超融合如何整合原有架構?一文讀懂超融合改造設備利舊與業務遷移

目前,越來越多的用戶因瞭解到超融合架構的巨大價值,計劃啓動傳統架構到超融合架構的轉型升級。但涉及到具體方案設計時,往往會遇到一些問題,其中 “超融合架構如何整合原來的架構” 就是用戶的關注點之一。一般來說,採用超融合架構,原有架構的整合和利舊通常包含軟件與硬件等各方面,比如原有的服務器、存儲設備是否可以利用?如何利用?原有架構業務如何遷移?本文將針對這些常見問題進行詳細解答。

傳統架構中哪些設備會被替換?

首先,以 SmartX 產品爲例介紹一下超融合架構和傳統三層架構的核心區別,以便了解原有架構整合時有哪些需要被替換的設備。

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通過上圖看出:

1.超融合架構最大的變化是使用 x86 服務器和超融合軟件(分佈式存儲模塊)替代傳統的控制器架構 SAN 存儲;
2.傳統架構中僅用於計算的服務器,在超融合的架構中,還用於運行分佈式存儲軟件,並需增加 SSD 緩存、萬兆網卡以及用於存儲數據的硬盤,以實現數據存儲功能;
3. FC 交換機被標準的 10G 以太網交換機替代;
4.虛擬化的部分可以繼續使用 VMware 或者使用超融合廠商的內嵌的虛擬化軟件,但需要確認超融合廠商對虛擬化的支持情況。

已有設備和軟件如何利用?

服務器可以利舊,但要注意兼容性列表和穩定性。

如上介紹,超融合完全基於 x86 服務器構建,所以用戶已有服務器是可以用來構建超融合系統。但需要注意以下幾點:

1.需要保證服務器以及配件都要嚴格符合廠商的兼容性列表要求。一般來說,服務器改造成超融合節點還需要加配 SSD、萬兆網卡等配件;
2. 一個集羣中的硬件儘可能地保持配置統一,否則低配置節點會影響整體集羣的性能
3.儘管超融合的分佈式存儲有副本保證可靠性,但一般來說超過3年的設備不建議使用,一方面陳舊設備的使用會提升多個設備同時出現故障的概率,影響整體的穩定性;另一方面,老舊設備配件的後續採購也是一大問題。

SAN存儲不能用在資源池中,但可以構建冗餘的系統

由於超融合系統通過分佈式存儲軟件和 x86 服務器構建了存儲池,所以原有的 SAN 存儲和光纖交換機都不需要整合在新系統中。在 SmartX 的客戶中,部分用戶會將產品用在覈心生產業務中,並同時使用原有的存儲構建一個冗餘的系統。冗餘的方式可以採用應用層面的負載均衡和冗餘,也可以採用類似 Oracle Data Guard 做數據庫層面的冗餘(以上方式都需要增加部分服務器),從而在超融合副本等技術的保護之下,再上一層保險。既增加了業務的可靠性,又利用了原有的設備。

原有虛擬化軟件可根據情況選擇是否繼續使用

超融合模塊除了包含分佈式存儲,另一個重要的部分就是服務器虛擬化軟件。對於虛擬化的支持,各家廠商產品的支持情況差異較大,例如 SmartX、Nutanix 除了支持 VMware ESXi 虛擬化平臺,還支持內嵌免費的基於 KVM 的虛擬化平臺;而其他廠商僅支持 VMware 或僅支持 KVM 的虛擬化平臺,用戶可以根據自身情況進行產品的選擇。

以下是市場主流超融合廠商的虛擬化平臺支持情況:

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如果用戶當前正在使用 VMware ESXi 虛擬化,並且希望繼續使用該平臺,可基於已有的 VMWare 平臺構建超融合系統,選擇支持該平臺的廠商並且確認版本的兼容性;如果想使用其他虛擬化平臺,則需要進行虛擬機的遷移,將在下面的章節介紹。

業務的遷移

由於超融合架構需要構建一個新的分佈式的存儲池和虛擬化平臺,所以數據和業務的遷移不可避免。由於市場主流虛擬化爲 ESXi 與 KVM ,如下就主要針對這兩種虛擬化平臺討論一下如何進行業務遷移。

由於原有環境可能是 KVM 與 ESXi ,而遷移目的環境也是 KVM 與 ESXi,都是 V2V 的遷移,所以一共有有四種可能:
ESXi -> ESXi
KVM -> ESXi
ESXi -> KVM
KVM -> KVM
以下逐一介紹每中場景遷移的方法和對業務的影響:

1)ESXi -> ESXi
這種情況下的遷移最爲簡單。將原有 ESXi 環境加入超融合的 ESXi 所在的 vCenter 中,可以利用 VMware 本身提供的 Storage vMotion 功能在線遷移數據到超融合集羣中,然後進行重新註冊虛擬機,這樣可以儘可能地縮短遷移停機時間;如果 EVC 兼容性支持的話,甚至可以利用 vMotion做到 0 停機的遷移。

2)KVM -> ESXi 或者 ESXi -> KVM
KVM -> ESXi 或者 ESXi -> KVM 這兩種遷移是跨 hypervisor 的遷移。這種跨平臺的遷移有廠商或第三方提供的工具支持。由於涉及不同 hypervisor 類型之間遷移,這種遷移大多數情況都會涉及停機。停機時間的長短與遷移虛擬機的數據量、業務繁忙程度(遷移過程中的數據變化量)以及網絡帶寬等因素都有關係。例如 SmartX 提供的 v2v 遷移工具,可支持對目標端虛擬機執行快照。執行在線的數據遷移,等待快照傳輸完畢後,虛擬機需要關機,再次進行差量數據的同步(快照傳輸過程中,數據的變化量)。同步完成後,即可在 SMTX OS 上開啓虛擬機,並可對於主流的操作系統無需進行重新配置工作,可以有效減少停機時間。

3)KVM -> KVM
KVM -> KVM (不同版本或品牌的 KVM)的轉換一般來說也是比較簡單。因爲磁盤文件是通用的格式,基本是把虛擬磁盤進行導出/導入就可以正常使用,但是這種方法一般也需要少量時間進行停機遷移。

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