第一部分

ECS Stack

超融合产品的设计思想与架构

选型宝：客户在哪些场景下，会产生购买超融合一体机的需求？

EasyStack：我觉得一般我们用户选择超融合一体机，大概会有两个维度：

一种用户的维度是说，业务相对稳态，我就是要做整合，要简化IT、降低运维成本，例如一些医院、学校。

另一些客户，他的业务在不断的增长，体量不断扩大，希望上云，但是要找到一种稳妥的、可进化的上云路径。

例如，第一步，先把分布式的基础架构搭起来，再一步一步往前走，比如像中关村发展银行就是个典型例子，他们是个城商行，如果要把整个架构上云，是个很大的挑战，先从开发测试系统开始，让应用开发是在云化平台上去做，慢慢再转到生产系统当中来，他们需要超融合一体机具备持续进化到云的能力。

选型宝：ECS Stack 有着怎样的设计思想？云就绪的超融合，是否可以理解为，就是为了交付云，而设计的一个超融合？

EasyStack：在设计上，ECS  Stack 具备 超融合+云计算的两个视角。

▣ 超融合视角：

从超融合的视角：一方面，ECS Stack要像传统超融合那样部署、扩容方便，另一方面，相比于传统超融合，ECS Stack需要在性能、可靠性、可用性、这些特征上表现更好，以承载客户关键应用的业务需求。

▣ 云计算视角：

ECS Stack融入了我们企业级云计算平台的一些基本的要素，可以成为客户上云的基础设施，同时ECS Stack具备可持续进化的能力，能够满足客户从超融合向到云计算平台进化的需求。

选型宝：从架构上看，ECS Stack跟以前的超融合一体机，有什么不一样？

EasyStack：

ECS Stack采用全对称分布式微服务架构。

关于超融合这个名词其实已经有十年了，这十年它的架构也发生了几代的迭代，我们看到业界的一些报告当中已经讲到了，其实现在超融合架构已经从第一代、第二代，发展到了第三代。

第一代超融合架构，主要还是把计算存储融合在一个物理服务器上，它的整个控制平面会独立在整个超融合的物理服务器之外，是一种单独的物理控制器的方式，当然这种架构其实没有做多大的发展就慢慢被淘汰了，当下市场上可能只有极少数的超融合产品还采用这种架构。

现在市场上主流的超融合架构都属于第二代架构，在这代架构当中，超融合的控制平面已经放到了虚拟机当中，整个架构是全对称的，我们可以看到几乎99%或者说几乎100%现在的市场上友商的产品，都采用第二代架构的形式。

第三代架构，全对称分布式微服务化的架构，这架构当中最重要的一点是把控制平面放到我们的容器平面里，用容器的方式去承载，将它全对称地放在所有的物理资源之上，这种架构实际上是从互联网行业里面学到了很多的经验，可以说企业级产品的下一代架构。

第二部分

ECS Stack

如何让超融合更快、更稳、更简单？

选型宝：从超融合视角，新的架构，让ECS Stack相比于传统超融合，有哪些方面的提升？

EasyStack：

正如前面所讲，从超融合的视角：ECS Stack一方面，要像传统超融合那样部署、扩容方便，另一方面，相比于传统超融合，ECS Stack需要在性能、可靠性、可用性、这些特征上表现更好，以承载客户关键应用的业务需求。

1、更高性能  

通过最佳的软硬件联合设计的实践，找到软件跟硬件的最佳配置。

硬件：业内首次将4U4节点应用在超融合中，打造高密度的性能小怪兽

大家可以看一下，ECS Stack一个是4U高的服务器，有24个盘位，其实我们很多的朋友可能都听过2U4节点，听过一些高密度的刀片服务器，但是4U4节点应用在超融合场景当中，是EasyStack的首创。

我们为什么会选择这样的一个形态？大家可以看到24个3.5寸的大盘，这使得我们的存储容量和性能之间可以获得一个非常好的平衡，业界很多的超融合产品都使用2.5寸的小盘，ECS Stack没有这么选择，我们选择了3.5寸大盘，很多朋友会问那你的性能怎么办？因为3.5寸大盘的转速会低于2.5寸，没问题，后面我们会介绍，我们在存储上采用了一系列的新技术，可以使得我们在性能和容量之间取得一个平衡。

这样的一个产品当中我们还可以在它的机箱内部，每一台服务器上有两块系统盘，所以它的密度非常高，一个4U的框架里面，我们可以获取32盘位的硬盘的插槽数量，同时每一个节点，每一个服务器上能够提供两个千兆网接口，两个万兆网接口，还具备有两个PCI-E槽的扩展槽位，能够留给未来拓展。

这样的一个产品当中，我们可以承载30个云主机、50个云主机、100个云主机，各位可以试想一下，当下你的机房里面如果还使用物理服务器，30个应用可能就是60U，可能是2-3个机柜；在这样的一个小的4U4节点里面，我们可以把计算存储网络都能承载下来，它的密度和它的性能的这种比例是非常合适的。

这样的一个机器，我们可以阐述它为一个是性能小怪兽。

软件：越读越快的分布式存储系统，提升读写性能

大家最早以前认识超融合，都是从分布式存储开始的，因此，对于超融合来讲，一个好的分布式存储系统非常重要。

从我们的角度来说，我们对分布式存储系统的性能优化主要体现在两个方面：

（1）、通过数据的自动负载均衡机制，提高性能

我们会提供数据的自动负载均衡机制，所有的数据过来，会打散分布在每一个节点上面去，这样数据量会分散开，读写会分散开，避免的IO瓶颈。

（2）、多级缓存机制，越读越快

另外一方面，就是一般对磁盘IO的来自于读和写，我们会做读加速和写加速，还要做读写加速，我们会设计两种性能加速的机制。

比如说我们会设置两级缓存，一级缓存是内存，主要做读IO加速。然后我们还会设计SSD的Cache，它是做读写加速的，我每次读IO也好，写IO也好，SSD Cache都会做加速，所以两级缓存去保证高性能的读写。

比如说我一个读IO过来，我会优先从我的Memory去读，如果Memory里面没有才会到达SSD里去读，如果SSD有的话把数据读走，把SSD数据读走之后，我们的数据会自动被复制一份到我的Memory来，下次读就会从Memory读走，所以是个越读越快的过程。

如果Memory也没有，SSD没有，最后才会到最慢的机械盘这个池子里面去把数据读走，同时读走也会把数据再拷贝一份到我的SSD的缓存里面，SSD读走，又会拷到我的Memory缓存，越读越快。

写对我来说，我会优先去写SSD的Cache，写到SSD的Cache，就会返回一个我已经写完成了，这样的话不用等着每次的IO全部落到最慢的机械盘里面，才回馈一个写完成的操作，这样加速写操作。

2、可靠性—— 达到99.999%的数据可靠性  

可靠性提高，主要体现在以下几个方面：

（1）、全冗余设计，无单点风险

全对称全冗余部署：任意节点角色和配置相同，控制、计算、存储等关键组件融合部署，全对称全冗余设计，无单点风险，从架构层面提高可靠性。

（2）、通过三副本的强一致性，提高数据可靠性

每个IO写来下都会以三副本强一致的方式，写到整个存储系统里面去，一份数据过来回流，三个拷贝在我的整个存储系统里面。对我来说相当于是，比如说我有六个节点的超融合系统，可能坏三分之二的这样超融合的节点，整个数据层面也会保证不可丢。

3、高可用性  

接下来，我们看一下全对称分布式微服务架构如何提升平台的可用性，主要是通过三种机制，来保证平台的高可用性：

（1）、微服务以容器化方式部署，互不影响；

（2）、微服务以多副本的运行，提高可用性；

（3）、故障自愈的机制。

机制1：微服务以容器化方式部署，互不影响；

所有平台的控制、平面的服务、关键组件的服务以及关键系统模块的服务，我们全部以微服务化的方式做部署。

微服务的方式部署，我们采用业界比较标准的方式，以容器作为一个基本运营单元，容器带来的最大好处，你可以把容器理解成一个非常轻量级的虚拟化的一套技术，我的启动速度会非常快，我的隔离力度也可以变得非常的细。

大家都吃过火锅，有一种很有名的火锅叫九宫格火锅，九宫格火锅就是在一个火锅里面有九个格子把各种食材隔开，底下的汤料是大家共享的，食材和食材之间不会互相串，吃起来比较方便，同时食材之间也不会互相影响。

我们的这个全对称分布式微服务架构就好比这样一个九宫格，或者是更多的格子，底层是我们的微服务编排管理系统，你可以理解成九宫格火锅底下相同的汤料，来保证你所有的微服务系统之间互相通信、互相连接。

这些格子就好比我们一个个隔离开的以容器作为运行单元的服务，服务和服务之间不会互相影响，同时来自于容器运行的启动速度快、隔离度这些特点能够保证你这些服务之间不会互相影响，当某一个服务出问题，其他服务仍然可以正常提供服务，能带来一个很好的隔离性。

机制2：微服务以多副本运行在多个节点上，提高可用性；

另外一个，就是我们所有的微服务系统全是以多副本的方式运行在多个节点上，这样带来一个好处就是任何一个节点宕机，都不会带来整个服务层面的全部停机。

机制3：故障自愈的机制

故障自愈性的特点来自于哪里，来自于我们的整个全对称分布式微服务架构上面。

我们把500家头部客户的云平台建设和运维经验，沉淀在一个“自愈中心”的引擎里。

我们的监控中心会持续的监控整个微服务控制平面，哪一个微服务或者哪一组微服务出现问题了，会自动告警，并触发自愈中心里的自愈知识库，这个自愈知识库帮你做判断，并把这些出了问题的微服务做自动的修复或者自动的重启，能够使你的系统快速回来，这是一整套的自愈机制。

通过这种隔离力度，通过这种多副本的机制，通过这种故障自愈的机制，我们可以提升整个平台的可用性。

4、部署与扩容方便  

全对称的架构带来了部署和扩容的方便。

每一个节点既是我的控制节点，又是我的计算节点，同时也是我的存储节点。每一个节点角色是一样的，配置也是相等的。这样带来两大好处，一个好处就是我的系统的架构非常简单，大家可以看到这样一些节点，配置相同角色，相同的节点就可以很快速的提供出来。

还有一点就是我后期的扩容也可以变得很简单，我不用在想我到底是扩控制节点，还是扩存储节点，还是扩计算节点，随着你增加节点之上，我的性能和容量都能获得线性的增加，这是全对称分布式微服务架构为部署和扩容带来的价值。