超融合 行业应用日盛
2017-11-07郭涛
郭涛
超融合不仅在国外市场盛行,Nutanix、VMware、EMC等国外厂商借此找到了新的业务增长点,国内厂商也迎头赶上,同时国内也涌现出了一批主打超融合解决方案的创业企业。由于对超融合的理解不同,各厂商推出的解决方案也有较大差异,卖点各不相同:既有软件方案,也有软硬件一体机;既有以替代传统存储为己任的,也有致力于成为云平台底层技术支撑的。超融合不仅在技术上百花齐放,而且在行业应用上也越走越深,覆盖诸多行业,包括金融、电信、政府、制造、医疗、能源、教育、航运等,甚至成了企业核心业务的基础平台,成为企业云化的关键支撑,从本文精选的案例中就可见一斑。
记者根据对超融合在行业客户中的应用情况,总结出了如下几个特点。
第一,超融合的主要优势体现在,可以将计算、存储、网络等IT资源实现高度集成化和一体化,避免了过去“烟囪式”的IT架构方式,不仅让整个系统的部署、管理和运维更加简单、快捷,而且大大提升了IT资源的使用效率,让IT架构变得更加灵活。广东航运借助超融合架构实现跨境数据中心资源的大整合,就充分发挥了超融合的整合优势。很多用户之所以青睐超融合,也正是因为这一点。市场分析机构Taneja Group在2016年的一次调查中发现,25%以上的企业IT主管表示,他们正在使用超融合作为数据中心的一个主要架构。超融合已经成为行业用户实现IT转型的重要抓手。
第二,超融合作为一种新的技术框架,正经历从几个节点的小规模应用到数千个节点的大规模应用,从支持一些边缘应用或新兴应用到进入企业关键应用的转变,这说明超融合的技术和应用不断走向成熟,其整合、高效、安全、稳定、灵活等特点得到了越来越多客户的认可。对于IT厂商来说,金融、电信是“最难啃的硬骨头”,因为这两个行业的客户不仅追求新技术,而且对于技术的稳定性、可靠性也要求最高。某项技术如果能在这两个行业中打开局面,那么其市场前景是可期的。本文精选的中国联通“沃云”和吴江农商行两个案例,一个是电信,另一个是金融,都将超融合作为最核心的技术平台,而且中国联通“沃云”还是截至目前中国部署规模最大的超融合案例,这都说明超融合不是“小打小闹”,而是堪当大任,能够在要求苛刻、规模相对较大的应用环境中发挥核心的作用。
现在还有一种趋势,超融合不仅可以应用于企业的大型数据中心,而且还可以扩展到远程办公室和分支机构。超融合市场越来越热闹。
第三,随着企业云化的进程不断加速,超融合逐渐成了企业云平台的核心支撑,武汉大学的教育云、济南市第二人民医院的医疗云就是最好的例证。云平台必须是开放的、易于扩展的、高性能的、安全的,而这些正好是超融合的优势。书生云承建的投资10亿元的凤凰大数据中心,就是一个采用超融合技术的、存储容量达EB级的新型云数据中心。超融合的架构与开源的OpenStack、软件定义存储、闪存等的融合为企业的上云之旅开辟了一条捷径。
第四,超融合还处于不断发展之中,随着人们对超融合概念的理解逐渐加深,以及通过实践和摸索找到更多超融合的应用场景,有更多成功案例和经验可以借鉴和分享,超融合将真正成为企业数据中心整合以及云化的首选。
无论是超融合或其他一些新的技术,用户在没有真正深入了解之前,特别是不知道如何将新技术与自己的需求进行匹配之前,最好保持谨慎的态度,多听多看,并且要进行严格的测试,这样才能保证在超融合的道路上不走或少走弯路。
广东航运跨境数据中心资源整合
案例背景 广东省航运集团有限公司(以下简称广东航运)是由广东省人民政府国有资产监督管理委员会监管的省属大型企业集团。广东航运现拥有二级子公司10家和香港上市公司1家,在粤港澳地区拥有内河码头21个,建立了覆盖海内外的营销网点超过50个,同时经营和管理着高速客船50艘,拥有8艘近远洋运输船,运力规模达到35万吨,在粤港澳以及东南亚地区享有较高的行业知名度和影响力。
用户需求 近几年,随着经济结构调整和企业规模不断扩大,企业对信息化的要求越来越高,这也是企业实现数字化转型的关键。广东航运原有的传统服务器架构存在的问题愈加凸显,广东航运迫切需要更加现代化的计算、网络、存储一体化的架构,以实现业务的整合和高效运行。
具体分析,广东航运一直采用“烟囱式”的IT架构方案,分别为不同的业务板块,包括船舶工业、房地产和物业管理、港口物流、近远洋运输、客运旅游构建IT系统,造成了条块分割。而且,这些业务分别运行在位于广州和香港的数据中心,在运维人员有限的情况下,异地部署不仅复杂费力,而且运维效率低下。
超融合可以这样用
经过前期多轮技术沟通,广东航运根据自身业务和发展状况,最终采纳了联想设计的广州、香港分设5个节点的H1000超融合软硬件一体化解决方案,统一运行货运管理、财务、OA等多个业务系统,实现了跨境数据中心资源的高效整合。
近日,基于应用智能感知,联想在原有的H1000、H3000系列超融合方案基础之上又推出了3个新的产品版本,包括以KVM为核心的联想超融合H1000高级版和以商用虚拟化平台为核心的联想超融合H3000企业版和H3000标准版。具体来看,H1000高级版优化集成了分布式交换机、虚拟防火墙、虚拟路由器,以及一键式拖拽的网络架构设置,可为客户提供一站式的包含计算、存储、网络、安全的超融合解决方案。它基于开源KVM进行深度集成定制,完全自主可控,其丰富的周边国产化应用方案,可满足政府、军工等行业客户的需求,并提供秒级快照克隆技术。
案例效果 解决现有堆叠式架构对业务系统造成的隐形风险,这是广东航运采用超融合的初衷,那么实现的效果又如何呢?
第一,解决了异地访问瓶颈。联想超融合系统可以整合现有业务,基于用户系统异地部署的前提,分别在广州和香港建立数据中心,应用部署遵守就近原则,让访问量大的应用尽可能靠近用户侧,极大地降低网络不通畅的风险,使用户访问体验得到大大改善。endprint
第二,超融合具有高可靠性。联想提供的超融合解决方案采用全冗余配置,即使存储网络或管理网络两者之一出现故障,系统仍然可以正常运转,从而避免了单一节点故障风险。
第三,实现了资源统一管理。联想超融合解决方案提供一体化的管理界面,管理员可以直接观察到业务服务器的运行情况和各自的资源使用比例。资源使用率达到预设阈值后,就会自动提醒告警,同时支持在线扩充,确保在不影响业务运行的前提下,实现存储、内存等资源的灵活扩展。
第四,让用户获得整体服务。联想超融合使用联想软硬件产品,软件和硬件都享有一定的免费维保服务。用户的业务系统一旦出现问题,联想全国售后服务点会第一时间响应,尽可能降低宕机风险,避免了因为软硬件厂商不同,在出现故障后互相推诿的风险,从而大幅提升故障解决效率。
用户感言 “联想超融合H1000解决了我们业务系统上线和运维管理的难题。”
——廣东航运IT主管 邹锡标
武汉大学构建教育云
案例背景 随着武汉大学教学改革的深入,越来越重视学生的个性化需求。完全学分制、创新教育、网络公开课等新的管理和教学形式的引入,对武汉大学的教育信息化平台建设提出了新的要求。
用户需求 校园网、在线教育平台的普及,提高了教育资源的共享和利用率,促进了高校管理手段和教学方式的变革,但也暴露出一些问题。
软硬件设施分散,管理维护成本高。比如,武汉大学各二级院系在信息化平台的建设中,一般会自购硬件设备和相应的教学软件,而为了保证兼容性和稳定性,一台服务器上通常只运行1~2个应用,硬件资源的利用率不高。信息化教学资源日新月异,现有设施更新速度慢。网络公开课、微课等教学模式的涌现,对于软硬件水平提出了更高的要求。应用系统越建越多,但由于意识、技术和资金等方面的原因,网站被黑、应用瘫痪、数据泄露或被篡改等情况时有发生,安全问题较为突出。而且,武汉大学全日制在校生超过5万人,并发需求高。
超融合可以这样用 为解决以上问题,武汉大学网络中心在2012年初利用云计算技术,采用成熟的云计算软硬件产品,结合学校自身的特点和实际需求,搭建了共享服务器群——武汉大学云平台,作为全校信息化基础设施共享平台的重要组成部分。武汉大学云平台采用多集群架构设计,由50台x86服务器组成了OpenStack云集群1,另26台本地存储服务器构成了OpenStack云集群2,还利用22台集中存储服务器构建了开源云计算实验室。OpenStack集群1和2共同撑起了武汉大学核心业务云平台,通过集成学校现有的统一身份认证和短信平台,实现资源的统一调度和管理。
武汉大学云平台采用海云捷迅提供的超融合方案,可扩展性好。未来随着数据量不断增加,存储单元的扩展必然伴随着存储性能的下降。武汉大学云平台由于采用超融合架构,每个节点机里都包含数据控制单元和数据存储单元,且各节点机地位对等,需要扩展时仅增添节点机即可,新添置的节点机和原有节点机构成新的集群,在容量扩充的同时系统整体性能也是线性增加的。
案例效果 武汉大学云平台能有效利用武汉大学现有软硬件设备,通过虚拟化技术统一建设和管理,充分发掘基础设施的潜能。使用者可按需申请服务,合理利用资源。云计算的大规模分布式计算能力,能为海量服务请求提供稳定高效的支持,同时满足武汉大学信息网络部门、各二级学院、老师与学生等不同层次和不同角色的服务需求,在降低成本的基础上,充分提高资源的利用率和共享率,促进管理水平的专业化。
从高并发需求的角度看,共享服务器群利用同期规划的负载均衡设备,很好地支撑了学校的教学和管理工作。以本科生选课为例,武汉大学有本科生3万余人,选课在网上进行,每次网上选课时间为两天,是很典型的高并发实时访问的活动之一。在实现共享服务器群之前,每次开放学生网上选课,教务部服务器最大能够承载的并发不到2000人,导致学生无法正常选课。教务部选课系统部署到共享服务器群上以后,已承担多次全校本科生选课,最大选课并发访问接近1万人。
用户感言 “武汉大学采用云平台后,2012年~2017年,降低虚拟化及服务器采购成本800 万元,降低了30%的人工成本,资源池利用率提升40%以上,运维管理效率也提升了30%以上。”
——武汉大学网络中心负责人
济南市第二人民医院向云转型
案例背景 济南市第二人民医院是济南地区建院最早的医院之一,始于1923年。经过近百年不平凡的发展历程,该医院现已成为一家标准化建设的公立三级医院,目前年接诊量约25万人次,年手术量1万多例。
随着济南市第二人民医院的发展,门诊量不断攀升,突发流量情况增多,对医院的整体服务水平提出了更高要求。在新形势下,院方要求IT系统要更加稳定、高效、安全。
用户需求 济南市第二人民医院的HIS、EMR、PACS等核心业务系统,以前都采用服务器加独立存储的方式,业务系统以单机的方式运行,存储没有实现“双活”。在IT系统改造之前,医院大概有20台服务器和3台企业级存储。
济南市第二人民医院设定的此次IT改造的目标如下:提升业务系统的稳定性,医院HIS系统、PACS系统等均要求IT系统在服务器宕机的时候能够快速恢复;提升业务系统的响应速度,随着接入终端和就诊人数的持续增加,系统要具备更高的性能,给医生看病带来更快的响应,从而提升医院整体服务水平;提升系统安全性,网络数据中心建设要符合等级保护的相关要求。
超融合可以这样用 济南市第二人民医院最终选择了深信服作为合作伙伴,通过基于超融合架构的深信服企业级云解决方案,对数据中心进行云化改造,分别建立了高性能资源池和混合资源池。
其中,高性能资源池采用了3台四路全闪存服务器,承载HIS、EMR、RIS系统。该资源池可以提供超过30万的IOPS,以及接近5TB的存储容量,至少可以满足未来5年的需求。混合资源池采用6台服务器,采用固态硬盘和机械式硬盘混合的模式,承载PACS、手麻、院感、无线查房、合理用药、随访、病案、OA、绩效等系统。 在云数据中心建成之后,济南市第二人民医院还采用深信服企业级云迁移工具,将业务系统快速迁移至云平台,HIS、ERM、RIS等核心业务系统在一个晚上即完成迁移,实现了医院业务的平滑上云。在数据安全方面,云平台通过镜像技术和CDP连续数据保护技术实现核心和非核心业务的容灾,总体实现RPO为零的目标。endprint
案例效果 济南市第二人民医院采用深信服企业级云建设的医疗云数据中心,承载了医院绝大多数核心业务,整个部署和迁移过程非常顺利。稳定、高性能的医疗云数据中心完全能够满足医院高门诊量的业务需求。
深信服基于超融合构建的企业级云,首批获得了“2017可信云”认证,可以有效满足医疗行业上云的要求,已帮助多家医疗用户完成了核心业务上云的任务。新打造的云数据中心优势明显:在兼容性方面,云数据中心利用了原有的不同品牌的服务器,对硬件兼容性较好,在业务系统方面还兼容友商的HIS、PACS系统,实现了HIS系统和PACS系统平滑上云;在稳定性方面,云数据中心能够保证医院所有应用系统在服务器出现故障时,RTO指标小于3分钟,核心系统HIS、EMR、LIS、RIS的RPO指标为零;在性能方面,由于采用了高性能集群,IOPS性能超过30万,大容量的混合资源池可以满足医院日门诊量3000的业务需求;在安全性方面,由于采用了虚拟化的下一代应用防火墙实现南北向隔离,同时采用分布式防火墙实现东西向流量隔离,从而保证了云计算环境下的安全性;在运维方面,实现了业务系统的自动化部署,以及业务拓扑实时展示,让运维可视化,医院维护人员两小时即可熟练掌握。如今,超融合架构已经被越来越多的行业用户作为其上云的平台,其整合性、灵活性、安全性得到了充分施展。
用户感言 “采用基于超融合的深信服企业级云打造云数据中心后,云平台明显提升了业务的稳定性,医护人员再也不用担心由于服务器宕机而带来的业务中断。此外,云平台还能实现可视化的运维,运维人员对云数据中心的运行状态一目了然,运维效率大幅度提升。”
——济南市第二人民医院IT负责人
吴江农商行实现金融业务创新
客户背景 江苏吴江农村商业银行股份有限公司(以下简称吴江农商行)于2004年8月由吴江市农村信用合作联社改制成立,是中国银监会成立以来全国第一家改制组建的股份制农村商业银行。吴江农商行正以全面而深入的战略眼光审视金融企业的长远发展,积极响应《中国金融业信息技术“十三五”发展规划》(以下简称《规划》)号召,不断完善金融信息基础设施,夯实金融服务的基石。
转型需求 《规划》中明确了“十三五”期间金融业信息技术工作的发展目标,要全面建成安全稳定、技术先进、集约高效的金融信息技术体系。为推动新技术应用,促进金融创新发展,就要用到云计算、大数据等先进的科技手段。对于吴江农商行来说,利用IT创新驱动业务创新已经箭在弦上。
2016年底,吴江农商行啟动了全行的私有云规划工作。吴江农商行内部系统每天产生数以TB计的交易、支付、渠道等各种日志数据,因此必须为迅速增长的海量数据建立全新的处理策略和维护能力,才能应对日趋复杂的管理需求,抓住稍纵即逝的市场机遇。
日志数据中蕴藏着丰富的知识,可以帮助吴江农商行提高服务质量,增强竞争优势。吴江农商行通过建立日志云,一方面满足了金融监管机构对日志的审查要求;另一方面也充分满足了自身对日志管理的需求,包括关联事务查询、多维度异常分析、安全审计、动态趋势检测等。
但是,原有传统的集中式存储架构让吴江农商行的日志易系统面临以下痛点:单点故障,存储扩展能力受限,业务扩展灵活性不高,IT资产规划难,物理设备资源利用率低下,计算资源难以实现线性扩展等。
随着“双模IT”时代的到来,基础架构的统一管理、高可用、数据安全、横向扩展、运维高效等成了吴江农商行迫切需要解决的问题。
超融合可以这样用 吴江农商行今年6月牵手ZETTAKIT(泽塔云),完成了超融合架构在其数据中心生产业务系统上的部署。
针对吴江农商行的业务创新需求和IT痛点,ZETTAKIT与吴江农商行通过全方位的技术讨论,从部署、管理、SDN、存储、应用高可靠、数据高可用等方面,进行了充分交流。
ZETTAKIT提供了超融合解决方案:解决了吴江农商行计算和业务扩展的难题;ZETTAKIT超融合方案具有的HA故障迁移功能,可以消除物理设备单点故障风险;ZETTAKIT多重容灾备份方案,可以在15分钟内实现系统快速异地重建,使得数据和业务得到实时、持续的保障。
改变看得见 在通常很难攻克的金融领域,超融合技术的稳定性、可靠性得到了充分验证,也增强了金融行业客户采用超融合的信心。
众所周知,金融客户对IT和业务系统稳定性的要求是极其严苛的。吴江农商行在超融合系统上线前进行了全面而严格的测试。整个测试从稳定性测试、高可用测试、性能测试、生产业务测试等多个维度对产品进行了验证。通过3个月的考验,ZETTAKIT超融合系统从平台稳定性、可管理性、高可用性、管理使用等方面均取得了令人满意的测试结果。
在第一期业务规划中,吴江农商行将日志易等部分生产系统迁移到超融合基础架构上来,为未来数据中心技术创新打下了良好的基础。
用户感言 “这次与ZETTAKIT的合作,是我们从传统架构转向超融合架构创新的开始,也让我们看到了超融合架构带来的价值。《规划》指出,金融信息基础设施是金融服务的基石。我们相信并跟随金融创新的趋势,支持我行业务健康、创新发展,同时希望能够为整个金融业的健康发展贡献一份力量。”
——吴江农商行相关负责人
联通“沃云”的“底蕴”
客户背景 联通云数据有限公司是中国联通的全资子公司,面向互联网、政府、教育、金融、物流等行业客户;构建了包含公共服务云、专享服务云和能力开发云在内的“沃云”系统,研发并推广了云主机、云存储、云应用等一系列产品。
其整个云平台的最核心组件是分布式块存储系统。该系统要满足数据可靠性、业务连续性、系统性能等核心指标:系统稳定可靠具备硬盘与节点自愈能力;系统满足各种应用应用负载要求并具备稳定的性能;系统容量性能按需在线扩展;系统安装、维护、扩容简单快捷。
转型需求 联通“沃云”早期尝试采用开源分布式文件系统Ceph,但无论是社区版还是商业版Ceph都不能完全满足联通“沃云”的应用需求,主要存在如下问题:并非为虚拟化场景设计架构,IO路径设计过长导致系统无法满足高负载应用;开源存储软件有漏洞,大多依赖社区修复,响应速度较慢;系统产品化程度不高,运维复杂,无论是使用还是二次研发,成本都较高。
超融合可以这样用 SmartX公司与通过与联通云数据有限公司的充分交流和产品评测,联通“沃云”平台最终决定利用SmartX Halo ZBS+OpenStack,搭建超融合虚拟化云平台。其中SmartX Halo为“沃云”提供了可水平扩展、高可用、高性能、易管理的分布式块存储服务。
OpenStack计算虚拟化与Halo ZBS部署于同一个物理节点的硬盘,通过ZBS池化成统一资源池;充分兼容包括华为、HPE、联想、Dell、浪潮等在内的多家服务器品牌;全系统三副本结合独立冗余的万兆内部网络确保大于“5个9”的系统可靠性;Halo ZBS通过iSCSI接口支持OpenStack平台的Cinder服务、Nova服务和Glance服务对外提供虚拟机镜像和虚拟卷服务;SSD用于读写缓存加速I/O访问。
改变看得见 截至2017年5月,系统已经为大量公有云和大型政企私有云客户提供了稳定的服务。系统运行1年零4个月,整体规模超过2000节点、24PB容量。2016年10月,Gartner对国内的超融合厂商进行了调研,并在报告中提及,中国联通是国内超融合部署规模最大的案例。
任何一项新技术的兴起和普及,都要经历从边缘应用到核心应用,从小规模试用到大规模商业应用的过程。超融合作为一种新兴的技术和架构体系,能够得到像中国联通这样的大型客户的认可,并实现如此大规模的商业化应用,说明超融合技术已经走向成熟,可以成为企业最核心的技术支撑。
用户感言 “SmartX为联通‘沃云提供的超融合分布式块存储运行良好, 为广大政企客户提供了高性能、高可靠的块存储产品与服务的 同时,系统扩展能力强、维护简单,很好地满足了我们预期的设计目标。”
——中国联通云数据公司云计算与大数据研发部总经理 陈清金endprint