，而PowerFlex在构建基础架构时极为“Flex”的灵活性则可帮助企业更好地去应对业务发展过程中的不确定性，而且始终无需担心基础架构的性能和稳定性问题，因为PowerFlex足够强大并且可靠。

这就是PowerFlex以软件定义基础架构带来的价值，帮助我们突破超融合的局限性，从而构建更完整、更可靠、更先进的现代化数据中心。