2019-09-27 10:46:00
來源：深信服科技
從發展歷程看，小型機產品面世至今已超過30年，其產品硬件架構、Unix操作系統的穩定性及成熟度在早年間遠超x86服務器和Linux操作系統，曾是各類用戶的主流選擇。隨著技術的發展變化，小型機與Unix系統的的弊端逐步顯現：
1.遷移/升級難度大：小型機產品的操作系統與底層硬件互為整體，強制綁定，導致遷移難度巨大。假設用戶當初選擇的是IBM AIX或HP-UX11i v3 等版本操作系統，那意味著底層硬件只能選擇同廠商的小型機產品進行升級。
2. 運維難度大：小型機產品運行的操作系統會不定期進行“釋放系統補丁、程序修訂”等更新，這需要運維人員掌握小型機及操作系統知識，并進行專業操作，運維難度無形增加。
3. 成本高昂：選擇小型機產品，不僅在IT建設初期需要投入高昂的采購成本，后續每年仍要支付可觀的運維服務費用。
從Gartner發布的報告可看出，在服務器整體市場份額占比中，小型機和Unix系統以每年下滑30%的幅度逐步減少，而基于x86平臺的Linux系統市場份額逐步擴大。與此同時，用戶使用虛擬化技術承載業務系統的比率逐年上升。合理預測，未來的業務系統承載的趨勢一定是x86+虛擬化技術，以此為基礎構建私有云平臺。
▲ WW installed workloads virtualized
Source：Gartner
Unix to Sangfor aCloud解決方案
平滑遷移，打造穩定融合的基礎架構
1.方案概述
深信服超融合aCloud通過標準的x86服務器設備組建集群高可用性資源池平臺，通過服務器虛擬化實現Web系統、應用系統、中間件系統、數據庫系統、開發測試系統的承載，數據在底層存放時全部采用本地聚合副本，集群內其它節點散列副本的多副本機制，保證數據自身的高可靠性和可用性。
▲基于小型機的傳統三層架構向虛擬化+分布式存儲轉變
2.遷移步驟
1、搭建深信服超融合aCloud平臺，組建Cluster高可用性集群，并新建好部分數量的虛擬機系統，按照用戶的特定要求，在每臺虛擬機上安裝好Linux操作系統（例如Redhat、SUSE等），并安裝好相應的aSV vmtools工具；配置好相應的IP地址等；具體細節不再重復。
2、原有小型機平臺上的業務軟件通過導出導入的方式，部署到新構建的aCloud超融合虛擬機上，并做好安裝調試。
3、在新構建的超融合aCloud平臺上將數據庫虛擬機搭建好，并調試好，分配好aSAN中的存儲空間，等待數據庫數據遷移到該虛擬機下。
4、在原有小型機平臺針對例如oracle數據庫執行“exp_db.sh”操作，將數據庫文件導出并形成文件，在新構建的oracle數據庫上執行“create_db.sh”命令，并執行“imp_db.sh”命令到aCloud平臺上的目標虛擬機。
5、配置之前已經構建好的應用系統，將aCloud平臺上遷移過來的數據執行掛載操作。
6、整個遷移流程完成。
如上遷移示例，重點闡述了數據庫的遷移流程，針對用戶的實際業務軟件遷移部分，可以借助深信服的生態合作伙伴共同為用戶解決。
超融合穩定承載業務背后的關鍵技術
超融合aCloud平臺CPU NUMA機制
小型機平臺上承載的部分關鍵核心業務系統需要頻繁訪問內存，例如，Oracle、IBM DB2等需要大量內存做緩存并且頻繁地對內存進行讀寫操作，這類業務對計算性能要求很高，如果遷移時性能不能滿足這類業務需求，將導致業務運行卡頓緩慢。而深信服為保障業務順利遷移并穩定運行在超融合aCloud集群平臺上，aCloud平臺提供了NUMA綁定技術，相較于小型機性能可提高7% ~ 30%，能夠更好地承載對這類要求較高的業務系統運行，保證用戶訪問體驗。
大頁內存機制
如果在普通超融合一體機上新建虛擬化，一般CPU默認使用容量較小的（例如4k）內存頁面，深信服超融合aCloud中aSV服務器虛擬化平臺通過啟用大頁內存機制（huge page技術）以后，可以針對從小型機平臺遷移下來的核心業務系統，提供容量更大的內存頁支持（例如2MB）。
啟動大頁內存機制后將帶來幾點變化：
• 內存頁的數量會減少，從而節省頁表及占用的內存數量；
• 減少所需的地址轉換，隨著TLB緩存失效次數的減少，帶來內存訪問性能的提高；
• 地址轉換信息減少將降低CPU緩存的使用，讓CPU緩存能更多地用于應用程序的數據緩存，進而提高整個虛擬化平臺的使用性能，讓從小型機遷移下來的關鍵業務系統能夠保證充足的性能。
▲深信服aCloud配置管理平臺，內存分配界面
數據雙副本機制
小型機平臺的數據全部存放到后臺磁盤陣列LUN上，第三方集中式存儲采用傳統RAID技術，而RAID技術存在諸多弊端，小型機平臺上的業務系統遷移到深信服超融合aCloud平臺之后，數據存放到分布式存儲系統aSAN中，通過多副本技術，在寫入一段數據時，該數據依次經過條帶化和分片之后，會再經過副本復制模塊，分別寫入到不同的主機中，這樣每個數據塊在整個集群平臺中就具有2個一模一樣的數據存放在aSAN中，即使某個硬盤、或節點發生故障時，可以通過aSAN的數據重建機制將數據還原回來。保證了數據的高可用性和安全性。
CDP秒級備份技術
傳統小型機平臺通常會采用備份軟件+物理磁帶庫的方式，實現本地數據保護解決方案，但這種方案備份窗口后期長，采用的一般是定時備份，時間間隔可以達到數小時甚至全天，一旦發生數據丟失，業務故障恢復至少要丟失數個小時的數據，這對用戶的關鍵業務造成巨大損失。
深信服超融合aCloud平臺的CDP持續數據保護是IO秒級別的高級備份技術，記錄用戶的每一次數據改動，可通過零丟失的數據恢復實現業務保護，比傳統小型機平臺的備份窗口時間更短，恢復速度更迅速。通過對CDP技術進行優化，將CDP模塊做到虛擬機的Qcows2文件層能更好為用戶提供CDP數據保護，為用戶提供了一種低成本、易部署、高價值、更適合虛擬機業務使用的數據備份方式。
超融合aCloud替換小型機價值收益
1. 實現軟硬件的一體化管理
與傳統小型機平臺只能選擇專用Unix操作系統相比，深信服超融合aCloud可以通過高兼容性管理工具aCenter，實現基礎x86服務器、aSV服務器虛擬化軟件、aSAN分布式存儲、CDP本地備份系統的統一化管理，并能可視化查看到超融合集群平臺的CPU、內存、網絡、存儲空間、數據庫系統、中間件系統、應用系統的管理和指標，大幅提升了用戶在后續運維管理的效率。
2. 降低平臺建設周期，提高運維服務保障能力
深信服超融合技術實現小型機平臺的遷移和高效整合，用戶能夠非常清晰的控制和減少物理服務器的數量，提高每個物理服務器及其CPU的資源利用率，從而降低硬件成本。通過x86系統平臺加快服務器和應用系統集群的部署，大大降低服務器重建和應用加載時間，大幅縮短系統平臺的建設周期。
以前小型機平臺硬件維護需要數天或數周的變更管理準備和至少幾個小時以上的維護窗口，現在通過深信服超融合aCloud平臺可以進行快速的硬件維護和升級。為降低運維人員操作難度，超融合aCloud平臺將系統運行的核心、非核心業務系統作為一個整體的資源統一進行管理，并提供整體化的服務能力，能夠針對用戶業務不同的服務訴求，按需進行資源調配和服務。
3. 大幅降低整體建設成本
隨著硬件和操作系統軟件成本的降低，采購成本支出和運營運維成本也會隨之降低。基于x86的服務器與同類小型機產品相比，成本支出至少會降低45%以上；而小型機遷移下來的業務系統服務器承載平臺由于采用業界標準的硬件和軟件，用戶能夠擁有更加寬泛的選擇權，并且這些x86硬件設備并非由單一的供應商所提供，因此用戶無需受到被迫實施縱向集成等受到的種種限制，所以更多的選擇，對于用戶來說，意味著更大的議價空間和進一步降低成本。
深信服云計算用創新打造極簡、穩定、高性能的超融合新架構，包含私有云、混合云、托管云的整體解決方案，致力于為政府及企事業單位提供從本地到云端、從私有云到混合云完整的云計算方案與服務，為數字化轉型構建穩固的基石。有效節省投資成本、縮短應用上線時間、降低運維復雜程度，幫助用戶解放生產力，專注業務創新。
