服务器超融合架构在数据中心的应用

2023-10-09 11:36:26

超融合基础架构(Hyperconverged Infrastructure,HCI)是一种集成了虚拟计算资源和存储设备的信息基础架构。在这样的架构环境中,同一套单元设备中不但具备计算、网络、存储和服务虚拟化等资源和技术,还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等元素,而且多套单元设备可以通过网络聚合起来,实现模块化的无缝横向扩展,实现统一的资源池。超融合越来越多的在数据中心上推广应用开...

超融合基础架构(Hyperconverged Infrastructure,HCI)是一种集成了虚拟计算资源和存储设备的信息基础架构。在这样的架构环境中,同一套单元设备中不但具备计算、网络、存储和服务虚拟化等资源和技术,还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等元素,而且多套单元设备可以通过网络聚合起来,实现模块化的无缝横向扩展,实现统一的资源池。


超融合越来越多的在数据中心上推广应用开来,从商业形态上分为收费订阅版与开源免费版本。常见的品牌有:

订阅版本:Nutanix、VMware、各类国产知名厂商品牌

免费版本:open stack、proxmox VE等

商用版本Nutanix、VMware两家合计全球超融合市场占有率超过60%,国产的smartx 、浪潮、华为、ZStack等也是在突飞猛进。

不差钱的金主用户直接上Nutanix或VMware不会有错,有完善成熟的技术支持与生态体系,基本没有坑,缺点就是基本没有厂商本地化服务,大多数依赖生态伙伴或硬件厂商如联想、浪潮、Dell等。

国产品牌的选择就需要用户有一双慧眼了。超融合和虚拟化的区别简单来说,超融合是分布式存储,虚拟化是集中式存储。对于中小企业来讲,想使用超融合技术,又没有多少资金投入。本着能免费不花钱的原则,有一定的技术积累,喜欢技术研究,可以关注开源的免费产品(愿意承担软件版权纠纷的除外)。

Open stack:2010年项目成立是一个开源的云计算管理平台项目,是由 Rackspace和NASA共同开发的云计算平台,帮助服务商和企业内部实现类似于 Amazon ec2和S3的云基础架构服务( Infrastructure as a Service)。

Openstack包括两个主要模块:Nova和 Swift。前者是NASA开发的虚拟服务器部署和业务计算模块;后者是 Backpack开发的分布式云存储模块,两者可以一起用,也可以分开单独用。

proxmox VE(pve):是一个开源的服务器虚拟化环境Linux发行版。Proxmox VE基于Debian,使用基于Ubuntu的定制内核,包含安装程序、网页控制台和命令行工具,并且向第三方工具提供了REST API,在Affero通用公共许可证第三版下发行。。Proxmox VE支持两类虚拟化技术:基于容器的LXC(自4.0版开始,3.4版及以前使用OpenVZ技术)和硬件抽象层全虚拟化的KVM。

从官方的定位上看,PVE 和 OpenStack 已经不同了,OpenStack 将自己定位为云服务,并自称世界上最广泛部署的开源云计算软件。 OpenStack 是一种云操作系统,可控制整个数据中心内的大量计算、存储和网络资源池,所有这些资源都通过具有通用身份验证机制的 API 进行管理和配置。仪表板也可用,让管理员可以进行控制,同时授权用户通过 Web 界面配置资源。除了标准的基础设施即服务功能之外,其他组件还提供编排、故障管理和服务管理以及其他服务,以确保用户应用程序的高可用性。

简单来说openstack适合大规模云场景的使用,更像阿里云,亚马逊的架构超大规模的私有云应用场景,通过了解proxmox所使用的技术可以得出这个结论,proxmox使用的数据库是sqllite文件数据库,官方文档说的是上千个虚拟机管理是没有任何问题的,其实潜台词就是说上万个估计就有问题了,为什么没有使用和openstack一样的mariadb,主要还是定位不一样造成的,对于上千个虚拟机的虚拟化产品,其实还真是没必要使用mariadb,用sqllite有什么好处呢,主要就是方便管理和实现文件系统级别的HA。 

pve适合小规模使用,更像esxi,简单易用。vmware能够实现的功能proxmox基本能实现,vmware不能实现的功能proxmox可能也能实现。类似vmware的操作风格,基本上可以这么说,会使用vmware的人,也会使用promox。

为什么说我更愿意认为他是虚拟化平台,是因为proxmox主要是提供了虚拟机主要实现Iaas功能,对于Iaas层上面Pass层基本没有涉及,比如没有提供容器编排,大数据,数据库编排等模块。

PVE的安装使用超级方便。真的就是10多分钟就能安装一个物理节点并且直接可以登录web管理界面进行使用了,当然后面上传ISO镜像,生成虚拟机,网络管理配置,创建存储等等例行的工作还是一样需要做的。

但是proxmox没有实现网络虚拟化,无法实现私有云内大规模网络虚拟化的需求,不像openstack可以自己定制内部vxlan网络和路由器,这个特性对于公有云是必备条件,但是对于私有云,规模不是特别大的情况下,可以接受。如果虚拟机规模过千,就确实需要考虑openstack了。

优点是proxmox对于存储的使用可以说做到了出神入化的境界。proxmox可以直接使用物理机本地存储,可以用lvm,可以用分布式存储ceph,可以用传统的磁盘阵列提供的共享存储,也可以使用zfs,可以使用NFS,等等等等。创建虚拟机的时候,可以自行选择将虚拟机放在哪个存储池中,不同的存储池中的虚拟机数据,可以采取不同的备份策略,比如文件系统的存储池,直接备份文件,对于支持快照的存储,可以采用快照备份,非常灵活。

proxmox中linux虚拟机偏向于推荐使用容器(CT)实现,具体采用的技术是LXC,windows虚拟机使用kvm。CT虚拟机的生成,直接提供模板文件下载,在联网的情况下,直接点击下载就可以,模板下载完成后直接通过模板生成linux虚拟机,当然,也可以使用kvm方式的linux虚拟机。kvm虚拟机的使用主要通过上传ISO镜像直接进行安装,和vmware是一样的。当然也可以通过导出导入的方式生成虚拟机,前提是你需要有原来制作好的虚拟机备份。proxmox也可以直接使用openstack中的镜像文件,比如openstack中的各种镜像包含cloud-init虚拟机初始化脚本可以很方便的初始化生成虚拟机完成主机名IP地址等参数的初始化,proxmox可以直接拿过来使用。

  proxmox更适合做桌面云。由于proxmox相对于openstack更轻量,更易于管理使用,所以也就更适合在中小型企业中使用桌面云。关于桌面云,现在通常的概念是需要在虚拟化平台的基础上再加上VDI的相关组件,比如用户认证模块、桌面连接分配管理模块、桌面web管理模块等等。

从另一个角度去分析桌面云,其实对于规模不是很大的环境,如果只是普通办公使用,不需要图形设计虚拟机,根本就不需要VDI。   

不管是proxmox,还是openstack,直接生成windows虚拟机并分配好IP,用户直接通过在瘦客户端设置RDP连接就可以直接使用了,哪来这么复杂的什么用户管理、资源池管理。桌面统一管理的需求,主要是在不固定瘦客户端的场景下使用。windows虚拟机上。但是我们大部分的公司都是固定座位的啊,所以这种情况下面,告诉每个员工他的虚拟机IP地址和账号密码是什么,他自己直接通过瘦客户端设置连接到自己的虚拟机上就OK了! 如果是想做三维图形设计的虚拟机,可要慎之又慎才行,想风险低就直接用思杰没有错,VMware或Hyper-V也能考虑,还有考虑英伟达图形卡的直通与授权等问题等等,其它品牌就需要一双慧眼了。  桌面这一块还涉及到视频画面质量、音频、操作等用户体验的问题,这一块需要通过动手实践而不是听一家之言了。

最后总结一下:

大企业的大规模超融合注重产品稳定、技术支持、冗余拓展就用头部品牌比如路坦力,VMware,成功案例多的国产品牌就可以了。对于大规模应用,稳定压倒一切,别尝试使用开源产品。

中小型企业想尝试新技术,又没有多少预算,在小型虚拟化或者私有云场景下,可以选择pve。大型私有云场景下,使用openstack。桌面虚拟化就用proxmox 直接满足,不用VDI 。


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