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果丹皮的超融合分享之一——从分布式存储说起

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果丹皮超融合分享之一——分布式存储说起

 

作为新技术分享,今天果丹皮和大家闲话一个未来多个IE方向都要考查的主题——超融合

 

考虑到有很多备考IE的同学是从零起点学起的,超融合这个字眼儿听起来又虚头巴脑可以换一个比较好理解的说法虽然未必100%准确,但是业内很多人提到超融合,会认为这是一个和分布式存储很接近的概念。

 

这样大家就理解了吧?那我就从分布式存储和超融……

 

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好吧,好吧,我从头慢慢说。

 

一些历史专家和历史爱好者们在提到汉人和蒙古草原上那些游牧民族部署军队的差异,会这样讲汉人往往用单独的运粮部队押运粮草也要有专门的粮仓来储备粮草比如说,汉人派出一支10人的部队,其中2人是运粮部队。

 

,就是下面这样

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在扎营之后呢,整支部队还要粮草部队向各个部队提供军粮因为有统一储粮、运粮编制,我们在这里姑且称之为集中式军粮部署最终这些粮食都是给军队运的,也会给所有士兵分享。

 

反过来蒙古草原上的游牧民族出征的时候,基本不存在押粮部队的编制。一人匹马,其中负责作战的是战马,还会有负责平时叫作走马。因为战士也喝这种马的奶,所以大家如果愿意的话也可以叫它马。蒙古大军甚至每个战士5-10匹马每个人都有专门给自己运粮饷的驮马。这样驮马……以及一些随军、或……正好路过的牲口就基本解决了部队的粮食问题。

 

差不多,就是下面这样了:

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于是,在需要吃饭的时候,大家吃点来点马奶子就可以解决问题了。当然这里所说的马奶子可不是马奶子葡萄,而是正儿八经的马奶。所以迄今为止,一些源自蒙古草原游民族的兄弟民族,仍然保留着喝马奶子的传统

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总之,由于是每个人自己携带食物,所以我们姑且称之为分布军粮部署。

 

有同学可能想问,什么集中式分布式?总之每个人都是要分配口粮的这两种方式有什么区别呢?

同学们没有屯粮地点和运粮部队,这里面区别可大了。因为我们今天要聊的主题是分布式,所以我们今天只集中式的缺点而且只挑一些重点的问题来谈

 

首先集中式部署军粮”会增加成本。比如说,运粮部队自己就得吃粮也得发这一点相信大家也不会怀疑。古人说“千里不运粮”,在一定程度上就是因为不够本儿这个角度上看,如果没有运粮部队也就节省了额外支付运粮部队的成本。

 

其次中国专有这么一号军事家,喜欢粮仓断人粮道、运粮部队。这一点相信看古装剧的同学都印象。

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显然如果游牧民族真的不统一押运存储粮草的话,那么这类军事家在应对与游牧部落战争,恐怕就要新设计军事方针了。换句话说集中式部署军粮存在单点故障的问题因为一旦粮道被断,军队都要面临断炊风险。

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当然集中式部署军粮还存在其他一些问题。比如说由屯粮地点向各个作战部队提供粮草也是需要时间的,难免在转运过程中产生先后次序甚至厚此薄彼的问题。这也就是说集中式部署军粮增加延迟、产生次序的问题另外运粮部队与作战部队的调度也需要经过认真协调,所以集中式部署军粮会增加互操作统一管理的问题,增加协调和管理的难度

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好吧好吧,历史背景先说这么多现在我们粮草理解成数据,把粮仓理解成在数据中心当中统一存储数据的空间运粮部队理解成存储网络传输协议,集中式存储和分布式存储的区别大家也就理解了。

 

所谓集中式部署,就是数据中心(是的,超融合是用于数据中心的技术部署专门的存储空间这是如今数据中心常用的做法。往前推几年基本上就是部署数据中心唯一的做法。

 

 

所以你看,图中有一套单独的存储设备,还有一个单独的存储网络。大凡是这样的集中式设计方案,往往躲不开前面所说的几个缺点:增加成本、单点隐患协调不便管理复杂、产生延迟等等,反正就是各种不好。

 

分布式存储解决这样的问题,因为这种环境没有集中式地部署存储设备,而把存储资源分布在了每一台服务器当中。于是就变成了下面这样的物理环境:

 

 

同学看到这里大概会觉得完全不能接受:这都已经快变成企业局域网了这是技术进步吗?怎么看起来像是退化?

 

fair enough同学们,这里向大家提一个问题

假如一位蒙古草原上骁勇善战的英雄,某一次和战友一起出征,结果你的奶马不幸战争中阵亡、驮马走失,装口粮的袋子也战斗中被敌人抢走了。现在打完收工,眼看今天一点口粮都没有了,那你打算怎么办呢?

 

直接和战友要也许是个法子,但由于不能确保成功率所以不能形成制度。因为……你确定人人都会给你?万一人家不给怎么办……

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于是,很多同学接下来想法就是:我可以部队小队长让他从战友的口粮那里调度口粮给我啊。毕竟,别人那里确实有的吃啊,不是说分布式部署不会出现单点故障吗?部队里总有人负责调度整个团队的资源吧?

 

没错,既然避免了单点故障,就意味着可以从别处获得资源否则每个点都会单点故障。所以,自己山穷水尽的时候,如果来自整个团队的支持对于饥肠辘辘战士是很重要的!

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然而企业数通和云数据中心网络在这方面存在巨大的区别,这个区别来自于这两种网络在功能上的区别

 

对于企业网络来说,在设计上初衷就不是对外提供资源。一台企业客户端资源耗尽了,企业网中也没有道理会配备有这种类似于小队长的机制来帮助这台客户端协调其他设备上的资源。所以,在这类网络环境中,我就是我你的……就是你,物理资源基本上以物理设备为界,有着泾渭分明的所属划分

 

对于云数据中心来说,请求资源的人不在乎他/要的东西在你的数据中心里面转3声)了多少道手,他只关心自己要的东西有没有、对不对、好不好/提供得及时不及时。为了大家都能更快、更好、更正确地请求到云数据中心里面的资源,数据中心里面的服务器必须不分彼此通力合作

 

然而做到通力合作不能机房里给设备贴标语喊口号,这需要一系列实打实的技术发展作为支撑比如云数据中心里面的各种资源需要逻辑上进行汇总这个套路作“资源池化显然属于一种虚拟化技术在另一方面这些资源毕竟只能在逻辑上被网络之外的人看成是一个整体,它们又确实不同的设备,所以数据中心里面需要有一种类似于小队长的机制来负责资源调度和协调。总之,在分分合合之后这些设备才能实现对外整齐划一地提供资源输出。大家可以看下面这张SmartX解释超融合架构的图:

 

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(图片来自google)

看到了吧存储资源确实分布各个x86计算机上但是在对外的时候,它们逻辑化一个统一的存储这张图充份呼应了我们刚刚提到的、资源池化的概念。

 

综上所述,虽然架构乍一看更像企业网,但是如果没有更强大的虚拟化技术作为支撑、性能更卓越的计算资源提供运算、更先进的软件定义方式进行统一协调管理更高速的网络带宽实现转发,上面这种把存储资源融合到计算服务器中的做法,还真的没法运用在云数据中心当中

 

有同学看到这里想问:为什么大家都说SSD的发展是超融合架构出现的诱因呢?还有,前面说今天只强调分布式的优势,显然暗示集中式也有它的优势,那集中式的优势又是什么呢?

 

两个问题下次分享时候,果丹皮再给大家解释,这样下期的主题我就有了。

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那么说了半天分布式存储,分布式存储和超融合到底是啥关系?

 

目前谈到超融合,大家还是倾向于它理解为分布式存储。但是现在已经越来越多的解决方案开始利用超融合架构当中的服务器统一虚拟化其实就是融合包括网络设备在内的其他设备最终实现数据中心的全x86——也就是最终整个数据中心除了(和桌面电脑在本质上没有任何区别的)服务器之外啥别的用电器(不包括电灯和空调!)都没有。所以同学们现在可以把分布式存储看成是超融合的一个重要环节。

 

前面几次新技术分享果丹皮先给大家提供一些关于超融合的概念,后面我们几个分布式存储的实验,帮助大家直观地看一看超融合是怎么操作的。

 

最后为了避免精通历史的同学咱们较真,果丹皮来一段免责声明其实蒙古草原的游牧民族虽然相对农耕民族屯粮运粮较少但人家也不是完全不屯粮的史记 卫将军骠骑列传就有“至窴颜山赵信城,得匈奴积粟食军。军留一日而还,悉烧其城馀粟以归记载。这里的历史背景纯粹是为了引出分布式存储及其优势,所作的铺垫。

2019年8月21日 17:41
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