超融合ThinkCloud AIO

应用场景

目前，借助于云计算来建设IT，以满足业务的发展需求已经越来越普遍。"云计算"是一种计算模式，在这种模式下，应用、数据以及计算存储资源以服务的方式通过网络提供给用户使用。"云计算"也是一种基础架构管理的方法论，计算、存储、网络资源组成IT资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源提供用户使用。
使用"云计算"的服务按需分配、按量计费，IT业将这种方式比喻为"像使用水电一样使用IT基础设施"，从而提高了系统灵活性，提升了资源使用率，减轻了运维复杂度，降低了总体拥有成本。云计算从底向上分为IaaS、PaaS和SaaS层，IaaS层作为上层的基础，在架构中起到至关重要的作用。下面对IaaS层的支撑架构进行深入探讨。

分立架构主要可分为三层，最上层服务器层，通过机架式或者刀片式服务器物理的部署业务应用；中间层的网络交换设备，实现计算到存储的网络通路；底层的共享存储设备，包括DAS/NAS/SAN架构方式的专用存储器，用来存储数据。
分立式架构的出现，将数据存储从服务器中分离，一方面通过业务逻辑层与数据层的分离提升了数据的安全性；另一方面，专用存储器可以部署更多的磁盘，在HDD作为主要存储介质的时代，可以很大程度上提升存储层I/O能力；再者，共享存储可以支撑HA等高可用架构从而更好实现业务连续性。
随着虚拟化技术的发展，为了提升计算资源利用率，在分立式架构的服务器层面使用计算虚拟化技术，将单台物理服务器虚拟出多台虚拟机使用。 1.1如何使虚拟化性能实现数量级的提升基于分立式架构支撑计算虚拟化时，业务应用部署在虚拟机中，上层服务器部署的大量虚拟机会向底层共享存储层发出大量业务请求，落实到具体访问层面，即为数据的读写。
假使某虚拟机中部署了一个业务应用，从用户端发起一个业务请求到达业务应用时，业务应用向底层存储实现数据读写的路径如下：
写操作：业务请求经过CPU和内存的处理后，发到PCIe BUS，经过HBA卡，到达网络交换机，经过网络交换机的I/O通路，到达磁盘阵列控制器，经过磁盘阵列控制器后端接口，到达磁盘柜，然后最终到达磁盘，完成写入。
读操作：请求到达存储层后，经历一系列路径，返回结果的过程。
因此，分立式架构支持计算虚拟化从而部署业务应用的模式下，计算到存储经过的I/O通路太长，虚拟化性能受到极大影响。
在互联网+和工业4.0的时代，在逐步实现IT资源云化时，通过传统的分立式架构支撑计算虚拟化时，一些I/O能力需求较强的业务应用无法很好地运行于虚拟化平台之上，究其原因正如上述架构分析，计算到存储的访问路径过长，因此I/O性能无法保障。虚拟化架构和高I/O性能这两者的碰撞让联想在运化过程中不断去探索IT基础设施架构的转型，用一种更合适的架构来支撑云化，提供更强劲的虚拟化I/O性能。 1.2如何减少应用部署周期分立架构模式下，软硬件要单独采购和部署，应用的上线部署流程长，业务部门需要新上业务应用，一般需要如下流程：
（1）向IT部门提出申请；
（2）IT部门做建设规划，需要通过业务量预估确定建设规模；
（3）选择技术架构；
（4）确定软硬件选型，通常以峰值性能来满足需求，同时要规避软硬件的兼容性问题；
（5）向上级申报预算；
（6）完成购买流程，包括招投标流程；
（7）客户或集成商协调不同厂家设备到货；
（8）硬件软件系统部署调试；
（9）业务系统试运行并上线。
整个过程中，审批复杂，效率低下，随着信息化建设加速和互联网的不断发展，业务需求驱动业务系统应具备短期部署上线的能力，因此，原有基础设施架构难以适应业务系统快速部署的要求，建设及扩容周期冗长。 1.3如何能真正实现按需的IT基础设施投入随着信息化建设的不断深化，互联网也在不断发展，越来越多的面向公众服务的业务应用上线，其业务其访问量有明显的波峰波谷，而且业务发展规模难以预测，基础设施投入的量难以估计。如果过分估计了业务发展的量，那么会相应的购买更多的物理设备以支撑业务，但是业务达不到规划时的预期，那么大量硬件投资被浪费；如果对业务发展的量估计不足，那么经历了长时间建设流程后建成的支撑平台一上线即面临资源不足的窘境，并不能充分支持业务发展。因此，亟需一种先进的架构，能够具备弹性的基础资源支撑能力。 1.4如何全面提高系统资源利用率早期的IT建设以业务系统为中心，依据不同的业务系统各自独立建设其IT资源支撑平台，各个系统各自独立，形成信息化的烟囱架构。由于各业务系统或部门都各自占用服务器和存储资源，造成了硬件资源的条块分割，无法弹性调度和灵活配置，硬件资源的利用率不高，往往只有5%到15%，一方面造成了成本居高不下，另一方面也造成了大量的资源浪费。计算虚拟化的架构下，大大提升了服务器的利用率，但是由于差异化存储设备的存在，计算层资源利用率的提升仅仅实现了系统整体资源利用率提升的一部分，还需要有更好的架构来实现系统整体的资源利用率的提升。 1.5如何让系统实现水平线性的扩展通过传统架构建设时，无论承载的计算的服务器如何部署，底层用于承载数据的存储采用共享存储，一般为SAN或者NAS，其扩展性为垂直的扩展性，在扩展时通过增加扩展存储单元来增加容量，但是受限于其控制单元的有限扩展性，未来随着业务量的不断增长，数据量大量增加，系统会面临性能逐步降低的风险，而且单点的共享存储架构会面临存储设备宕机系统即瘫痪的风险，因此，亟需一种能够水平线性扩展的架构来支撑业务应用，即Scale out的系统架构。 1.6如何降低系统后期运维难度和成本分立架构模式下，由于计算、存储和网络层面需要购买不同的设备，各设备的复杂度差异较大，就存储层而言，存在不同架构的存储设备，各设备的运维都需要专业的技术人员来运维，不同设备的管理方式各不相同，随着IT的发展，设备复杂度会越来越大，管理成本也会越来越高，无论是部署新业务系统，还是进行现有业务系统的升级和迁移，或者进行数据中心机房扩容，都面临着运维难度大以及由此带来的运维成本过高的问题。如果基础设施架构能否大大简化，运维只需要维护种类很少的通用型硬件设备，并且有统一的可视化的管理界面来对架构整体进行管控，那么运维的难度和整体拥有成本就会大大降低。
因此，随着虚拟化及云计算技术发展到当下阶段，设备利用率和系统弹性等问题已经被很好解决的前提下，上述新挑战成为困扰整体架构优化提升的关键点，这也是超融合架构产生的激发因素，而且随着技术积累和不断地践行新技术从小范围验证到大范围使用的途径，基础设施层架构正在不断的用超融合架构来实现替代。

+展开

方案概述

联想ThinkCloud AIO超融合虚拟化一体机，是基于超融合设计，采用极具创新的超融合架构，将计算与存储高度集成，并构建云管理平台的一站式解决方案；是一款真正的将软件，硬件、管理、超级融合的云基础设施一体机，为用户提供一个高度简化的一站式基础设施云平台，不仅可以使得业务部署上线从周缩短到天，而且与企业应用软件与中间件/数据库软件完全解耦，打破传统分离架构的IO瓶颈，数倍提升企业关键应用的性能。

ThinkCloud AIO作为一体化私有云基础架构的标准组件，为客户整合企业计算、存储、网络，统一管理等资源快速构建企业云，提供了全新的IT模型和服务体验：联想ThinkCloud AIO系列方案是基于"快速实施，快速部署"设计，给于客户提供1小时快速交付云平台的设想，让客户彻底摆脱了构建云平台时复杂的设计、安装、部署等过程。联想ThinkCloud AIO集成串联多台服务器，可水平扩展云平台计算与存储资源的规模，让云平台具备高可用、高性能、易管理、低碳等核心优势。

联想超融合架构定义：以软件为中心的新型IT基础架构，以x86服务器作为基础单元，由联想进行软硬件集成、优化和预装，在每一个节点内紧密集成计算、存储、网络、虚拟化和其他技术，通过统一界面对集成于其中的软硬件资源进行管理，实现管理简化，解决软硬件兼容性，可横向线性扩展，可实现一体化交付，整体在逻辑上类似于一个"盒子"。

+展开

-收缩

方案特性

X86服务器上的超级融合超融合架构整合了计算和存储，在整个架构中去除了传统架构的磁盘阵列部分，由X86服务器提供架构的硬件支撑平台，比之融合架构实现计算和存储更深度的融合软件提供所有智能

超融合架构作为一个基础架构，其硬件支撑平台就是X86服务器，每一层都离不开软件定义，因此所有智能的实现都依赖于软件，系统更加智能化。以虚拟化为中心的全面优化传统架构的着眼点在于在物理硬件形态之上部署业务应用，而超融合架构的着眼点就是虚拟化，很多软件智能以及软件核心算法的着眼点就在虚拟化，整体架构设计以虚拟化为中心，提升虚拟化的性能、提升虚拟化的可用性，等等。分布式处理一切，无瓶颈无热点从存储到计算，架构设计始终遵循分布式原理，每个节点功能地位对等，分布式处理一切，避免单点瓶颈，大大提升系统并行处理能力和可用性。自我修复系统超融合架构的一切智能皆由软件定义，因此，同样也具备自修复功能，即出现节点损坏的情形下，系统会实现自动识别、自动隔离以及节点修复后的自动数据恢复和数据负载均衡等。架构简化，快速部署超融合架构的基本组成为X86服务器加上软件智能，整个架构呈扁平化，相比之传统架构少了存储网络层和存储设备层，更为简化。超融合架构的部署时间可以减少到1天之内，基于超融合架构部署云计算平台从而构建超融合云，可以实现30分钟的超融合私有云快速部署，从而大幅降低客户部署时间和成本。

+展开