EnterpriseEnterpriseStrategyGroup|接近更重要的事實(shí)。?本報(bào)告記錄了ESGLab對思科HyperFlex超融合基礎(chǔ)設(shè)施(HCI)性能測試的審核與驗(yàn)證結(jié)果。此測試的重點(diǎn)是比較思科UCS上完全工程化的思科HyperFlex全閃存解決方案與其他主要供應(yīng)商的兩款純軟件HCI產(chǎn)品(均經(jīng)過獨(dú)立驗(yàn)證，可在思科UCS硬件上運(yùn)行，為任務(wù)關(guān)鍵型工作負(fù)載提供服務(wù))。為了應(yīng)對業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，當(dāng)今的組織必須具有極強(qiáng)的敏捷性和靈活性，確保能夠在任務(wù)關(guān)鍵型生產(chǎn)環(huán)境中快速添加應(yīng)用和虛擬機(jī)(VM)。要達(dá)到這種級(jí)別的敏捷性，很難依靠相互孤立且需要單獨(dú)管理的靜態(tài)計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備。因此，超融合基礎(chǔ)設(shè)施(HCI)成為新的寵兒。HCI以靈活、可擴(kuò)展且易于部署的軟件定義計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)設(shè)備提供集中管理的統(tǒng)一解決方案。從采用率看，HCI自問市以來增長十分迅猛。ESG的研究也不斷證實(shí)HCI的受歡迎度：在ESG的一項(xiàng)研究中，57%的受訪者表示他們目前正在使用或計(jì)劃使用HCI解決方案。1考慮到促使他們選擇HCI的因素，這樣的結(jié)果不足為奇。受訪者選擇最多的部署驅(qū)動(dòng)因素包括改善可擴(kuò)展性(31%)、優(yōu)化總擁有成本(28%)、易于部署(26%)和簡化系統(tǒng)管理(24%)。 要想將過去保留給三層架構(gòu)或融合基礎(chǔ)設(shè)施(CI)解決方案處理的任務(wù)關(guān)鍵型工作負(fù)載遷移到HCI，組織必須認(rèn)真考慮他們選擇的解決方案。如果HCI解決方案沒有針對所要處理的工作負(fù)載要求進(jìn)行優(yōu)化，那么在支持復(fù)雜的工作負(fù)載時(shí)，就有可能出現(xiàn)架構(gòu)上的不足。為支持第1層工作負(fù)載而部署的HCI平臺(tái)不僅需要具備高IOPS和低讀取/寫edandHyperconvergedInfrastructureTrends入延遲，還應(yīng)確保這些性能參數(shù)穩(wěn)定不變且可以預(yù)測。這是因?yàn)?，要最大限度提高整個(gè)組織的最終用戶工作效率，關(guān)鍵在于提供可預(yù)測的性能，并減小虛擬機(jī)的性能波動(dòng)。評(píng)估HCI解決方案時(shí)要考慮的關(guān)鍵指標(biāo)簡便性不再是唯一的優(yōu)先考慮因素。隨著越來越多的HCI解決方案走入市場，性能也成為關(guān)鍵的選購標(biāo)準(zhǔn)，但許多解決方案仍不能始終如一地提供任務(wù)關(guān)鍵型工作負(fù)載所需的高性能。雖然x86服務(wù)器上運(yùn)行的第一代HCI架構(gòu)通過商品級(jí)交換機(jī)連接，但是由于第1層工作負(fù)載在性質(zhì)上屬于任務(wù)關(guān)鍵型工作負(fù)載，所以純軟件HCI公司必須在思科UCS等可信任的企業(yè)級(jí)硬件上驗(yàn)證其軟件解決方案。每秒輸入/輸出操作數(shù)(IOPS)-采用基于閃存的存儲(chǔ)大幅減少了傳統(tǒng)共享存儲(chǔ)環(huán)境中的I/O難題，但是在HCI這樣的集群環(huán)境中，由于節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)連接以及為HCI解決方案提供支持的軟件層不同，IOPS總數(shù)可能存在極大差異。對于HCI部署，評(píng)估集群的IOPS總數(shù)及IOPS穩(wěn)定性非常重要。自虛擬化計(jì)算出現(xiàn)以來，確保虛擬機(jī)性能始終如一就一直是個(gè)難題。而在HCI部署中，根據(jù)軟件層在整個(gè)集群中寫入數(shù)據(jù)的方式，虛擬機(jī)“霸占資源”的問題可能更加顯著。延遲-雖然IOPS是一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，但在選購HCI解決方案時(shí)，還應(yīng)考慮與應(yīng)用相關(guān)的延遲。像HCI這樣的集群環(huán)境可能會(huì)在存儲(chǔ)性能、軟件響應(yīng)能力和網(wǎng)絡(luò)吞吐量等方面存在多種瓶頸，這些因素都有可能造成應(yīng)用延遲。延遲越高，應(yīng)用對用戶的響應(yīng)能力就越低。?讀取延遲-存儲(chǔ)控制器查找并提供正確數(shù)據(jù)塊所需的時(shí)間。對于本報(bào)告中評(píng)估的閃存存儲(chǔ)，此延遲包括閃存子系統(tǒng)查找所需數(shù)據(jù)塊、準(zhǔn)備傳輸和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸所花費(fèi)的時(shí)間。?寫入延遲-這是存儲(chǔ)控制器完成所有數(shù)據(jù)塊寫入相關(guān)活動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間，包括確定正確的數(shù)據(jù)位置，執(zhí)行需要開銷的活動(dòng)(數(shù)據(jù)塊擦除、復(fù)制和“垃圾回收”)，然后進(jìn)行寫入并向主機(jī)確認(rèn)寫入。?總延遲-總延遲就是根據(jù)應(yīng)用使用的讀取和寫入比率計(jì)算得出的讀取延遲與寫入延遲之和。例如，對于讀取和寫入占比分別為70%和30%的工作負(fù)載而言，總延遲是讀取和寫入結(jié)果(根據(jù)其各自的百分比進(jìn)行加權(quán)計(jì)算)的平均值。HCI已被公認(rèn)為模塊化數(shù)據(jù)中心概念發(fā)展過程的下一階段。其目標(biāo)是將機(jī)架級(jí)融合基礎(chǔ)設(shè)施(CI)簡化為節(jié)點(diǎn)級(jí)部署。HCI并非通過通用軟件平臺(tái)管理的三層基礎(chǔ)設(shè)施，而是結(jié)合使用虛擬化計(jì)算和軟件定義的存儲(chǔ)(通過軟件層集成并部署在單個(gè)機(jī)箱中)來創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接，形成一個(gè)共享資源池，可以通過向集群中添加新節(jié)點(diǎn)來按需擴(kuò)展。需要注意的是，供應(yīng)商在市場上推出的HCI解決方案采用了不同的方法。HCI分布模式：純軟件HCI：此模式側(cè)重于使用軟件層將計(jì)算和存儲(chǔ)集成到單一節(jié)點(diǎn)。用戶購買HCI軟件后，可將其安裝在內(nèi)部服務(wù)器上，或由第三方安裝在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器上。由于初始HCI部署通常是為了支持第2層或第3層工作負(fù)載，因此為了保持低成本，這些軟件通常部署在現(xiàn)成的服務(wù)器上，并通過商品級(jí)交換機(jī)連接。隨著HCI日趨成熟且部署的關(guān)鍵工作負(fù)載日益增多，組織已經(jīng)開始要求HCI在可信任的硬件平臺(tái)上運(yùn)行。必須注意的是，并非所有硬件制造商都進(jìn)行了相同的驗(yàn)證，因此建議潛在用戶仔細(xì)參閱此類部署的細(xì)則。在未經(jīng)過所有相關(guān)方驗(yàn)證的硬件平臺(tái)上部署軟件可能會(huì)導(dǎo)致責(zé)任推諉并增加風(fēng)險(xiǎn)，其風(fēng)險(xiǎn)程度可能超過了一些組織愿意承受的范圍。完全工程化HCI：此模式旨在提供最簡單的HCI解決方案部署方法。這種方法主要由第1層供應(yīng)商銷售，選擇此方法的用戶可獲得構(gòu)建于可信任的硬件平臺(tái)之上，并在出廠時(shí)已預(yù)裝軟件的設(shè)備。供應(yīng)商之所以采用這種方法，是因?yàn)檫@使他們可以在一個(gè)簡單的設(shè)備中，跨計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源設(shè)計(jì)并優(yōu)化每個(gè)HCI組件。完全工程化HCI解決方案可確保向用戶交付經(jīng)過廠家驗(yàn)證的配置，其操作和支持由單一的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)軟件來源提供保證，從而消除了一定程度的風(fēng)險(xiǎn)。必須注意的是，有些設(shè)備是硬件供應(yīng)商和軟件供應(yīng)商合作制造的，硬件層與軟件層之間的優(yōu)化程度不盡相同，可能會(huì)因而影響整體性能。CI思科HyperFlex是完全工程化的超融合系統(tǒng)，它集計(jì)算和軟件定義存儲(chǔ)于一身，并且完全集成了專門針對HCI平臺(tái)上的東-西流量而優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)功能。這個(gè)全面集成的平臺(tái)經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，不僅支持單獨(dú)擴(kuò)展資源，而且能夠提供始終如一的出色性能。思科HyperFlex的設(shè)計(jì)開發(fā)依托于思科UCS，不僅具備HX數(shù)據(jù)平臺(tái)分布式文件系統(tǒng)在超融合方面的優(yōu)勢，而且兼具UCS平臺(tái)的優(yōu)勢(例如基于策略的服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化)。對于從任務(wù)關(guān)鍵型核心數(shù)據(jù)中心應(yīng)用到遠(yuǎn)程位置的邊緣到邊緣工作負(fù)載，它也能提供支持。最新的HX3.0版更新在VMwareESXi的基礎(chǔ)上，增加了對MicrosoftHyper-V以及多云和容器化環(huán)境的支持。要實(shí)現(xiàn)高可用性配置，HyperFlex部署必須使用至少包含三個(gè)節(jié)點(diǎn)的集群：其中至少兩個(gè)節(jié)點(diǎn)用于進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制，第三個(gè)節(jié)點(diǎn)則用于防止單節(jié)點(diǎn)故障。 HyperFlexHX系列節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)依托于思科UCS平臺(tái)，除了采用最新一代IntelXeon處理器，還包括以下組件：?思科HyperFlexHX數(shù)據(jù)平臺(tái)。任何HCI解決方案的核心都是軟件平臺(tái)，HX數(shù)據(jù)平臺(tái)就是專為HCI軟件定義存儲(chǔ)設(shè)計(jì)開發(fā)的平臺(tái)。HX數(shù)據(jù)平臺(tái)在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上作為控制器運(yùn)行，是高性能的分布式文件系統(tǒng)。它將整個(gè)集群中的所有SSD和HDD容量組合成基于對象的分布式多層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在整個(gè)集群中均勻地進(jìn)行數(shù)據(jù)條帶化。它還可提供快照、精簡配置和即時(shí)克隆等企業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。它通過在整個(gè)集群中根據(jù)策略復(fù)制數(shù)據(jù)，來確保高可用性。它還能通過在內(nèi)存、緩存和容量層中動(dòng)態(tài)放置數(shù)據(jù)來優(yōu)化應(yīng)用性能，并利用無間斷線內(nèi)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮技術(shù)來優(yōu)化容量。o與虛擬機(jī)監(jiān)控程序訪問的卷相關(guān)的讀取和寫入請求，也全部由HX數(shù)據(jù)平臺(tái)處理。通過在整個(gè)集群中均勻地進(jìn)行數(shù)據(jù)條帶化，可以避免網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)資源的使用過于集中，并確保虛擬機(jī)無論位于何處都能實(shí)現(xiàn)最佳的I/O性能。在執(zhí)行寫入時(shí)，系統(tǒng)會(huì)先寫入本地SSD緩存并同步復(fù)制到遠(yuǎn)程SSD，然后確認(rèn)寫入。在執(zhí)行讀取時(shí)，系統(tǒng)會(huì)盡可能先從本地SSD讀取，再從遠(yuǎn)程SSD中檢索。oHX數(shù)據(jù)平臺(tái)的日志結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)是分布式對象存儲(chǔ)，采用可配置的SSD緩存來加快讀寫速度，并在HDD (混合)或SSD(全閃存)持久層部署容量。當(dāng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到持久層后，系統(tǒng)會(huì)通過一次連續(xù)的操作來寫入數(shù)據(jù)，以提高性能。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行線內(nèi)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮；只有在確認(rèn)寫入后才開始移動(dòng)數(shù)據(jù)，因此性能不會(huì)受到影響。?思科UCS純計(jì)算節(jié)點(diǎn)。集群中可以結(jié)合使用UCS刀片服務(wù)器和機(jī)架式服務(wù)器，使任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)躍點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)最大東-西帶寬和低延遲。HyperFlex允許修改CPU密集型刀片服務(wù)器(計(jì)算節(jié)點(diǎn))與存儲(chǔ)密集型容量節(jié)點(diǎn)(HX節(jié)點(diǎn))的比率，因此用戶可以隨著應(yīng)用需求的變化而優(yōu)化系統(tǒng)。節(jié)點(diǎn)可以是全閃存節(jié)點(diǎn)或混合節(jié)點(diǎn)。?思科統(tǒng)一交換矩陣-UCS6200/6300交換矩陣互聯(lián)(支持軟件定義網(wǎng)絡(luò))。交換矩陣中的高帶寬、低延遲40Gbps和10Gbps連接可確保在整個(gè)集群中安全地分布和復(fù)制數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)高可用性配置。這種網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)可確保HX集群能夠輕松安全地實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。單跳架構(gòu)旨在最大限度提高存儲(chǔ)軟件的效率，以便增強(qiáng)整體集群性能。?思科以應(yīng)用為中心的基礎(chǔ)設(shè)施(ACI)(支持自動(dòng)調(diào)配)。ACI可使網(wǎng)絡(luò)部署、應(yīng)用服務(wù)和安全策略任務(wù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，并按定義的服務(wù)配置文件自動(dòng)分配工作負(fù)載。這有助于在提高部署速度、準(zhǔn)確性和安全性的同時(shí)，降低部署成本。ACI會(huì)自動(dòng)路由流量來優(yōu)化性能和資源利用情況，并繞過資源使用過于集中的位置重新路由流量，以實(shí)現(xiàn)最佳性能。?精選的行業(yè)領(lǐng)先虛擬機(jī)監(jiān)控程序，包括VMwareESXi和vCenter以及MicrosoftHyper-V。虛擬機(jī)監(jiān)控程序和管理應(yīng)用已預(yù)先安裝，可提供涵蓋所有硬件和軟件且令人熟悉的管理界面。思科HyperFlex可提供諸多優(yōu)勢，包括：?出色的性能。除了上述有助于優(yōu)化性能的功能外，HyperFlex的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分布功能可確保在所有集群節(jié)分布數(shù)據(jù)，以減少瓶頸。?快速、輕松的部署。作為預(yù)先集成的集群，HyperFlex只需連接到網(wǎng)絡(luò)并接通電源，即可完成部署。節(jié)點(diǎn)配置和連接通過思科UCS服務(wù)配置文件來處理。據(jù)思科表示，從客戶報(bào)告來看，部署時(shí)間一般不會(huì)超過一個(gè)小時(shí)。?管理整合。通過思科HyperFlexConnect或思科Intersight對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理，消除了計(jì)算和存儲(chǔ)管理彼此孤立的現(xiàn)象。組織可以通過HyperFlexConnect使用指標(biāo)和趨勢隨時(shí)隨地管理并監(jiān)控集群，從而順利完成整個(gè)管理生命周期內(nèi)各個(gè)階段的工作。Intersight是基于云的可選平臺(tái)，可以讓用戶通過單個(gè)基于云的圖形用戶界面管理所有思科HyperFlex和思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)(思科UCS)基礎(chǔ)設(shè)施，包括傳統(tǒng)、超融合、邊緣和遠(yuǎn)程/分支機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施。?獨(dú)立擴(kuò)展。與其他HCI系統(tǒng)不同，HyperFlex可以獨(dú)立擴(kuò)展計(jì)算和存儲(chǔ)資源，而無需向集群添加完整節(jié)點(diǎn)。用戶可以通過交換矩陣互聯(lián)輕松整合基于UCS裸機(jī)服務(wù)器的純計(jì)算節(jié)點(diǎn)，從而為集群增加額外的計(jì)算能力。如果用戶需要更多存儲(chǔ)，還可以將單個(gè)驅(qū)動(dòng)器添加到每個(gè)節(jié)點(diǎn)。在這兩種情況下，數(shù)據(jù)都會(huì)自動(dòng)重新平衡。這可以確保為不同的應(yīng)用需求提供正確的資源，而不是按照預(yù)定義的節(jié)點(diǎn)增量進(jìn)行擴(kuò)展，并因此而增加額外的軟件許可成本。我們采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工具和方法執(zhí)行測試，重點(diǎn)是在性能上比較思科完全工程化HCI解決方案HyperFlex與其他主要供應(yīng)商的兩款純軟件HCI產(chǎn)品(這兩款產(chǎn)品經(jīng)過驗(yàn)證，可在硬件兼容性指南中列出的思科UCS硬件上運(yùn)行)。大多數(shù)測試步驟使用了HCIBench和HXBench，這兩款工具專門設(shè)計(jì)用于測試運(yùn)行虛擬機(jī)的HCI集群的性能。這兩款工具都使用Oracle的Vdbench工具，并能自動(dòng)完成端到端流程，包括部署測試虛擬機(jī)、協(xié)調(diào)工作負(fù)載運(yùn)行、匯總測試結(jié)果，以及收集數(shù)據(jù)。這項(xiàng)全面測試使用極為嚴(yán)格的方法執(zhí)行，僅建立基準(zhǔn)和迭代測試就經(jīng)歷了數(shù)月時(shí)間。雖然通過短期測試往往更容易獲得理想的性能數(shù)據(jù)，但在這項(xiàng)測試中，我們?nèi)匀贿M(jìn)行了較長時(shí)間的基準(zhǔn)測試來觀察客戶環(huán)境的性能表現(xiàn)。此外，各項(xiàng)測試均重復(fù)執(zhí)行多次，但每次測試并非接連進(jìn)行，而是相隔數(shù)天乃至數(shù)周。測試結(jié)果為每次測試結(jié)果的平均值。這種測試方式可降低結(jié)果受偶然情況影響的幾率，從而增加可信度。此外，測試所使用的數(shù)據(jù)集緩存中，而是保存到每個(gè)集群中的后端存儲(chǔ)。2務(wù)關(guān)鍵型工作負(fù)載測試測試平臺(tái)包括一個(gè)四節(jié)點(diǎn)HyperFlexHX220c2.6版集群。用于比較的純軟件HCI解決方案運(yùn)行采用類似配置的UCSC220和C240四節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)。配置詳細(xì)信息參見表1。2評(píng)估技術(shù)解決方案時(shí)，客戶了解供應(yīng)商測試背后所隱藏的細(xì)節(jié)不失為明智之舉。測試運(yùn)行的時(shí)間、數(shù)據(jù)量和其他細(xì)節(jié)都會(huì)影響性能結(jié)果；這平臺(tái)節(jié)點(diǎn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的處理器/核心數(shù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的RAM每個(gè)節(jié)點(diǎn)的緩存每個(gè)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量虛擬機(jī)監(jiān)控程序思科HyperFlex-使用思科UCS的完全工程化HCI四個(gè)512GB800GB性能6個(gè)960GBSSD值VMwarevSphere6.5在思科UCS上驗(yàn)證的供應(yīng)商A純軟件HCI四個(gè)512GB說明36個(gè)1.6TB性能VMwarevSphere6.5在思科UCS上驗(yàn)證的供應(yīng)商B純軟件HCI四個(gè)256GB4800GB性能6個(gè)960GBSSD值VMwarevSphere6.5OLTP測試使用了四臺(tái)虛擬機(jī)和一個(gè)3.2TB工作集?；旌瞎ぷ髫?fù)載測試則使用了140臺(tái)虛擬機(jī)(每個(gè)節(jié)點(diǎn)35臺(tái)虛擬機(jī))，每臺(tái)虛擬機(jī)配備4個(gè)虛擬CPU、4GBRAM和1個(gè)40GB磁盤，并運(yùn)行RHEL7.2版系統(tǒng)；工作集大小為5.6TB。測試至少進(jìn)行一小時(shí)，最多五小時(shí)，每次測試開始前有五分鐘的啟動(dòng)時(shí)間，兩次測試之間至少預(yù)留一小時(shí)的冷卻時(shí)間。每次進(jìn)行測試之前，我們都會(huì)事先用測試工具向每臺(tái)虛擬機(jī)中寫入數(shù)據(jù)。這可以確保測試會(huì)讀取“真實(shí)”數(shù)據(jù)，并在現(xiàn)有數(shù)據(jù)塊上寫入數(shù)據(jù)，而不是直接從內(nèi)存返回空值或零值。如果不事先寫入數(shù)據(jù)，就會(huì)發(fā)生這種情況。因此，確保測試準(zhǔn)確反映數(shù)據(jù)在應(yīng)用環(huán)境中的讀取和寫入方式是一個(gè)重要步驟。事先寫入這種大型工作集可能需要花費(fèi)數(shù)個(gè)小時(shí)的時(shí)間，但是為了獲得更準(zhǔn)確的性能測試結(jié)果，這樣做是絕對值得的。測試采用I/O配置文件進(jìn)行。這些配置文件經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，用于模擬復(fù)雜的任務(wù)關(guān)鍵型工作負(fù)載，包括使用Oracle和SQL服務(wù)器后端的OLTP，以及虛擬應(yīng)用服務(wù)器和桌面活動(dòng)。塊大小根據(jù)所要模擬的應(yīng)用分配，并支持百分之百隨機(jī)數(shù)據(jù)存取。虛擬機(jī)本身通過組合來自多個(gè)應(yīng)用和工作負(fù)載的I/O來生成隨機(jī)I/O。需要特別指出的是，我們在進(jìn)行所有測試時(shí)，都在思科HX集群上啟用了壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能。而其他兩家供應(yīng)商的解決方案能夠禁用壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能，因此，我們分別在啟用和禁用這些功能的情況下對這些系統(tǒng)進(jìn)行了測試。Vdbench工具使用特定方法在基準(zhǔn)測試期間獲取匯聚IOPS結(jié)果。匯聚測試IOPS的計(jì)算方法是，取不同工作負(fù)載級(jí)別(從20％到100％負(fù)載的12條曲線)上提供用于測試虛擬機(jī)(VM)的平均IOPS。然后匯聚每臺(tái)測試虛擬機(jī)的平均IOPS以獲取每次測試的匯聚測試IOPS，例如，來自四臺(tái)測試虛擬機(jī)及其12條負(fù)載曲線中每一條的匯聚IOPS。注意：匯聚測試IOPS不能用于確定特定應(yīng)用的工作負(fù)載大小。ESG測試首先，ESGLab測試的是用于模擬Oracle環(huán)境的OLTP工作負(fù)載。5我們使用Vdbench創(chuàng)建了一種需要運(yùn)用不同傳輸塊大小和讀/寫比率的工作負(fù)載。在Vdbench配置文件中將重復(fù)數(shù)據(jù)刪除比率設(shè)定為3，單位塊大小為4KB，并將數(shù)據(jù)壓縮比率也設(shè)定為3。然后再對這四臺(tái)虛擬機(jī)進(jìn)行了測試。SDCPUCPU低于可用容量。Vdbench擬Oracle生成的I/O和數(shù)據(jù)模式，這些結(jié)果不應(yīng)解釋為Oracle應(yīng)用測量結(jié)果。4小時(shí)的測試過程中，HyperFlex能夠匯聚Vdbench中的420,000多個(gè)測試IOPS，總響應(yīng)時(shí)間僅為447微秒，如圖3所示。純軟件HCI供應(yīng)商A和B分別僅可支持238,000個(gè)和251,000個(gè)測試IOPS。 各個(gè)系統(tǒng)之間的響應(yīng)時(shí)間基本上相當(dāng)，但明顯可以看出供應(yīng)商B的寫入延遲(平均為26.49毫秒)異常高。壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能在所有系統(tǒng)上都處于啟用狀態(tài)。 TPESGLab還在禁用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮功能的兩個(gè)備用系統(tǒng)上測試了相同工作負(fù)載，以確定運(yùn)行Oracle工作負(fù)載的這些技術(shù)的潛在影響。UCS10 如圖5所示，對于純軟件HCI供應(yīng)商，壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能的禁用致使性能降低高達(dá)28％。思科HyperFlex內(nèi)置有壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能且始終處于啟用狀態(tài)，因此兩個(gè)結(jié)果都是啟用壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能情況下接下來，我們測試了用于模擬MicrosoftSQL服務(wù)器環(huán)境的OLTP工作負(fù)載。6對于Oracle和SQL工作負(fù)載測試，我們可以保證的是存在一些微妙但可能重大的差異。我們同樣使用Vdbench創(chuàng)建了一種需要運(yùn)用不同傳輸塊大小和讀/寫比率的工作負(fù)載。在Vdbench配置文件中，將重復(fù)數(shù)據(jù)刪除比率設(shè)為2，單位大小為4KB，并將壓縮比率也設(shè)為2。然后再次對這四臺(tái)虛擬機(jī)進(jìn)行了測試。Vdbench模擬SQL服務(wù)器生成的I/O和數(shù)據(jù)模式，這些結(jié)果不應(yīng)解釋為SQL應(yīng)用測量結(jié)果。UCS11如圖6所示，思科HyperFlex集群的IOPS超出純軟件HCI供應(yīng)商A的測試IOPS的兩倍，而且?guī)缀跏枪?yīng)商B的IOPS的兩倍。 思科HyperFlex的平均響應(yīng)時(shí)間僅為4.41毫秒。相比之下，純軟件HCI供應(yīng)商A的平均響應(yīng)時(shí)間為9.22毫秒，供應(yīng)商B的平均響應(yīng)時(shí)間為8.82毫秒。這次，供應(yīng)商A和供應(yīng)商B的全閃存系統(tǒng)延遲均非常高，平均分別為17.65毫秒和21.49毫秒。同樣，我們在禁用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮功能的兩個(gè)備用系統(tǒng)上測試檢查了相同工作負(fù)載，以確定運(yùn)行SQL服務(wù)器工作負(fù)載的這些技術(shù)的潛在影響。如圖8所示，壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能的禁用再次致使性能降低高達(dá)28％。思科HyperFlex內(nèi)置有壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能且始終處于啟用狀態(tài)，因此兩個(gè)結(jié)果都是啟用壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能情況下的結(jié)果。 UCS12接下來，我們測試的是用于模擬具有多個(gè)運(yùn)行不同應(yīng)用的虛擬機(jī)的虛擬化環(huán)境。我們使用Vdbench創(chuàng)建了一種需要運(yùn)用從4KB到64KB的不同傳輸塊大小的工作負(fù)載。我們運(yùn)行兩組測試，讀/寫比率分別為70/30和50/50。這些測試使用HCIBench對每個(gè)集群中的140臺(tái)虛擬機(jī)(每個(gè)節(jié)點(diǎn)35臺(tái)虛擬機(jī))進(jìn)行，模擬混合工作負(fù)載環(huán)境，其中許多虛擬機(jī)運(yùn)行各種應(yīng)用。在Vdbench配置文件中，將重復(fù)數(shù)據(jù)刪除比率設(shè)為2，單位大小為4KB，并將壓縮比率也設(shè)為2。 如圖9所示，與純軟件HCI供應(yīng)商A或供應(yīng)商B相比，思科HyperFlex集群在5小時(shí)測試內(nèi)保持更高的匯聚測試IOPS。 思科HyperFlex的平均響應(yīng)時(shí)間為2.34毫秒。相比之下，純軟件HCI供應(yīng)商A的平均響應(yīng)時(shí)間為5.67毫秒，供應(yīng)商B的平均響應(yīng)時(shí)間為2.43毫秒。同樣，我們在禁用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮功能的兩個(gè)備用系統(tǒng)上測試檢查了相同工作負(fù)載，以確定運(yùn)行混合工作負(fù)載的這些技術(shù)的潛在影響。如圖11所示，壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能的禁用再次致使性能降低高達(dá)33%。思科UCS13HyperFlex內(nèi)置有壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能且始終處于啟用狀態(tài)，因此兩個(gè)結(jié)果都是啟用壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能情況下的結(jié)果。 在混合工作負(fù)載測試過程中，ESGLab發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)有趣的觀察結(jié)果。在純軟件HCI供應(yīng)商A和供應(yīng)商B解決方案中，不同的虛擬機(jī)在性能方面展現(xiàn)出很大差異。思科HyperFlex的140臺(tái)虛擬機(jī)之間的性能表現(xiàn)差異不大(匯聚測試IOPS非常接近目標(biāo)600)，但是供應(yīng)商A的測試IOPS(參見圖12)卻是介于302(最低)到647(最高)之間，差異很大，而供應(yīng)商B則表現(xiàn)出更大的可變性，介于266和1207之間。我們在50/50測試中觀察到相同水平的可UCS14必須要注意的是，在每一次重復(fù)測試中都觀察到了這種可變性，而且在這些測試運(yùn)行期間，未曾在任何集群上采用任何形式的存儲(chǔ)QoS。所有系統(tǒng)都采用了網(wǎng)絡(luò)QoS。對于管理員來說，類似這樣的不一致會(huì)讓他們非常頭疼，因?yàn)樗麄兛赡苄枰捎媚撤N形式的QoS(如果HCI供應(yīng)商可提供)，來嘗試控制那些資源消耗量超出自身份額的虛擬機(jī)，以便確保其他虛擬機(jī)不會(huì)遭受資源極度匱乏。這些結(jié)果促使重新使用大量虛擬機(jī)進(jìn)行Oracle和SQL測試。隨著運(yùn)行SQL和Oracle工作負(fù)載的虛擬機(jī)數(shù)量的增加，首先增加到8個(gè)，然后增加到16個(gè)(保持線程數(shù)和工作集大小與原始測試相同)。對于供應(yīng)商A和供應(yīng)商B而言，隨著虛擬機(jī)之間展現(xiàn)出很大差異，性能變得不可預(yù)測；而Hyperflex在不同虛擬機(jī)之間仍保持著我們在混合工作負(fù)載測試中觀察到的性能和實(shí)現(xiàn)高水平的性能對于滿足希望采用HCI技術(shù)的組織的要求非常重要。而且，組織必須以經(jīng)濟(jì)高效的方式實(shí)現(xiàn)這種性能。HCI解決方案所提供的性能不僅會(huì)影響應(yīng)用的響應(yīng)速度和最終用戶體驗(yàn)，還會(huì)對所部署解決方案的總成本產(chǎn)生顯著影響。HCI采用基于節(jié)點(diǎn)的架構(gòu)，這意味著它可以通過添加額外節(jié)點(diǎn)輕松實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展，從而滿足性能需求。但是受硬件平臺(tái)、HCI軟件和虛擬機(jī)監(jiān)控程序的許可成本，以及持續(xù)維護(hù)和支持計(jì)劃成本影響，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的前期資本支出(CapEx)比較高。在傳統(tǒng)的IT基礎(chǔ)設(shè)施中，平臺(tái)性能越高，所需的成本也越高。在HCI解決方案中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的性能將決定達(dá)到定義的工作負(fù)載性能所需的節(jié)點(diǎn)數(shù)越少，前期總成本就越低。隨機(jī)測試中收集的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的IOPS性能數(shù)據(jù)(參見圖9-12)來推斷每個(gè)集群需要多少個(gè)節(jié)點(diǎn)來支持更高級(jí)別的匯聚IOPS。我們的目標(biāo)是確定單個(gè)集群支持各級(jí)別性能所需的相對資本支出成本。為此，我們做了兩個(gè)假設(shè)：第一，每個(gè)集群進(jìn)行線性擴(kuò)展；第二，每個(gè)解決方案每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本相同。如表2所示，為了支持給定的混合工作負(fù)載，與思科HyperFlex相比，兩個(gè)純軟件解決方案在50萬IOPS性能類別下所需的節(jié)點(diǎn)數(shù)最少多一個(gè)、最多多四個(gè)，在100萬IOPS性能類別下最多多的成本，但隨著集HCI系統(tǒng)均能夠理想地進(jìn)行線性擴(kuò)展，而且并非所有解決方案每個(gè)節(jié)點(diǎn)的價(jià)UCS15平臺(tái)500,000匯聚IOPS750,000匯聚IOPS1,000,000匯聚IOPS計(jì)算的節(jié)點(diǎn)數(shù)需要的總節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)數(shù)需要的總節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算的節(jié)點(diǎn)數(shù)需要的總節(jié)點(diǎn)數(shù)思科HyperFlex-使用思科UCS的完全工程化HCI8.52912.7817.04在思科UCS上驗(yàn)證的供應(yīng)商A純軟件HCI12.7219.0825.44在思科UCS上驗(yàn)證的供應(yīng)商B純軟件HCI9.5714.3519.13雖然能夠節(jié)省30%的資本支出十分難能可貴，但也要注意到，滿足這些性能要求需要額外的節(jié)點(diǎn)，這會(huì)增加運(yùn)營成本(OpEx)，還會(huì)增加員工管理更多節(jié)點(diǎn)所需付出的時(shí)間。如果集群處于托管環(huán)境中，還會(huì)增加維護(hù)、額外電源和冷卻、潛在機(jī)架空間的成本，而且按核心數(shù)量授予許可的應(yīng)用還需要額外的軟件許可。本報(bào)告中未對這些方面進(jìn)行分析，但需要注意，實(shí)際節(jié)省的總擁有成本會(huì)超出節(jié)點(diǎn)的前期成本。ESG研究中向306名IT經(jīng)理和高管詢問了其所在組織部署超融合基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)了哪些優(yōu)勢，結(jié)果顯示，最主要的兩項(xiàng)優(yōu)勢是改善了可擴(kuò)展性和節(jié)省了總擁有成本。7高管希望IT部門購買新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化并滿足業(yè)務(wù)需求，但他們更希望以較低的成本實(shí)現(xiàn)這樣的目的。經(jīng)ESGLab驗(yàn)證，思科HyperFlex全閃存系統(tǒng)與其他采用模擬性O(shè)LTP、SQL和混合工作負(fù)載，并具有類似配置的HCI解決方案相比，其展現(xiàn)出來的性能更高。HyperFlex不僅在IOPS和延遲方面領(lǐng)跑其他競爭對手，而且較之兩種基于軟件的系統(tǒng)，還能夠?yàn)槊颗_(tái)虛擬機(jī)和每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供更一致的可預(yù)測性能。這直接降低了前期成本和后續(xù)成本，因?yàn)榻o定的工作負(fù)載可能由較少數(shù)量的思科HyperFlex節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。UCS16雖然超融合基礎(chǔ)設(shè)施正日益成為市場主流，但長期以來，它一直被視為更適用于第2層工作負(fù)載的解決方案。在2016年當(dāng)被問及為什么選擇融合式基礎(chǔ)設(shè)施而放棄超融合，參與ESG調(diào)研的受訪者最常(54%)給出的回答即“它的性能更好”。此外，32%的受訪者認(rèn)為，融合式基礎(chǔ)設(shè)施，也就是將松散集成的獨(dú)立組件打包在一起，