超融合架構(gòu)經(jīng)歷多年的技術(shù)發(fā)展，正逐步邁入規(guī)模落地階段。如今，超融合已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型背后的重要力量，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心核心業(yè)務(wù)的承載。隨著被越來越多的用戶所接受，超融合被認(rèn)為是未來 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)。

　　華云數(shù)據(jù)作為中國(guó)云計(jì)算獨(dú)角獸，為了更好地滿足用戶需求，通過自主研發(fā)于2019年推出了安超OS。為了能讓用戶快速了解安超OS超融合系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，本期大咖說，華云數(shù)據(jù)資深解決方案工程師桂燾分為兩期內(nèi)容，為大家?guī)?ldquo;安超OS超融合系統(tǒng)技術(shù)細(xì)節(jié)”，對(duì)華云數(shù)據(jù)安超OS超融合系統(tǒng)的核心組件和各組件功能特點(diǎn)等技術(shù)細(xì)節(jié)，進(jìn)行詳細(xì)介紹。

　　精彩觀點(diǎn)

　　1. 超融合是以軟件定義為中心的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，HCI將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等資源集成在標(biāo)準(zhǔn)的 X86 硬件中。HCI 包含的最小集合是：虛擬化計(jì)算(Hypervisor)，虛擬存儲(chǔ)(SDS)和虛擬網(wǎng)絡(luò)。

　　2. 安超OS的設(shè)計(jì)理念遵循軟件定義是基礎(chǔ)，分布式存儲(chǔ)是核心，架構(gòu)簡(jiǎn)化是目的，致力于打造一個(gè)能夠?yàn)槠髽I(yè)提供高性能、高可用、高效率及易于安裝維護(hù)的IT基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，加速政府和企業(yè)上云的進(jìn)程，為推動(dòng)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供完整的一站式企業(yè)上云的云操作系統(tǒng)平臺(tái)和生態(tài)解決方案。

　　3. 安超系統(tǒng)架構(gòu)：(1)安超OS部署在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上，與VMware或KVM的Hypervisor緊密結(jié)合。(2)安超OS在每個(gè)服務(wù)器上部署一個(gè)CVM(存儲(chǔ)控制虛擬機(jī)或容器)，通過該CVM將所有節(jié)點(diǎn)的本地存儲(chǔ)聚合成一個(gè)統(tǒng)一管理的虛擬化存儲(chǔ)池(Global Namespace);(3)在底層，安超OS利用內(nèi)存和SSD作為數(shù)據(jù)的高速緩存，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)分層，將存儲(chǔ)池分為緩存池(Performance Tier)和容量池(Capacity Tier);(4)在上層，安超OS為不同類型的應(yīng)用，提供基于策略的性能優(yōu)化和高可用性設(shè)置，實(shí)現(xiàn)安超集群內(nèi)多種應(yīng)用負(fù)載的支撐能力;(5)所有節(jié)點(diǎn)上的CVM通過高速以太網(wǎng)(萬兆以太網(wǎng))，管理和控制各節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸和通訊。

　　4. 安超OS是一款橫向擴(kuò)展的軟件集成基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)，采用通用的X86服務(wù)器，不與其他節(jié)點(diǎn)共享CPU、內(nèi)存、本地磁盤等組件;支持供應(yīng)商和組件的異構(gòu)性;可以提供快照、克隆、數(shù)據(jù)壓縮、存儲(chǔ)分層等原來由專有的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)提供功能，同時(shí)也可以按需單獨(dú)擴(kuò)展存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)(存儲(chǔ)能力)，或者只擴(kuò)展計(jì)算節(jié)點(diǎn)(計(jì)算能力)。

　　5. 安超OS核心模塊功能包括：文件系統(tǒng)、對(duì)象管理器、NFS管理、集群仲裁管理、節(jié)點(diǎn)管理、ArIL(Intent Log)&讀緩存。

　　6. 安超文件系統(tǒng)采用自研的、可伸縮的、具備彈性的分布式文件系統(tǒng)(ArFS)，提供企業(yè)級(jí)共享存儲(chǔ)服務(wù)。同時(shí)，通過跨集群的實(shí)例間同步操作來消除腦裂。此外，還能夠在集群中的每臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行管理實(shí)例，提供高可用和可伸縮的全局命名空間。

　　7. ArFS的讀I/O路徑：通過最靠近Guest虛擬機(jī)的本地存儲(chǔ)管理實(shí)例(ArSP)處理寫 I/O;數(shù)據(jù)條帶化盡可能寬，并創(chuàng)建數(shù)據(jù)副本。數(shù)據(jù)及其副本通過網(wǎng)絡(luò)，寫入至少兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)閃存介質(zhì)上的ArIL;每個(gè)節(jié)點(diǎn)都確認(rèn)數(shù)據(jù)已寫入閃存介質(zhì);在將所有數(shù)據(jù)(包括副本)寫入閃存后，寫 I/O 確認(rèn)信息返回給應(yīng)用程序VM;數(shù)據(jù)最終會(huì)寫入HDD。

　　8. 寫操作超時(shí)時(shí)的處理：(1) 通過最靠近Guest虛擬機(jī)的本地存儲(chǔ)管理實(shí)例(ArSP)處理寫 I/O;(2)數(shù)據(jù)及其副本通過網(wǎng)絡(luò)寫入至少兩個(gè)不同節(jié)點(diǎn)閃存介質(zhì)上的ArIL;(3) 某個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入閃存介質(zhì)超時(shí)(8s)，此節(jié)點(diǎn)被標(biāo)記為STALE;(4)其他節(jié)點(diǎn)上數(shù)據(jù)(包括副本)寫入閃存后，寫 I/O 確認(rèn)信息返回給應(yīng)用程序VM;(5)當(dāng)被標(biāo)記為STALE的節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后，數(shù)據(jù)將被更新同步到該節(jié)點(diǎn)，并最終會(huì)寫入HDD。

　　9. 主控制器隨VM浮動(dòng)時(shí)的I/O路徑：(1)傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)以服務(wù)器-客戶端的方式，維護(hù)所有 VM 的主控制器，該控制器有可能成為 IO 流量的瓶頸;(2)安超允許主控制器的角色在節(jié)點(diǎn)間傳遞，并為每個(gè) VM 維護(hù)一個(gè)主控制器;(3)當(dāng) VM 在節(jié)點(diǎn)間遷移時(shí)，這種主控制浮動(dòng)或遷移的機(jī)制，可以消除不必要的網(wǎng)絡(luò)訪問流量，從而達(dá)到改進(jìn)IO性能的目的。

　　10. 安超OS能夠提供端到端的數(shù)據(jù)完整性保護(hù)，在不需要對(duì)硬件配置進(jìn)行改變的條件下，安超OS提供的數(shù)據(jù)完整保護(hù)機(jī)制可以避免靜默數(shù)據(jù)損壞。并利用強(qiáng)校驗(yàn)，讓校驗(yàn)不僅在讀取塊時(shí)進(jìn)行，在數(shù)據(jù)存取時(shí)也進(jìn)行驗(yàn)證，這個(gè)驗(yàn)證過程覆蓋ArIL、讀取緩存、Metadev、HDD 以及所有跨網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。最重要的是，安超不僅校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊自身，同時(shí)也校驗(yàn)數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)驗(yàn)證失敗時(shí)，安超可以通過可用副本中的正確數(shù)據(jù)對(duì)損壞的數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)進(jìn)行自我修復(fù)。

特別提醒：本網(wǎng)內(nèi)容轉(zhuǎn)載自其他媒體，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。本站不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。如若本網(wǎng)有任何內(nèi)容侵犯您的權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們，本站將會(huì)在24小時(shí)內(nèi)處理完畢。