基於WinSrv2016(TP)構建的「超融合基礎架構」

最近發現一個很熱門的話題，國內的不少廠商也搞出了本身的「超融合基礎架構服務器」，那麼什麼是「超融合基礎架構」呢？

超融合基礎架構（Hyper-Converged Infrastructure，或簡稱「HCI」）也被稱爲超融合架構，是指在同一套單元設備（x86服務器）中不只僅具有計算、網絡、存儲和服務器虛擬化等資源和技術，並且還包括緩存加速、重複數據刪除、在線數據壓縮、備份軟件、快照技術等元素，而多節點能夠經過網絡聚合起來，實現模塊化的無縫橫向擴展（scale-out），造成統一的資源池。

        其實把計算資源，網絡資源，服務器虛擬化集成不是很難理解，但我這裏的存儲資源須要拿出來單獨說一下，這裏我不是說專業的存儲設備或者構建共享存儲，我採用的是利用服務器的本地硬盤構建的存儲資源（存儲池）來實現，這點不少廠商也能夠作到，例如VMware的VSAN，那麼微軟是否能夠作到呢？這裏就是我所關注的地方。

在開始測試以前，我須要應用「隔壁老王（王老師）」的一段話給你們普及下微軟的一些關鍵詞與羣集技術：

        微軟在2012版本提出了一個SOFS的概念，所謂的SOFS，老王的理解就是File Server On CSV，就和當時的Hyper-V on CSV同樣，2008裏面的Hyper-V羣集，只能同時容許一個節點對虛擬機進行讀取操做，同時虛擬機會對羣集磁盤進行鎖定，虛擬機羣集組就會佔用一個羣集磁盤，你們都懂的，後來2008R2微軟看出來了這個問題，推出了CSV羣集分佈式文件系統，其實也並不能算徹底分佈式，可是能夠容許全部Hyper-V節點，同時讀取虛擬機資源，虛擬機沒必要獨佔一個羣集磁盤，其實幕後真正的數據文件，仍是存放在lun裏面，只不過CSV在每一個羣集節點的C盤作了一個mount文件夾作share volume，而後2008R2開始的羣集能夠感應到CSV，能夠把虛擬機文件存放在CSV裏面，CSV會經過羣集網絡，來同步CSV元數據，羣集數據庫變化信息，心跳檢測信息，當其中一個羣集節點出現故障，並不會實際上發生羣集磁盤徹底的離線再上線，後臺實際上發生的只是CSV節點從這個節點切換到另一個節點，大大的縮減了故障轉移的時間。

        同理SOFS也是這個道理，微軟所說的SOFS AA模式，我想也是這個道理，個人SOFS是基於CSV創建起來的，CSV是分佈在不一樣的羣集節點，當發生故障的時候，實際上SOFS會作的，只是從一個節點，切換到另一個節點，並不會實際上發生故障轉移的過程（卸載羣集磁盤，掛載羣集磁盤）。SMB3.0實現的SOFS最終交付的是一個UNC路徑，不一樣的對象訪問SOFS，會根據訪問的共享對象，進行負載均衡，可能這一次SMB客戶端訪問SOFS UNC路徑是1節點提供鏈接，下一次SMB客戶端訪問就是2節點提供鏈接，當1節點出現故障，用戶自動鏈接至2節點。

        SOFS又有不少形態組成，不少人覺得SOFS只能是存儲池的模型，其實不是的，所謂的SOFS只是一種AA模式的文件服務器概念，提供最短的故障轉移時間，能夠透明的添加，或縮減節點。

可是SOFS並不會限制底層的存儲，究竟是什麼，SOFS只是認CSV，提供CSV，SOFS就能夠基於CSV作 「File Server on CSV」

        舉個例子，若是你有四個節點，前端兩個Hyper-V節點，後端兩個File Server節點

那麼個人File Server底層能夠接的是SAN，ICSI，還有這兩年很熱的JBOD，RBOD，SAS共享等等

        只是說，微軟從2012開始，推出了他的存儲池，存儲空間的概念，原來SAN控制器作的事情，如今微軟的2012也能夠作了，微軟提倡的是採用JBOD或者SAS共享的方式，直接把一堆磁盤陣列接給服務器，爲企業節約硬件成本，而後原來SAN控制器作的事情，如今微軟幫你作了，好比分層，存儲池，去重，緩存，等等。

        順便提一下，這裏的JBOD說的是純粹的磁盤陣列，JBOD只負責把磁盤裝在一個盒子裏，而RBOD則支持在陣列中進行羣集RAID的配置

只是按照微軟的最佳實踐來說，微軟推薦，底層是JBOD，接給文件服務器，文件服務器再作羣集，而後在羣集裏面作羣集存儲池，羣集存儲空間，羣集存儲空間上面再作CSV，CSV上面再作SOFS，最終交付UNC路徑出來，而後經過SCVMM去管理監控SOFS和羣集存儲池，SCOM去監控SOFS的運行狀態

       因此在作SOFS架構設計的時候，文件服務器底層並不必定受限於JBOD，底層也能夠是ICSI,RBOD，SAS共享，SAN

這裏順便提一下，有的人說有有SAN了，就不必用SOFS了，其實不是這個概念，咱們架構設計的時候，是爲了SOFS提供出來的AA模式文件共享，爲了使用SMB wintess的透明切換，這一點是SAN存儲所作不到的，要實現AA模式共享，只有操做系統level，羣集level才能夠實現，，而微軟偏偏就是最懂系統的人，硬件廠商是不擅長作這種事情的。只是說有了SAN，咱們就能夠直接享受SAN控制器提供的高級功能，不用再在2012上面配置存儲池，存儲分層，硬件控制器提供的功能，比系統級別更加的可靠穩定，這就是SAN的優勢，我認爲。

       順便再提下，微軟推薦的這種模型，我相信有一部分人仍是不太理解的，

微軟推薦底層是JBOD，接給文件服務器，文件服務器再作羣集，而後在羣集裏面作羣集存儲池，羣集存儲空間，羣集存儲空間上面再作CSV，CSV上面再作SOFS，這種model

剖析下來看，JBOD，接文件服務器，沒什麼好說的，文件服務器作羣集也沒什麼好說的，而後羣集存儲池呢，就是說個人羣集創建的時候，先不使用羣集磁盤，而後把羣集磁盤堆棧起來，留給羣集羣處吃，在羣集裏面構建羣集存儲池，在構建羣集存儲池的時候，羣集能夠把羣集節點上面存在的全部羣集磁盤添加進入羣集存儲池，而後再基於羣集存儲池作羣集存儲空間，羣集空間裏面能夠實現爲羣集磁盤容錯，羣集存儲控制器的容錯，舉個例子，羣集存儲空間裏面作鏡像的存儲空間，那麼一個節點的一塊磁盤快掉，另一個節點仍是能夠正常使用，這個實現爲羣集磁盤的容錯，好比我在羣集存儲空間配置了存儲分層，那麼一個羣集節點壞掉，個人羣集存儲空間依然能夠提供存儲分層的服務，這個就是實現出來的羣集存儲控制器的容錯，可是羣集存儲空間，實現的模式是A/P模式，一主一待，並不會同時提供服務，這就是羣集存儲空間和SOFS的區別。

      當你試着打破這個羣集存儲空間的時候，好比你刪除了這個羣集存儲空間，你會發現兩個羣集節點上面，添加過到羣集磁盤的磁盤，內容都是同樣的。

      羣集存儲空間再上一層，可使用CSV，而後作CSV讀緩存，還能夠在羣集存儲空間開啓存儲分層，回寫緩存，從而爲上層的SOFS交付最佳的性能。

      最後再提一下，cluster in a box的概念，這個也是各個廠商都在提的，微軟和CIB,Super micro合做，也推出了使用於微軟的方案

      即提供一個盒子或者說是機架，這個盒子裏麪包括存儲羣集節點和Hyper-v節點，任意一個存儲節點或者hyper-v節點宕機，並不會影響到整個業務的運營，存儲節點和Hyper-v節點都是能夠橫向擴展的，而且能夠提供存儲分層，去重，存儲池等高級存儲功能。

      那麼在微軟新的Windows Server 2016（TP）版本中，這塊有了什麼變化呢？老王接着說「2012R2和2016的區別就是，2012R2SOFS的底層必須是JBOD，RBOD,ISCSI,SAN，2016開始，不叫SOFS了，叫SDS。2016可使用服務器自己的服務器硬盤，來貢獻羣集存儲池」。

備註：RBOD一組冗餘的磁盤；JBOD：簡單磁盤捆綁。

      那今天我就來測試一把微軟在Windows Server 2016構建「超融合基礎架構」的效果吧，這裏個人測試重點網絡部份較弱，還請你們包含，重點體現計算資源、存儲資源、虛擬化資源。個人測試環境也由於受到一些限制，所以我這裏採用了Hyper-V嵌套虛擬化來盜夢空間（既然是這樣的測試環境，天然生產環境要更好，不能比擬喲）

對於Windows Server 2016的SOFS，你們能夠先看看我以前寫的這篇文章「WinSrv2016橫向擴展存儲（SDS）[無共享存儲]」，先了解下，那我此次採用的是以下架構：

你們能夠參考：

https://technet.microsoft.com/en-us/library/mt126109.aspx

https://technet.microsoft.com/en-us/library/mt693395.aspx

測試角色以下：

1臺DC，4臺WinSrv2016(tp4)，上層構建Win7虛擬機。

4臺WinSrv2016每臺宿主機掛載了4塊10G的磁盤。

那麼部署的過程我就再也不詳細描述，我只會對特別的地方進行截圖給你們介紹，基本的步驟和「WinSrv2016橫向擴展存儲（SDS）[無共享存儲]」同樣。

#建立羣集和啓用S2D

#建立存儲池

#建立虛擬磁盤

能夠啓用機箱感知了

選擇磁盤類型

這裏我選擇Mirror類型

在大小處就是從可用的64G中建立虛擬磁盤，爲何是64G呢？由於咱們的存儲池總大小是144G，雙副本就是除以2就是大約64G（可能要消耗點磁盤的一些空間存儲信息吧，個人猜想）

#建立卷

#建立羣集共享卷

開啓嵌套虛擬化

4臺宿主機安裝Hyper-V

重啓2次後在一臺節點宿主機上建立一個Win7的虛擬機

這就是嵌套虛擬化喲：（怎麼作嵌套虛擬化你們能夠看看徐老師的博客：Microsoft 嵌套虛擬化技術(Nested Virtualization)）

接下來把該虛擬機變成高可用的羣集虛擬機

OK。接下來我測試下故障轉移鏈接咱們的嵌套虛擬化裏的Win7掉幾個包，記得我這裏是測試環境，若是是生產環境應該會好更多。

固然在線遷移是不會讓個人Win7關機再重啓的，而是掉1個包就切換到其餘節點繼續運行

開始實時遷移節點

從Stor1節點到Stor2節點看只掉了一個包

若是某個服務器節點須要關機，那麼您能夠直接關機會自動觸發故障羣集轉移，讓Win7在線遷移到其餘節點繼續運行的

最後我關掉了3個節點，只剩下Stor4節點，Win7就掛了，緣由是存儲空間不足而讓存儲池脫機。(還剩2個節點時，Win7還能夠繼續正常運行)

 

個人能力有限，所以先給你們分享到這，歡迎你們拍磚指正，您的支持，個人動力！