產(chǎn)品一：深信服超融合（Sangfor HCI）

深信服超融合 Sangfor HCI 是面向下一代數(shù)據(jù)中心的軟件定義基礎架構，通過虛擬化技術融合計算、存儲、網(wǎng)絡和安全等資源，并提供運維管理、容災備份、智能監(jiān)控等高級特性，幫助用戶構建極簡、穩(wěn)定、高性能的云化數(shù)據(jù)中心基石。Sangfor HCI 入圍 Gartner 2019 年《超融合基礎設施全球魔力象限》。

超融合基礎架構（Sangfor HCI）僅需通用的服務器和交換機硬件，利用軟件定義技術構建計算、存儲、網(wǎng)絡和安全的統(tǒng)一資源池，替代復雜的傳統(tǒng)煙囪式架構，實現(xiàn)基礎架構的極簡化。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一、產(chǎn)品組件

1、服務器虛擬化aSV     

aSV是深信服擁有自主知識產(chǎn)權的虛擬化平臺，通過對硬件資源的池化及虛擬資源的統(tǒng)一管理，為用戶業(yè)務提供高性能、高安全、高可靠的計算、存儲、網(wǎng)絡、容災備份服務，構建高可用、按需服務的虛擬化數(shù)據(jù)中心。2016

2、網(wǎng)絡虛擬化aNET  

網(wǎng)絡虛擬化 aNET基于軟件定義網(wǎng)絡（SDN）的設計理念，提供傳統(tǒng)應用、新型應用所需虛擬網(wǎng)絡環(huán)境，實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的統(tǒng)一編排。aNet提供了完整的邏輯網(wǎng)絡和安全性擴展能力，其中包括虛擬交換、路由、防火墻、監(jiān)控和排障功能，提升數(shù)據(jù)中心的敏捷性、安全性及擴展性。

3、分布式存儲aSAN 

基于X86的服務器投入成本比同類小型機產(chǎn)品降低45% aSAN是深信服自主研發(fā)的分布式文件存儲系統(tǒng)，與服務器虛擬化（aSV）結合使用時，可以在虛擬化或云平臺中管理存儲資源。基于aSAN 特有的自適應條帶化、AI緩存算法、存儲分卷、多副本機制、雙活集群設計等諸多技術，提供極簡、穩(wěn)定、高性能的存儲服務，滿足各行業(yè)關鍵業(yè)務的存儲需求。

4、安全虛擬化aSEC     

集成深信服在安全市場的基因，創(chuàng)新使用 NFV 技術將 7種安全產(chǎn)品融合在虛擬化平臺內(nèi)部，提供上百種安全能力為用戶業(yè)務及數(shù)據(jù)安全保駕護航。aSEC可實現(xiàn)安全資源的統(tǒng)一管理、靈活部署、彈性伸縮，保障用戶業(yè)務的安全性、可靠性及敏捷性。

二、核心優(yōu)勢
1、性能優(yōu)化設計
基于AI的性能優(yōu)化技術可降低數(shù)據(jù)庫、消息隊列等應用在虛擬化環(huán)境的性能抖動；分布式存儲能夠充分發(fā)揮SSD硬盤性能的92%以上，單節(jié)點可達20萬以上的IOPS。
2、數(shù)據(jù)安全可靠
超融合通過CDP技術、數(shù)據(jù)多副本（雙副本或三副本）技術、虛擬機備份技術、應用數(shù)據(jù)備份、網(wǎng)絡行為管理等多項技術保障數(shù)據(jù)可靠，數(shù)據(jù)不丟失可跨地域的數(shù)據(jù)備份。
3、全域安全能力
提供從平臺、虛擬機、業(yè)務、數(shù)據(jù)全方位的安全設計，使運行在平臺上的業(yè)務應用具備完整的安全防護體系，符合安全等保合規(guī)要求，支持與安全感知系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)全域安全可視。
4、平滑演進到云
以超融合架構打造的IT新基礎架構，可支持未來向云數(shù)據(jù)中心平滑演進，現(xiàn)有IT資源和架構無需調整和變更，即可輕松演進到私有云及混合云模式。
5、極簡可視運維
平臺具備全局的資源管理能力，憑借“所畫即所得”，減少故障定位和修復時間，用戶無需經(jīng)過專門培訓即可輕松掌握平臺使用方法。
6、業(yè)務承載豐富
Sangfor HCI 除了關注傳統(tǒng)關鍵業(yè)務（SAP、ERP、Oracle等）穩(wěn)態(tài)應用的承載之外，針對新型敏態(tài)應用（GPU、K8S、大數(shù)據(jù)等）承載進行了優(yōu)化設計，保障業(yè)務承載的穩(wěn)定、安全及彈性。

三、應用場景
1、數(shù)據(jù)中心新建/改造
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心投入成本高、運維工作量大、擴展性差，Sangfor HCI將通過極簡的建設模式、資源池化和業(yè)務靈活編排等優(yōu)勢，打造更經(jīng)濟、靈活、高效、彈性的數(shù)據(jù)中心。

2、業(yè)務系統(tǒng)新建/改造
超融合架構提供高性能、高擴展性、高可靠性的IT新型基礎架構，解決了核心業(yè)務上線投入成本高、部署運維復雜、改造擴容困難的問題。

3、容災及雙活數(shù)據(jù)中心
面向關鍵應用提供跨數(shù)據(jù)中心的容災及雙活解決方案，提供了應用層面、數(shù)據(jù)層面的跨數(shù)據(jù)中心業(yè)務連續(xù)性訪問能力。

4、云化數(shù)據(jù)中心建設
以軟件定義的IT架構實現(xiàn)統(tǒng)一融合的全虛擬化資源池，并利舊現(xiàn)有硬件資源，優(yōu)化投資，打造極簡、隨需應變、平滑演進的IT新架構；在變更IT架構的基礎上實現(xiàn)向混合云平滑演進。

 

 

產(chǎn)品二：Smart X 超融合

1  傳統(tǒng)集中式虛擬化的問題

傳統(tǒng)虛擬化解決方案將計算服務器和存儲服務器獨立開來，采用集中式存儲（SAN/NAS），這種結構是上世紀的遺留結構，缺陷日益凸顯。這是其中的原因在于隨著企業(yè)業(yè)務數(shù)據(jù)量的井噴，企業(yè)應用呈現(xiàn)出類似大型互聯(lián)網(wǎng)應用的特點:

存儲控制器擴展困難

早期的共享存儲，性能瓶頸通常都在磁盤陣列上，通過添加磁盤向上升級的方式能一定程度解決瓶頸的問題，但隨著磁盤數(shù)量的增加以及高速硬件 SSD 的出現(xiàn)，存儲端的性能瓶頸轉移到存儲控制器，集中式存儲控制器擴展困難，一般都是固定的雙控或者四控，這種架構設計上的弊端是的集中存儲無法發(fā)揮高速硬件設備的潛能，隨著虛擬化平臺下業(yè)務數(shù)據(jù)量的增長，最終導致存儲端無法支撐上層業(yè)務的訪問。

存儲系統(tǒng)無法感知 VM

共享存儲無法感知上層 VM 的負載，導致出現(xiàn) I/O Blender 現(xiàn)象，即不同的 VM 間負載的混合，加劇了共享存儲的訪問壓力。例如，上層 VM 出發(fā)的順序 I/O 的訪問請求，在通過 Hypervisor 調度后會與其他 VM 的 I/O 請求混合，使得原本順序的 I/O 請求模式在共享存儲端變得隨機化，對機械磁盤極不友好。即便這種問題可以通過添加 SSD 緩解，但之前提到共享存儲中控制器導致的的 SSD 不能充分發(fā)揮效用的問題，使得 I/O Blender 的影響無法根本避免。

VM I/O 延時風險

共享存儲通過存儲網(wǎng)絡與服務器相連。VM 需要經(jīng)過存儲網(wǎng)絡才能讀寫數(shù)據(jù)，這個與本地 I/O 僅通過總線訪問物理盤的數(shù)據(jù)相比，延時大大增加。之前提到的增加物理盤向上升級的方式無法縮小 I/O 讀寫延時，不同服務器或者 VM 發(fā)出的 I/O 請求本質還是串行的。在非虛擬化的場景，連接存儲網(wǎng)絡的服務器是線性增加的，規(guī)模增加產(chǎn)生的并發(fā)延時可能不明顯；但在虛擬化場景下，一個物理服務器上可能會運行十幾個甚至上百個 VM， 這些成幾何級數(shù)增長的 VM 并發(fā)訪問共享存儲會帶來 I/O 延時的問題。

 

存儲單點故障

虛擬化依賴底層的存儲提供 VM 層面的高可用，但是共享存儲本身存在單點故障的風險，存儲控制器和磁盤陣列的錯誤都有可能造成存儲不可用或者數(shù)據(jù)丟失。通用的解決辦法就是購買維護多套共享存儲，但這樣極大的增加的成本及其管理的復雜性。

成本昂貴

共享存儲都是由專有的硬件實現(xiàn)，成本造價高。同時考慮到擴展困難，用戶通常在規(guī)劃的時候需要預留出余量，無形中也提高了初次購買成本。

運維復雜

共享存儲支撐下的虛擬化平臺，運維管理需要面向多個平臺，至少包括虛擬化平臺、存儲平臺、備份平臺等，運維負擔重。此外，系統(tǒng)發(fā)生異常，管理員需要在不同的管理平臺間切換排查錯誤，效率低下。

2  SmartX超融合存儲計算虛擬化架構

相比分離式的計算存儲虛擬化，超融合虛擬化，也稱做Hyper-converged，在提供存儲的同時，也提供計算能力，這不但大量減少了硬件和電力成本，也將計算放在離存儲更近的地方，達到最優(yōu)的性能。超融合架構通常采用了全分布式的組件，橫向可擴展，不存在單點失效，數(shù)據(jù)能夠自動恢復和備份，下圖是超融合的虛擬化架構：

1) 無中心的系統(tǒng)架構

將計算和存儲功能分布到每個節(jié)點中，去掉集中式存儲，利用標準化硬件構建大規(guī)模的計算群集及海量的高性能存儲。SmartX摒棄了傳統(tǒng)的通過擴展磁盤柜擴展容量的方式，而是通過添加新的服務器節(jié)點同時獲得存儲容量和性能的水平擴展，擴展后的空間、容量和性能是可預估的，能極大幫助企業(yè)IT選擇最合適的軟硬件解決方案。SmartX每一次都可水平擴展： 

SMARTX OS基于Linux的操作系統(tǒng)，提供ZBS分布式文件系統(tǒng)，Elf Compute KVM管理平臺， Fisheye性能監(jiān)控平臺。

硬件包括：X86服務器、交換機等；

自動負載均衡

擴展節(jié)點后，SmartX會根據(jù)集群中各個服務器節(jié)點的負載和容量使用情況做負載均衡，以達到整個系統(tǒng)的負載均衡，避免單點過熱的情況出現(xiàn)。

擴展無需暫停業(yè)務

水平擴展只需要將部署了SmartX的新節(jié)點和原有集群連接到同一網(wǎng)絡，通過圖形控制臺或者命令將新節(jié)點添加到SmartX集群中即可，整個擴容過程不會影響任何服務，虛擬機無需停機。

 即刻生效

節(jié)點被添加到集群，該新增節(jié)點的計算和存儲資源會通過一輪“心跳”向集群匯報，集群系統(tǒng)的整體容量和性能也隨之線性擴展，此后新節(jié)點的資源就會被SmartX接管。

2) 高性能分層存儲

SmartX區(qū)別于傳統(tǒng)存儲架構的一大特點就是對SSD的合理使用。SmartX實現(xiàn)了智能Cache的技術，將熱數(shù)據(jù)緩存在SSD里，加速數(shù)據(jù)讀性能；同時使用Journal合并小的寫操作來加速寫性能。不同于傳統(tǒng)的SAN和NAS—通常SSD容量的配比不能超過5%，SmartX支持用戶根據(jù)業(yè)務的數(shù)據(jù)訪問需求，自行配置SSD的大小和比例。

 

3) 基于彈性副本技術的數(shù)據(jù)高可用

ZBS通過軟件實現(xiàn)了彈性副本的功能，該功能將副本分布在不同的服務器上，來提供數(shù)據(jù)冗余及對上層應用連續(xù)性在存儲層面的支持。ZBS對每個虛擬存儲盤支持1~3個不同的副本，因此用戶可以根據(jù)業(yè)務需求靈活的制定業(yè)務所需要的副本數(shù)。

同一份數(shù)據(jù)的多個副本會分布到不同的物理服務器節(jié)點上，即便一個服務器節(jié)點損壞也不會影響數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。系統(tǒng)會周期性的掃描系統(tǒng)中可用的數(shù)據(jù)塊，一旦發(fā)現(xiàn)某個數(shù)據(jù)塊的可靠性級別低于設定值，就會觸發(fā)智能恢復。假定用戶設定某個虛擬盤副本數(shù)為兩份，系統(tǒng)會將虛擬盤切分成小的數(shù)據(jù)塊（如圖：D1、D2、D3），同一份數(shù)據(jù)會復制到兩個不同的服務器上，假使某臺服務器損壞（服務器3），由于整個集群仍舊有該虛擬盤的完整數(shù)據(jù)，可以確保數(shù)據(jù)的可用性。此外，數(shù)據(jù)副本數(shù)減少，ZBS會及時發(fā)現(xiàn)這一事件，并將數(shù)據(jù)恢復到其它健康的物理服務器（服務器1、服務器2），以確保兩副本的數(shù)據(jù)可靠性。

服務器Server 3故障

 

數(shù)據(jù)重構后

傳統(tǒng)RAID重建時，經(jīng)常導致存儲系統(tǒng)不可用。不同于RAID重建機制，ZBS在恢復副本的時候，正常業(yè)務仍可正常運行，ZBS通過控制恢復流量所占的I/O帶寬，確保業(yè)務性能不受大的影響。

4) 強大硬件兼容性

SmartX 超融合架構擁有兩種部署模式，一是 SmartX Halo 一體機，包含SmartX OS軟件和高密度服務器，二是將 SmartX OS 軟件安裝在符合硬件配置要求的x86 服務器上。

SmartX Halo 一體機為 SmartX OS 軟件定制了硬件，是 SmartX 超融合平臺最佳軟硬件實踐。硬件平臺經(jīng)過嚴格測試，是最快捷、最穩(wěn)定的交付方式。 可減少硬件投入成本、機房空間和電力消耗。

如需將 SmartX OS 軟件部署在其它通用 x86 服務器平臺上，請參考 “SmartX 硬件配置及支持” 獲得更為詳細的信息。

5) 其它特性

SmartX基于通用的X86服務器，可以跟隨者通用硬件的快速升級而得到性能提升和新功能加入，為用戶節(jié)省更多的開支。

利用軟件定義存儲實現(xiàn)傳統(tǒng)多款存儲產(chǎn)品的功能，并且提供統(tǒng)一易用的接口，節(jié)省IT開支和機柜空間/電力使用的同時，使得IT更加的敏捷。

軟件的靈活性使得私有云和公有云的存儲可以更好的結合，例如軟件可以將數(shù)據(jù)備份到云存儲中去，提供災難恢復，也可以跨數(shù)據(jù)中心提供虛擬機遷移和容災等功能。

SmartX內(nèi)置ELF Compute虛擬化計算平臺，該虛擬化平臺基于KVM，提供能彈性的虛擬化計算功能，支持基本的虛擬機管理、熱遷移、重建等功能，滿足絕大部分虛擬化計算場景的需求。

SmartX超融合架構也可結合Vmware Vsphere Esxi、Citrix Xenserver等服務器虛擬軟件進行部署。