ITValue注
高志國：聯想超融合副總裁，博士，畢業于清華大學電子工程系，先后就職于IBM研究中心，SAP咨詢部，以及聯想集團CIO組織基礎設施和平臺部。13年ICT領域從業經驗，擁有25項全球技術專利，參與并領導過分布式中間件產品的設計和研發，以及多項電信行業、教育、電信行業大規模企業級IT項目的整體規劃、交付與實施。
本文節選自高志國在鈦媒體微信公開課【鈦坦白】上的分享。
以下根據高志國在微信公開課的分享實錄整理：

大家好，我是來自聯想集團超融合事業部的產品副總裁高志國。說到超融合，我先講一下聯想為什么把超融合作為我們整個公司的戰略去推。

超融合：從傳統IT到新IT轉型的產物

超融合是一個傳統IT向新IT轉型的新興產物，其實任何一個創新在大公司里面都是很難存活的，所以說我們采取的創新機制是由單個公司出來專門從事超融合，超融合本質也是一個傳統IT架構從硬件向軟件轉型的核心產品。

有一句話說“需要研究歷史，學習歷史，然后才能創造歷史”。在這里我們看一下基礎設施，在過去發生了什么樣的變化：

● 1998年出現了VMware，它的出現實際上是一個重大的變革，使得人們對CPU的復雜性和計算復雜性做了屏蔽。

● 2002年谷歌發表了一篇文章，講他用分布式的方法來做File System，因為谷歌在他自身的發展過程中，遇到了一個巨大的技術挑戰，沒有一家公司的成熟產品可以滿足谷歌的業務需求，所以谷歌在這種窘境下產生了創新。谷歌的創新實際上就誕生了谷歌File System，由于谷歌在工程上對分布式技術的實現，所以說引發了一個巨大的產業發展。

● 2005年亞馬遜這家公司誕生了，他以傳統的服務方式改變了所有IT交付模式。所以說谷歌、亞馬遜以及VMware等公司推動了整個云計算的變化。

2017年到底會發生什么樣的改變，這是需要我們考慮和思考的一個問題。但上面的事例告訴我們，

其實每隔幾年從IT交付模式、IT技術，以及IT的使用習慣都會發生一個巨大的變化。在這個過程中，CIO們在想什么？

過去的IT我們稱為叫Mode 1 IT，而今年我們聯想推出了雙態IT。

穩態IT：發火箭的模式

第一個態我們叫穩態，這種過程中的IT實施交付是可預測的過程，過去我們整個IT的交付過程都要做容量規劃、性能規劃，就像發火箭，就是定好了軌道，定好了終點，一點按紐就按照軌道去走了，實際上今天這個互聯網時代，整個公司的業務變革其實不取決于自己，可能取決于我們的競爭對手。在這樣的時代之下，實際上我們的IT更加適應于業務的需求和從過去支撐業務需求變成驅動業務的創新。這是很多今天的CIO所考慮的一個問題，這也是現在所說的很多數字化轉型的核心問題，那我們叫Mode 2。

敏態IT：開汽車的模式

敏態IT的具體核心特點是，我們假設整個的變化和外界的變化實際上是不可預測的，我們是一種探索型的快速試錯、快速迭代的方法來迭代IT系統，因為一個IT系統的架構的演進實際上不是徹底架構，而是整個演進過來的。如何可以演進出我們所需要的IT架構？這是我們所有CIO考慮的一個問題。這第二種模式也被我們比喻成開汽車，我們知道可能要去到一個終點，但是在開的過程中可能會出現一些拐彎、紅燈這樣的事情，所以說我們就考慮在這種時代下，我們如何為用戶提供一個靈活、可擴展、隨需應變、on demand的系統，概念和云計算的概念實際上是不謀而合的。

這實際上是我們的一個思考過程，互聯網時代的IT轉型到底需要一個什么樣的東西？傳統IT實際上是一種支撐業務為核心，產品加項目的交付模型，衡量傳統IT的手段很簡單，就是成本優化。所以很多CIO做的事情就是說“我今年又省錢了”，這是他一個考核指標。

實際上在“互聯網+”或者數字化時代，我們稱之為創新IT。那么創新IT實際上本質是以驅動業務變革和創新為核心，整個的過程和交付模型是一種平臺+服務的交付模型，是希望IT來提升整體的業務價值，而且使業務價值可以被衡量，這是我們今天在新時代對IT的一個需求。

IT轉型的挑戰



這幅圖展示的是一個經典的Pace Layer的方法論，實際上在任何公司做IT的管理、治理和IT的規劃設計，都應該遵循這樣的方法論。這張圖具體講的什么呢？傳統的IT更像左邊這樣的正三角，假設把IT系統分三層：

● 傳統的記錄系統叫SOR，就所有的公司法務、人事，包括后勤，包括稅務可能都是這樣的系統，這層系統支撐了公司的運營，要穩定可靠，我們也叫SOR。

● 中間這一層SOD是說，為了區分于其他的客戶，其他的競爭對手，我們如何差異化我們自己。這里舉一個例子，譬如說像戴爾這樣的公司，也是做筆記本的，聯想也是做筆記本。那么聯想在供應鏈上如何區別于我們的競爭對手和我們的友商呢？那就需要一個像SOR，SOD這樣的系統進行區分化，這一層實際上主要是我們企業區分于友商的一個東西。

● 最上面一層SOI，實際上我們叫創新系統，這層系統都包括什么東西呢？任何公司今天都在講叫以用戶為核心，那到底以什么和用戶產生互動呢？實際上大多都在做用戶交互這塊，所以這塊我們叫創新系統，比如說網絡的產品論壇，比如說像小米這樣的公司出現了以客戶做他產品經理的模型。

實際上傳統的IT更注重于做SOR（記錄系統），因為它是以可靠、穩定為追求核心的，那么IT的核心就是為了支撐業務的發展，這種情況帶來的問題是：交付時間比較長，并且需要很好的衡量收益比，反映速度非常非常慢。

今天的創新型IT實際上更像右邊的這個系統，主要做SOI這部分，就是說大量的工作實際上是做與用戶溝通和用戶互動，包括我們今天的互聯網、大數據、現在很流行的AI實際上都是為了更好理解我們客戶，為我們客戶服務。在這塊實際上我們采取方法論一般都是DevOps這樣的敏捷方法論，快速迭代，快速失敗，然后以滿足真正的客戶為核心追求點。

這樣的IT更多是促進企業內的業務變革和業務創新，驅動業務創新， CIO的角色和過去以運維為核心的CIO角色實際上是不一樣的。

在這兩種系統中，因為從我們信息化時代向數字化時代轉型，那就面臨兩種系統之間需要有共存的過程，如何用一套架構可以支撐這樣兩種系統，是我們一直思考的問題。

新IT的需求和技術驅動力

在互聯網時代、數字化時代，實際上有很多創新的點可以去做。比如現在的IOT（物聯網技術）、“互聯網+”的應用，就剛才講的SOI這一層可以跟用戶增加互動，大數據的部分以及以DevOps這樣新的方法論進行新的快速系統應用迭代，這種都對我們的IT產生了很多新的需求。那我們怎么樣去滿足這樣新的需求？

剛才講了業務方面的需求，那么現在講一下技術方面的驅動力。實際上在技術層面，今年Intel CPU的核是越來越多了，內存現在越來越大了，網絡從過去的千兆網絡變到萬兆網絡。未來是以25G和100G為核心的網絡。另外存儲介質從機械硬盤變到SSD，而且SSD的價格不斷的下降，在這種新的技術驅動之下，我們如何讓一個新的架構同時借助新的技術力量滿足我們對業務的需求呢？



上圖是IT基礎架構的演進過程，我們可以發現，每隔十年會有一個大的IT基礎架構的變化：

● 1996年：“煙囪式”架構
在1996年的時候，那個時候實際上都是以服務器存儲孤立地形成一個個煙囪式的架構，每個服務器都會配它的存儲或者網絡。

● 2006年：虛擬化的出現
到2006年的時候，實際上VMware這樣的虛擬化就出來了。虛擬化的出現讓大家只關注于怎么樣做高可用架構，而對CPU和計算的復雜性就得到徹底的屏蔽，實際上這個時候存儲依然是一個核心熱點，存儲很難被水平擴展，如何解決存儲水平擴展的問題和屏蔽存儲的專業性和復雜性呢？

● 2016年：超融合技術的誕生
我們講的超融合，它是因互聯網而生，為企業級而來。

為什么為互聯網而來呢？實際上這里面的技術包括分布式存儲的技術、橫向擴展的技術、軟硬件定義技術，以及通過通用服務器作為硬件機座，這些最佳實踐都來自于互聯網公司，如谷歌、Facebook和亞馬遜的最佳實踐。

為什么為企業級而來呢？因為今天全世界90%以上的X86服務器都是需要做虛擬化，大家都在想，如何針對虛擬化這種場景用一個比較好的存儲來為他服務，然后將三種孤立設備統一運維，并且通過軟件定義的方式集成在一塊，這就是今天我們的超融合。

超融合本質上是個新興的技術架構，它將計算、存儲和網絡的功能采用軟硬件定義的方式集中在單一設備中。通過軟件充分發揮硬件的性能，所以超融合本質就是一個云的架構，我們這里用一句話來總結：

超融合就是虛擬化的經典架構，私有云的最佳實踐。所以很多客戶問我們說，他們如何建一朵私有云？如何快速來構建他新興的技術架構？其實答案很簡單，就是用超融合。

超融合架構什么樣？

講了這么多歷史，講了這么多超融合架構，那么到底超融合架構是什么樣的東西，為什么是對集中式存儲的一個挑戰？實際上這里面就是一個超融合的經典架構。



這個圖左邊大家可以看到，過去構建一個基礎設施之后需要橫向擴展的服務器，所以在這個時代，刀片服務器非常吃香。下面是掛一個集中式的散存儲，這樣就構成了一個企業的三層經典架構。

但我們發現一個問題，當一個企業系統，計算和存儲同時需要擴展的時候，當無限的計算資源加進來的時候，存儲就成為了瓶頸，沒法被擴。大家再想一個問題，谷歌、Facebook這樣的公司可以去構建他的分布式系統，在企業里面這件事情是不是可行的呢？

在企業里面這件事是可以的，但是在企業的負載和互聯網的負載實際上是不一樣的。那么你看互聯網做一個很大的機群甚至做幾千個幾百個都可以做，但在企業里面實際上你搭到這樣大的機群并不是特別容易，這是為什么呢？因為企業里面的負載是多種多樣的，而且每一個負載所占有的資源并不是很多，拿聯想舉例，聯想全球一共有大概350多個這樣的應用系統，每個應用系統負載實際上都是不一樣的，有些是對IO要求高的，有些對內存要求比較大，有些對計算資源比較大，所以說這樣不同的負載在一個機群里面去運行，難度就遠遠超過了互聯網公司那樣的一個大機群。

那么我們看一下整個超融合架構，剛才講了左邊是一個三層經典架構，那么超融合實際上就是在傳統標準的機架式服務器上，插入一層我們軟件定義的存儲和虛擬化，然后將所有服務器里面的SSD和HDD組成一個統一的存儲池，然后來服務于上面的虛擬化部分，這樣在一個服務器里面既有存儲又有計算，實現了計算和存儲的整合。

● 虛擬化存儲的特性

這個存儲和我們所講的傳統server上又不一樣，這個存儲實際上是針對了虛擬化來做的一個優化存儲。先簡單提一下為什么虛擬化所需要的存儲和數據庫所需要的存儲有不同的特性。

第一、訪問的局部性。實際上虛擬機在訪問存儲的過程中，有很強的局部性，每一臺虛擬機所訪問的存儲實際上都是應該來自于這臺宿主的物理機，我們可以做優化。因為從整個時延角度來講，訪問本地的內存最快，其次是訪問本地的SSD，然后通過萬兆網卡訪問遠程的SSD，最后最慢的是訪問本地的機械式硬盤，所以說第一個在虛擬化里面，我們要保證它訪問的局部性。

第二、遷移的延續性。實際上為了保證高可用性，虛擬機會從一臺物理機遷移到其他的物理機。那么在遷移的過程中，我們如何保證下面的存儲仍然是可以延續性地為上面的虛擬化服務呢？其次還要保證在遷移過去之后，數據訪問依然是有局部性的，這樣的話就導致我們的存儲需要根據上面應用情況的變化來進行下面數據塊主動的遷移，所以說超融合里面的存儲是一個面向虛擬化特別優化的storage，和普通的SDS，ServerSAN是不一樣的。

今天市場上存在很多客戶，拿Ceph 或者GlusterFS或者是lustre這樣的集群文件系統改裝之后去做超融合的存儲，這可以不可以？答案是：在功能上可以實現，但是在性能上和訪問的局部性上是做不到的，這樣就導致這種存儲在支持很大的一個集群的過程中，會出現很多的瓶頸，因為存儲本質上還是為一個共享存儲來使用的。

第三、物理與化學的變化。為什么要做計算和存儲的整合，有一個好處是：用一個軟件把所有的存儲都放到一個存儲池里面可以被上面來調用，這樣就減少了一個SAN的設備，這是一個物理的變化，那么化學變化到底在什么地方？其實化學變化就是對虛擬化層的一些操作做一些卸載。比如說虛擬機的快照和克隆，通常在VM這一層Hypervisor以上，可以做它的快照和克隆，但是實際上我們會想到一個問題，快照和克隆本身就是存儲所具有的特性，所以如何在存儲層把虛擬化層的東西off-load掉，因為越在底層做代價越小，這是超融合所做的第三件事情。

● 傳統架構的好處

剛才我們講了超融合架構的一些好處，諸如說軟件定義，水平擴展，然后對虛擬化層做的優化。那么到底傳統的架構和超融合架構相比之后，傳統架構到底有沒有好處？我認為傳統架構是有它的好處的，因為很多情況下，用戶對于一個系統的擴容包括兩部分，

第一個是對容量擴容的需求。我們叫scale up，這時候像傳統存儲以兩個控制器為核心，擴展容量的時候直接加磁盤就可以。

另外一個是用戶能對整個性能做擴展。超融合架構的問題是：在擴展的時候是以一個節點一個節點增加。如何為超融合提供一個同時能水平方向擴展，又能垂直方向擴展的方案？這就是我們思考的另外一個問題：如何兼具有傳統架構的優勢和新架構的優勢來打造我們新型的產品？

● 超融合本質

1、技術架構變化。剛才講了超融合的好處：簡單易用、高性能、水平擴展、隨需應變，所以說超融合的本質還是希望客戶真正聚焦于業務的創新，而把基礎設施的事情全部交給廠商來做，這就是我們在超融合的一個核心價值。

2、改變傳統IT交付模式。另外一點，我們思考超融合到底是一個什么東西，實際上它顛覆了過去的IT交付模式。咱們來看過去的網絡系統的交付，實際上Cisco最早把路由器軟件和一個硬件裝在一個盒子里面，對用戶只暴露他的配置功能。今天我們IT人一直在想一個問題：IT的交付能不能像網絡交付標準化這樣簡單？超融合實際上是帶來了這樣一個好處，他改變了過去傳統的IT交付模式，使我們的IT交付像通信交付系統一樣，網絡交付系統一樣標準化。

那么，這么一款產品是怎么樣做出來的？其實聯想花了大概有八年的時間來打造這樣的產品，只是在七八年之前，我們并不知道這個東西叫超融合，那個時候我們就有個簡單和樸素的想法，就是希望把今天的IT簡化，希望用戶管理的東西就是用戶真正關心的，那就是虛擬機，所以說我們大概過去的時間獲得了70多項全球發明專利，連續三年國家工信部可信認證，也是聯想IT嚴格認證，所以我們獲得了這樣的很多的認證和口碑。

今天看來，超融合已經是一個非常成熟和穩定的產品了，在教育行業里面，我們和很多ISA合作，做智慧教育解決方案，做教育的桌面云。在企業里面廣泛的應用于自開發系統和商業套件，包括Oracle商業套件，包括微軟商業套件。在醫療領域我們做一些智慧醫療解決方案。在政府方面，很多政府拿超融合去構建政務云，因為超融合就是構建云的一塊最好的磚頭。聯想的超融合實際上是說重塑了IT基礎設施，靠譜、神速、省心。