在《生產(chǎn)級(jí) VMware 虛擬化方案替換路線與評(píng)估》一文中，我們?cè)u(píng)估了信創(chuàng)背景下 VMware 虛擬化的替換方案。鑒于國內(nèi)許多企業(yè)仍采用“x86 服務(wù)器配合虛擬化 + SAN 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī) + 集中存儲(chǔ)陣列”的三層架構(gòu)，本文聚焦存儲(chǔ)層面的信創(chuàng)轉(zhuǎn)型與架構(gòu)升級(jí)方案，分析企業(yè)在替換 SAN 存儲(chǔ)時(shí)需要考慮的因素并給出轉(zhuǎn)型路線，為企業(yè) IT 信創(chuàng)轉(zhuǎn)型提供一些參考。
為什么需要 SAN 存儲(chǔ)信創(chuàng)轉(zhuǎn)型與架構(gòu)升級(jí)
近年來，隨著信創(chuàng)的國家戰(zhàn)略化，金融、電信、醫(yī)療等關(guān)鍵行業(yè)加強(qiáng)了信創(chuàng)產(chǎn)品的重點(diǎn)推廣。存儲(chǔ)是企業(yè) IT 基礎(chǔ)架構(gòu)的核心，不僅是影響信息安全的關(guān)鍵組件，其可靠性和性能都會(huì)對(duì)企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)乃至整個(gè)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生重要的影響。因此 SAN 存儲(chǔ)的信創(chuàng)轉(zhuǎn)型是眾多行業(yè)企業(yè)自現(xiàn)在至未來幾年間需要重點(diǎn)完成的任務(wù)。
同時(shí)，企業(yè)數(shù)字化和互聯(lián)網(wǎng)化轉(zhuǎn)型帶來的爆發(fā)式的業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)量增長，也讓傳統(tǒng)的 SAN 存儲(chǔ)架構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能瓶頸、擴(kuò)展困難和運(yùn)維復(fù)雜等問題日益凸顯。這些架構(gòu)、性能與運(yùn)維上的局限性也促使企業(yè)將 SAN 存儲(chǔ)架構(gòu)升級(jí)提上日程，作為企業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的重要前提。
SAN 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)型的評(píng)估要點(diǎn)
那么，在選擇 SAN 存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)型方案時(shí)，企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注哪些要點(diǎn)？
1. 真正符合信創(chuàng)要求
首先，轉(zhuǎn)型方案必須符合監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)信創(chuàng)的要求。存儲(chǔ)產(chǎn)品不應(yīng)簡單符合國產(chǎn)要求，并采用信創(chuàng)技術(shù)棧內(nèi)的 CPU、操作系統(tǒng)，更應(yīng)對(duì)核心軟件具備真正的持續(xù)開發(fā)和掌控能力。
2. 架構(gòu)符合技術(shù)趨勢以持續(xù)應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)快速發(fā)展需求
鑒于上文提到的 SAN 存儲(chǔ)架構(gòu)不足，Gartner 等權(quán)威機(jī)構(gòu)給出了現(xiàn)代化的存儲(chǔ)和基礎(chǔ)架構(gòu)至少應(yīng)具備的核心特征*：
· 軟件定義模式：不再使用專有的存儲(chǔ)硬件和網(wǎng)絡(luò)，而是使用軟件，以及標(biāo)準(zhǔn)和易于維護(hù)的服務(wù)器與萬兆以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)建；
· 分布式架構(gòu)：具有更好的彈性，并通過擴(kuò)展獲得更高的并發(fā)處理能力；
· 資源集中管理：資源池化，在統(tǒng)一的資源池內(nèi)性能和容量都可以按需配置，而且數(shù)據(jù)可以自動(dòng)均衡；
· 自動(dòng)化和智能化的運(yùn)維：自動(dòng)化、智能化大量操作，縮短運(yùn)維時(shí)間，降低運(yùn)維人員要求，將 IT 人員解放出來著手更創(chuàng)新的工作。
3. 特性、性能、案例、團(tuán)隊(duì)專業(yè)性等多個(gè)維度確保轉(zhuǎn)型產(chǎn)品具備承載重要生產(chǎn)業(yè)務(wù)的能力
無論采用何種架構(gòu)，轉(zhuǎn)型后的產(chǎn)品都應(yīng)具有豐富的企業(yè)級(jí)高可用特性，確保在不同故障和災(zāi)難級(jí)別下，均能達(dá)到業(yè)務(wù)要求范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)連續(xù)性和數(shù)據(jù)可靠性，并可滿足為重要生產(chǎn)業(yè)務(wù)提供穩(wěn)定的高性能、低時(shí)延的要求。而且，鑒于信創(chuàng)技術(shù)棧下涉及的新產(chǎn)品較多，整個(gè)方案在生產(chǎn)環(huán)境的運(yùn)行案例是重要的評(píng)估因素。但由于業(yè)內(nèi)信創(chuàng)技術(shù)棧下產(chǎn)品的發(fā)布時(shí)間普遍不長，參考效果有限，供應(yīng)商原有的非信創(chuàng)產(chǎn)品是否已經(jīng)具備大量的生產(chǎn)業(yè)務(wù)承載案例，也是降低選型風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要參考因素。最后需要強(qiáng)調(diào)的是，產(chǎn)品與方案的重要業(yè)務(wù)承載能力不僅來自產(chǎn)品本身，供應(yīng)商在從前期規(guī)劃到后期運(yùn)維的專業(yè)服務(wù)能力同樣是機(jī)構(gòu)選型評(píng)估重點(diǎn)。
信創(chuàng)背景下 SAN 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)型路線評(píng)估
信創(chuàng)背景下 SAN 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)型路線
上圖給出兩種信創(chuàng)背景下 SAN 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)型方案，即采用國產(chǎn) SAN 存儲(chǔ)產(chǎn)品和國產(chǎn)分布式存儲(chǔ)產(chǎn)品（包括存算分離和超融合兩種部署形態(tài)）。
1. 國產(chǎn) SAN 存儲(chǔ)直接替代
企業(yè)可將當(dāng)前使用的國外 SAN 存儲(chǔ)更換為國產(chǎn) SAN 存儲(chǔ)產(chǎn)品。但這種方案存在諸多弊端：
· “國產(chǎn) SAN 存儲(chǔ)”并不一定意味著“信創(chuàng)存儲(chǔ)”。一方面，雖然目前國內(nèi) IT 廠商具備了自主研發(fā)中端存儲(chǔ)的實(shí)力，但之前大多基于 x86 平臺(tái)，并非符合信創(chuàng)要求的產(chǎn)品?；诤９狻ⅥH鵬、飛騰等國產(chǎn) CPU 的硬件，則需要全新的信創(chuàng)設(shè)計(jì)；
· SAN 存儲(chǔ)使用專用的硬件，整個(gè)產(chǎn)品穩(wěn)定的迭代周期較長，同時(shí)基于信創(chuàng) CPU 的硬件性能還不夠理想；
· SAN 存儲(chǔ)的轉(zhuǎn)型，不僅涉及存儲(chǔ)本身，還涉及光纖交換機(jī)，業(yè)內(nèi)目前還沒有很好的替代，目前只能以 IP SAN 模式為主，配合高速的以太網(wǎng)并引入 NVMe-oF 技術(shù)后，才能有效降低鏈路的訪問延遲；
· 如上分析，彈性擴(kuò)展能力等架構(gòu)本身的局限性依舊存在。
2. 分布式存儲(chǔ)（軟件定義）：在完成架構(gòu)升級(jí)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)信創(chuàng)轉(zhuǎn)型
與 SAN 存儲(chǔ)架構(gòu)不同，分布式存儲(chǔ)基于全分布式架構(gòu)，由多節(jié)點(diǎn)構(gòu)成存儲(chǔ)資源池，通過將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)到多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器上，整合系統(tǒng)存儲(chǔ)資源。分布式存儲(chǔ)有諸多好處：
· 消除傳統(tǒng)控制器架構(gòu)瓶頸，提升系統(tǒng)并發(fā)性能和資源利用率；
· 在信創(chuàng)技術(shù)棧，分布式的架構(gòu)可以部分彌補(bǔ)國產(chǎn) CPU 性能不足的問題；
· 目前的分布式存儲(chǔ)都是軟件定義方式實(shí)現(xiàn)的，和基于鯤鵬、海光 CPU 的服務(wù)器適配相對(duì)容易，且產(chǎn)品的迭代周期短，并可通過提升軟件高可用特性彌補(bǔ)國產(chǎn)硬件可靠性不足帶來的問題。
對(duì)于替換 SAN 存儲(chǔ)的分布式的塊存儲(chǔ)，目前有兩種部署形態(tài)，即存儲(chǔ)與計(jì)算分離部署的分布式存儲(chǔ)，以及存儲(chǔ)與計(jì)算融合部署的超融合架構(gòu)。超融合架構(gòu)的一個(gè)核心特征是其融合了計(jì)算虛擬化、分布式存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等組件，使得架構(gòu)更加精簡，節(jié)省機(jī)房空間且易于維護(hù)，同時(shí)，超融合可結(jié)合 I/O 本地化等技術(shù)，在虛擬化環(huán)境下可以進(jìn)一步提高性能、降低時(shí)延。
傳統(tǒng)架構(gòu)與分布式存儲(chǔ)架構(gòu)對(duì)比
存算分離與超融合部署模式對(duì)比
從上表可以看出，兩種部署模式雖然都采用了分布式存儲(chǔ)，但超融合部署更加簡單，占用空間更小，并能夠進(jìn)行計(jì)算和存儲(chǔ)資源的統(tǒng)一擴(kuò)展，從而降低整體成本。因此，在虛擬化環(huán)境下，超融合部署更具優(yōu)勢，能夠?yàn)榇蟛糠制髽I(yè)提供高性價(jià)比的基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)。而分離部署的模式則在使用上更加靈活，可以獨(dú)立的構(gòu)建支撐各種計(jì)算負(fù)載的分布式存儲(chǔ)資源池。
相關(guān)廠商格局和技術(shù)來源
· 國產(chǎn)存算分離分布式塊存儲(chǔ)廠商格局
目前，國產(chǎn)品牌分布式塊存儲(chǔ)產(chǎn)品種類繁多，但核心技術(shù)來源主要是兩類：一類是以 Ceph 為核心，進(jìn)行二次開發(fā)的，如新華三、浪潮、深信服、XSKY 星辰天合等；另一類是完全自主開發(fā)，以華為和 SmartX 志凌海納為代表。以 Ceph 為核心發(fā)布的產(chǎn)品大多支持多種存儲(chǔ)訪問協(xié)議，但基于其核心技術(shù)架構(gòu)，優(yōu)勢場景主要是對(duì)象存儲(chǔ)。而 SmartX 志凌海納等品牌則更注重針對(duì)塊存儲(chǔ)場景進(jìn)行更多針對(duì)性的優(yōu)化，從而提供更極致的性能和穩(wěn)定性**。
需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于軟件定義產(chǎn)品，是否提供軟硬件解耦的交付形式，即對(duì)于用戶方案構(gòu)建的靈活性也應(yīng)是產(chǎn)品選型的重要評(píng)估因素。在以上廠商中，新華三、浪潮、華為等傳統(tǒng) IT 大廠僅提供軟硬件綁定的方案，但 SmartX 志凌海納、XSKY 星辰天合等獨(dú)立產(chǎn)品供應(yīng)商則會(huì)提供軟硬件解耦的靈活交付形式。
· 國產(chǎn)超融合廠商格局
IDC 發(fā)布的《中國軟件定義存儲(chǔ) (SDS) 及超融合存儲(chǔ) (HCI) 系統(tǒng)市場季度跟蹤報(bào)告，2021 年第四季度》報(bào)告顯示，中國超融合軟件市場份額排名靠前的國產(chǎn)品牌分別是華為、新華三、深信服、浪潮和 SmartX 志凌海納。其中，SmartX 志凌海納作為近兩年增長速度最快的獨(dú)立超融合廠商，在金融行業(yè)超融合軟件市場占有率排名第一，并且在金融機(jī)構(gòu)內(nèi)獲得良好口碑。通過官方新聞可以看到 SmartX 志凌海納已通過閉源自研超融合軟件在金融行業(yè)落地超過 150 家客戶，總計(jì)部署超融合節(jié)點(diǎn)超過 3500 個(gè)，其中信創(chuàng)相關(guān)節(jié)點(diǎn)超過 400 個(gè)，并已具備多個(gè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)案例，是通過超融合架構(gòu)以及核心的分布式塊存儲(chǔ)支撐金融級(jí)別生產(chǎn)業(yè)務(wù)的良好范例。
下表為根據(jù)已有資料整理的國產(chǎn)超融合廠商技術(shù)棧來源和交付方式：
可以看出，在超融合產(chǎn)品上，用戶面臨更多維度的選擇。首先，核心組件分布式存儲(chǔ)在技術(shù)路線上有更多來源，且在產(chǎn)品交付形態(tài)上，用戶同樣可以根據(jù)需求選擇綁定或解耦的方案。對(duì)于超融合架構(gòu)，以上產(chǎn)品都可實(shí)現(xiàn)虛擬化和存儲(chǔ)同步完成信創(chuàng)替換；而支持 VMware 虛擬化的超融合產(chǎn)品，則提供了存儲(chǔ)和虛擬化逐步替換的可能性，用戶可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
總結(jié)
通過以上分析可以看出，無論是存算分離還是超融合架構(gòu)，分布式架構(gòu)和軟件定義都為 SAN 存儲(chǔ)的信創(chuàng)替換和云化轉(zhuǎn)型帶來更大的收益，而構(gòu)建完整的評(píng)估體系，深入了解國內(nèi)主流廠商的技術(shù)來源、交付形態(tài)等差異，則更有利于機(jī)構(gòu)選擇適合自己的技術(shù)路線和供應(yīng)商，降低轉(zhuǎn)型風(fēng)險(xiǎn)，滿足更多業(yè)務(wù)需求。
附：志凌海納 SmartX SAN 存儲(chǔ)信創(chuàng)轉(zhuǎn)型方案
基于創(chuàng)新的架構(gòu)與自主研發(fā)的分布式存儲(chǔ)，志凌海納 SmartX 既為企業(yè)用戶提供存算分離式分布式塊存儲(chǔ)軟件 SMTX ZBS，也提供融合部署的超融合基礎(chǔ)設(shè)施（包含超融合核心軟件 SMTX OS、SMTX Halo 超融合一體機(jī)和統(tǒng)一管理平臺(tái) CloudTower）。憑借金融生產(chǎn)環(huán)境驗(yàn)證的“生產(chǎn)就緒”能力、核心組件的完全自主可控、充分適配及優(yōu)化的信創(chuàng)生態(tài)、精簡的架構(gòu)與靈活的擴(kuò)容，志凌海納 SmartX 可幫助用戶同時(shí)實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的云化轉(zhuǎn)型和信創(chuàng)轉(zhuǎn)型。
其中，SMTX ZBS 具備金融級(jí)的穩(wěn)定性和可靠性，可部署在大規(guī)模虛擬化、私有云、容器等環(huán)境中，并可接入多種計(jì)算平臺(tái)，構(gòu)建生產(chǎn)級(jí)高可用、高性能、易擴(kuò)展、易維護(hù)的存儲(chǔ)資源池。
而包含分布式存儲(chǔ) ZBS 與原生虛擬化 ELF 的 SmartX 超融合核心軟件 SMTX OS 可同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛擬化和存儲(chǔ)的信創(chuàng)轉(zhuǎn)型，并通過深度性能優(yōu)化彌補(bǔ)信創(chuàng)硬件性能不足，同時(shí)具備雙活集群、異步復(fù)制、網(wǎng)絡(luò)與安全等高級(jí)功能。
目前，SmartX 信創(chuàng)方案適配海光、鯤鵬等國產(chǎn) CPU，并已在證券、保險(xiǎn)、銀行、期貨等行業(yè)大量金融機(jī)構(gòu)落地超 400 個(gè)節(jié)點(diǎn)，涵蓋關(guān)鍵生產(chǎn)業(yè)務(wù)、生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、一般生產(chǎn)業(yè)務(wù)、辦公應(yīng)用系統(tǒng)等多種場景。
券商生產(chǎn)級(jí)信創(chuàng)云案例
銀行生產(chǎn)級(jí)信創(chuàng)云案例
金融行業(yè)信創(chuàng)代表客戶
