前些天阿明看到一篇文章很有趣，叫《艾瑪！X86基礎(chǔ)架構(gòu)生態(tài)圈也玩起了“細(xì)胞進(jìn)化論”？》。阿明也來湊個(gè)熱鬧，淺談淺談X86生態(tài)進(jìn)化論……

一個(gè)X86架構(gòu)生態(tài)圈比作細(xì)胞進(jìn)化，確實(shí)非?？缭叫袠I(yè)。就在這之前，阿明在閃存峰會(huì)上碰見一位成都來京的修行者，不過他一邊修行，一邊研究前沿存儲(chǔ)技術(shù)，他提到蛋白質(zhì)存儲(chǔ)介質(zhì)，生物與存儲(chǔ)技術(shù)看來還真有科學(xué)的關(guān)聯(lián)，不過這方面的研究卻是非常前沿。

就現(xiàn)在來說，“如果將整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)領(lǐng)域也看做一個(gè)生態(tài)圈，那么早期的邏輯單點(diǎn)時(shí)代，大型機(jī)、小型機(jī)、X86服務(wù)器和存儲(chǔ)就如同單細(xì)胞生物一樣，都是單一獨(dú)立的系統(tǒng)。而且單細(xì)胞生物統(tǒng)治了地球長達(dá)近30億年的時(shí)間，邏輯單點(diǎn)時(shí)代不是也持續(xù)了很多年，才被今天的同質(zhì)集群時(shí)代所更迭么？即單細(xì)胞進(jìn)化到了多細(xì)胞時(shí)代。”

可見，X86的帶來的行業(yè)進(jìn)化也是有目共睹的，引發(fā)了生態(tài)多樣性的爆發(fā)。

前些天，網(wǎng)上發(fā)了一張照片，1965年，IBM正在運(yùn)送一臺(tái)5M的硬盤，引發(fā)了微信朋友圈的相互轉(zhuǎn)發(fā)。大家在感嘆存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)步的同時(shí)，讓阿明想到存儲(chǔ)往往跟不上計(jì)算的摩爾定律節(jié)奏。

然而就在最近幾年，軟件技術(shù)的快速發(fā)展、閃存的出現(xiàn)與逐漸大規(guī)模應(yīng)用之后，真正引發(fā)了存儲(chǔ)領(lǐng)域的“基因突變”，存儲(chǔ)與計(jì)算終于在摩爾定律下開始匹配。

于是，X86架構(gòu)與分布式存儲(chǔ)，加上閃存的給力，帶來了數(shù)據(jù)中心的新一輪進(jìn)化。該作者在文章末尾的展望與評(píng)論中寫道：不過最近幾年軟件定義技術(shù)發(fā)展勢頭迅猛，未來說不定由軟件定義實(shí)現(xiàn)X86節(jié)點(diǎn)各種不同功能，于是基礎(chǔ)架構(gòu)生態(tài)圈新一輪多樣性將全面爆發(fā)呢！而且此“多樣性”，如果用Scaleatwill來表達(dá)其內(nèi)涵的話，已不是單純的scale up, scale out或scale up + scale out“架構(gòu)擴(kuò)展方式”的多樣性，而是基礎(chǔ)架構(gòu)擁有異質(zhì)功能節(jié)點(diǎn)，可以彈性匹配不同領(lǐng)域發(fā)揮效用。正如同多細(xì)胞個(gè)體，因擁有異質(zhì)單細(xì)胞，可以進(jìn)行各種不同的生命活動(dòng)一樣。

Scaleatwill這個(gè)詞阿明還是第一次聽說，查了下資料，這種架構(gòu)理念不僅深度融合了ScaleUp與Scale Out優(yōu)勢，還給通用化的X86賦予了個(gè)性化的功能任務(wù)。

到底是什么意思呢？

ScaleUp縱向擴(kuò)展比較容易實(shí)現(xiàn)磁盤擴(kuò)容，堆疊串接就可以了；而ScaleOut橫向擴(kuò)展表面上靈活，但要實(shí)現(xiàn)容量和性能提升必須同步增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量，如果用戶只想增加容量的話，那么付出采購整個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本就不劃算。而Scale at Will是一種全新的分布式架構(gòu)，“在開放X86環(huán)境下，可實(shí)現(xiàn)按需配置節(jié)點(diǎn)資源，并支持逐節(jié)點(diǎn)在線平滑擴(kuò)展。” 從而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)壯度與系統(tǒng)彈性的最佳平衡。

同時(shí)，在X86的通用性支撐下，Scaleatwill在實(shí)現(xiàn)了Scaleup與Scale out之外，還通過新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了第三維度的“Scale”——功能上的異質(zhì)化擴(kuò)展。今天的虛擬化、軟件定義、分布式，以及以這些成熟技術(shù)為核心的超融合架構(gòu)，使多個(gè)X86組合在一起，把他們資源拉通，可以自由流動(dòng)，自由協(xié)同。這種底層平臺(tái)化統(tǒng)一管理的實(shí)現(xiàn)，使標(biāo)準(zhǔn)X86設(shè)備從功能上進(jìn)行多樣化定制成為可能。

軟件定義縱橫融合，為用戶提供真正靈活彈性的擴(kuò)展能力，配置和部署管理也簡單，資源利用率明顯更高，在降低企業(yè)TCO（總體擁有成本）基礎(chǔ)上更利于提升ROI（投資回報(bào)率）。

一張圖下來，你就容易明白ScaleatWill到底是什么了。

再回過來想想閃存應(yīng)用、軟件定義等技術(shù)的發(fā)展引發(fā)X86生態(tài)的突破性發(fā)展，“多個(gè)X86手拉手在一起，完成了之前大機(jī)小機(jī)做的事情。”

對(duì)此，阿明認(rèn)為，一個(gè)新的時(shí)代確實(shí)已經(jīng)來臨。如何把握住X86架構(gòu)更好的開放性，分布式存儲(chǔ)的擴(kuò)展與靈活性，閃存技術(shù)的高性能低延遲的加速，這其中的關(guān)鍵需要注意幾點(diǎn)：

一是，如何形成X86架構(gòu)下，計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)的高效融合？“網(wǎng)絡(luò)是數(shù)據(jù)跨空間傳遞，存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)跨時(shí)間傳遞。”如何解決好時(shí)空關(guān)聯(lián)的問題，網(wǎng)絡(luò)是關(guān)鍵，InfiniBand帶來的網(wǎng)絡(luò)加速又是一個(gè)新的境界。X86平臺(tái)如果要發(fā)揮整體集群的性能，就需要高性能的網(wǎng)絡(luò)，需要高帶寬實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)大吞吐，需要低延遲提供高效的網(wǎng)絡(luò)交互。InfiniBand的出現(xiàn)，基于交換網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)優(yōu)勢發(fā)揮到了很高水平，為大規(guī)模節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展帶來了網(wǎng)絡(luò)的支撐，目前其超高網(wǎng)絡(luò)性能從10Gb/s起步直至60Gb/s，我們常見的單鏈路40Gb/s。

另外，在協(xié)議方面，Infiniband標(biāo)準(zhǔn)支持RDMA(RemoteDirectMemoryAccess), “Infiniband構(gòu)筑的服務(wù)器和存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)中任意一個(gè)服務(wù)器上的CPU可以輕松地通過RDMA去高速搬動(dòng)其他服務(wù)器中的內(nèi)存或存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)塊。”當(dāng)前幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括FC、IP/GbE、 NAS,、iSCSI等等都可以通過Infiniband網(wǎng)絡(luò)整合到服務(wù)器中去。 Infiniband是FC性能的5倍，延遲是FC十分之一。這樣也便于計(jì)算與存儲(chǔ)性能的發(fā)揮。

二是，如何在超融合架構(gòu)里面融入閃存加速的功能？閃存在超融合架構(gòu)里面起到的作用，就是提升存儲(chǔ)性能的同時(shí)，提升用戶應(yīng)用效能。特別是閃存卡在數(shù)據(jù)庫加速、虛擬化啟動(dòng)風(fēng)暴方面有著立竿見影的幫助作用。

三是，如何處理數(shù)據(jù)中斷的情況？NVMe標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)給予了很好的優(yōu)化，NVMe保障多個(gè)線程在每個(gè)核上都有自己的SSD隊(duì)列并且不會(huì)被中斷。能夠確保多個(gè)CPU核心來處理IO中斷，NVMeSSD則使用了內(nèi)存，但是用于說明NVMe具有更少的主機(jī)CPU占用還是很合適的。

四是，再就是不同場景下用戶需求不同，同時(shí)應(yīng)用規(guī)模也使需求變得極致化，在這樣情況下，超融合架構(gòu)如何應(yīng)對(duì)外部環(huán)境的多樣化，也是需要思考的。

五是，分布式領(lǐng)域路人皆知的CAP理論，Consistency(一致性)，數(shù)據(jù)一致更新，所有數(shù)據(jù)變動(dòng)都是同步的；Availability(可用性),好的響應(yīng)性能；Partitiontolerance(分區(qū)容錯(cuò)性)可靠性，任何分布式系統(tǒng)只可同時(shí)滿足二點(diǎn)，沒法三者兼顧，如何取舍非常關(guān)鍵。

因此，阿明也非常認(rèn)同這樣的觀點(diǎn)：“隨著SAN架構(gòu)日益成為系統(tǒng)擴(kuò)展性能瓶頸，出現(xiàn)了ServerSAN技術(shù)，其實(shí)就是讓SAN重新融入服務(wù)器內(nèi)部。再加上分布式、虛擬化、軟件定義等技術(shù)的推動(dòng)，基于X86平臺(tái)的基礎(chǔ)架構(gòu)開始展現(xiàn)諸多新形態(tài)，例如時(shí)下最火的超融合架構(gòu)，通過軟件定義將基于X86標(biāo)準(zhǔn)硬件的計(jì)算、存儲(chǔ)資源，以及網(wǎng)絡(luò)和管理組件集成為一體化解決方案。”

來自用戶方面的需求已經(jīng)逐漸呈現(xiàn)出來了，并且表現(xiàn)得越來越強(qiáng)烈，那就是將自身現(xiàn)有的平臺(tái)更好地對(duì)接云，最優(yōu)越的選擇就是轉(zhuǎn)向X86平臺(tái)。“Intel在2011年推出至強(qiáng)E7系列，在性能、可靠性方面已和小型機(jī)看齊。”雖然還有部分謹(jǐn)慎的用戶并沒有真正轉(zhuǎn)向X86平臺(tái)，猶猶豫豫的觀望中，大家也通過用戶成功部署與應(yīng)用的案例意識(shí)到了X86平臺(tái)的重要性。據(jù)阿明所知，包括運(yùn)營商、銀行、政府等領(lǐng)域的用戶已經(jīng)對(duì)X86平臺(tái)有了更多的實(shí)踐案例，至于在X86平臺(tái)上實(shí)行一個(gè)什么樣的部署方式，恐怕現(xiàn)在談?wù)撟疃嗟木褪钱?dāng)前的超融合架構(gòu)了。縱觀全球與中國來看，超融合確實(shí)一直比較熱鬧，Nutanix在全球市場上不僅是超融合的領(lǐng)導(dǎo)者，而且引發(fā)了眾多友商的跟進(jìn)，比如SimpliVity、ScaleComputing，以及VMware的EVO:RAIL。在國內(nèi)，較早進(jìn)入超融合市場挑戰(zhàn)Nutanix的，有華為、天璣數(shù)據(jù)等，2015年，又有不少廠商看到這個(gè)火熱的市場，紛紛加入“游戲”，推出了超融合方案，如HP、青云等等。

“通過軟件定義將基于X86標(biāo)準(zhǔn)硬件的計(jì)算、存儲(chǔ)資源，以及網(wǎng)絡(luò)和管理組件集成為一體化解決方案。”最終可以將節(jié)點(diǎn)定義為多重身份，這都是因?yàn)橐粋€(gè)產(chǎn)品形態(tài)很難去滿足用戶所有需求，像國內(nèi)的融合架構(gòu)廠商天璣數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)了三個(gè)形態(tài)的產(chǎn)品，將計(jì)算與存儲(chǔ)融入標(biāo)準(zhǔn)X86服務(wù)器來滿足市場需求，分別為針對(duì)數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)的PBData,針對(duì)虛擬化場景的超融合架構(gòu)PriData，以及可多維擴(kuò)展的集群NAS系統(tǒng)PhegData。

不管怎么說，用戶在實(shí)際應(yīng)用過程中，一直非?？粗貛讉€(gè)方面的問題，包括供應(yīng)商鎖定、硬軟件成本、服務(wù)支持成本、消除IT孤島、資源靈活性等方面。如何將這些問題搞定，超融合架構(gòu)之路似乎讓大家把解決問題的辦法看得更為清楚了。

可見，X86進(jìn)化之后的最佳狀態(tài)應(yīng)該就是超融合了，那么超融合架構(gòu)真的可以帶來X86生態(tài)多樣性爆發(fā)嗎？

大家所認(rèn)識(shí)的超融合架構(gòu)就是采用通用的X86節(jié)點(diǎn)融合了存儲(chǔ)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、虛擬化平臺(tái)（hypervisor），其中分布式存儲(chǔ)架構(gòu)，通過增加節(jié)點(diǎn)的方式橫向擴(kuò)容。如前文所述，如何給予用戶更好的ROI，現(xiàn)在用戶不僅關(guān)注軟硬件的融合問題，投資回報(bào)率也是關(guān)鍵。當(dāng)然對(duì)于那種不差錢的用戶來說，也就無所謂了。

可見，眾多節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)整體，統(tǒng)一管理分配資源，要實(shí)現(xiàn)軟硬件融合構(gòu)成的一個(gè)整體解決方案，對(duì)于眾多的廠商來說都比較容易，但難點(diǎn)在于如何針對(duì)用戶應(yīng)用環(huán)境的不同給予更有效的支撐以及更好的ROI。那么就非常有必要考慮到ScaleUp與ScaleOut縱橫融合，通過軟件定義將節(jié)點(diǎn)定義為多重身份，如前文提到的Scaleat Will。

進(jìn)一步分析來看，從生物學(xué)角度來說，單細(xì)胞進(jìn)化為多細(xì)胞，因?yàn)榛蛲蛔?，然后帶來了生物進(jìn)化的加速。數(shù)據(jù)中心架構(gòu)也是一步一步進(jìn)化而來，在閃存的加速下，數(shù)據(jù)中心發(fā)生了很大的變化。甚至X86已經(jīng)獨(dú)占行業(yè)主流，存儲(chǔ)與計(jì)算的融合更為加強(qiáng)，超融合架構(gòu)的作用下，對(duì)于用戶私有云、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理方面都帶來了前所未有的改變。重點(diǎn)行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)重點(diǎn)用戶采用超融合架構(gòu)＋分布式替換小機(jī)＋Oracle數(shù)據(jù)庫的典型案例，以前這種情況不太可能發(fā)生，但現(xiàn)在已經(jīng)成了現(xiàn)實(shí)。

高大上終于在X86大潮下失去了光色，一個(gè)新的時(shí)代正在開啟?？梢灶A(yù)見，超融合架構(gòu)將主導(dǎo)許多用戶未來的新部署新應(yīng)用。