【51CTO.com原创稿件】超融合，是当前非常热门的话题。
超融合技术解决了以往传统硬件、软件复杂的选型过程，简化了厂商服务用户的中间环节，加快了新一代数据中心的实现，具有明确的市场应用前景。目前，超融合技术与应用蓬勃发展，已经在政府、教育、企业、医疗、电力、金融等领域获得大量部署和应用。在2016中国超融合技术论坛上，笔者非常有幸的采访到了华云网际创始人游峰先生和王劲凯先生，就超融合的相关话题以及华云网际的裸金属技术进行了交流。
一、像用手机一样使用超融合技术
谈到超融合，游峰先生认为超融合是把服务器、存储和网络设备三合一了。
华云网际创始人游峰先生
在2000年以后，无论网络设备还是存储设备，硬件的本质上其实并没有太大的变化，如果把思科的交换机和EMC的存储设备拆开来你会发现它们实际上并没有太多的差别，也就是说在服务器上加入一些网卡就是交换机硬件，加入大量硬盘就是存储硬件，配合不同的操作系统就构成了不同的应用设备。
这种分别部署的方式，存在着很多的问题，其中最为突出的就是CPU的利用率比较低。游峰先生表示，即然硬件本质上并没有太多的差别，那何不在一台服务器中放入三颗CPU，分别运行计算系统、存储系统和网络系统，这就是超融合的三合一。这样的好处是不但提高了设备的利用率，而且让三台机器变成一台，中间的连线少了，占地少了，成本降低了，可靠性提高了。
超融合技术不但解决了分布式存在以上各种问题，最重要的是要解决了易用性的难题。游峰先生认为，个人电脑是大型计算机的超融合，手机是个人电脑的超融合，把个人计算机框化到一个手机上，加入了触摸技术，这样老人小孩都可以用了，就把使用门槛***降低了。所以，超融合的重点是解决易用性的问题。工厂就应该只有工人，学校就应该只有老师，没有专业的IT人员。超融合让易用难度大幅降低，因此工人和老师也可以管、可以用他们的IT设备，游峰先生这么认为。
此外，超融合不单单是解决了易用性的问题，同时也让使用成本进一步降低。比如现在笔记本电脑基本上是人手一个，但是只有上过大学，会打字的才会用，一般老人小孩都不会用。超融合同样存在这样的问题。此前，医院、工厂和学院的传统IT必须需要专家，但医院、工厂和学校里没有专家，所以超融合不仅仅是解决一个易用性，还解决了买的起用不起的问题，因为买的时候并没有花多少钱，但大部分都不会用，必须请专家;另外，坏了也没人修。所以，超融合就很好的解决了这些问题，让使用成本降到***。
二、软件定义存储，不应该成为制约系统性能的瓶颈
软件定义存储是超融合里面必不可少的一点。
在Flash之前，存储介质性能要严重滞后于其它硬件性能的发展。在Flash时代，介质性能已经不再是问题了，但操作系统却成为了影响系统整体性能的瓶颈，这是因为Linux标准的API并没有提供高性能的场景设计。
谈到软件定义存储，华云网际联合创始人王劲凯先生在采访开始就给笔者介绍了在Flash时代软件定义存储所面临的性能无法提升的难题。他表示，大多数软件定义存储都是实现在linux用户空间。无论你在一个设备上插入多少硬件，插入多少资源，都会发现一个节点一二十万iops就到了这些软件定义存储的上限了，这是因为Linux系统的任务调度，内存管理，以及系统调用，都是非常缓慢，完全不适合Flash时代的需求。如何解决绕开Linux系统，充分表现出Flash的性能呢?
这里主要通过两个层面来考虑，1、硬件的访问绕过操作系统(stack-bypass)，2、软件的运行绕过操作系统(os-bypass)
stack-bypass这部分业内已经有相对成熟的技术，相对来说容易实现。比如英特尔提供的DPDK/SPDK，Mellanox的RDMA，都不需要经过操作系统就可以直接访问硬件，我们推出的裸金属架构采用了这样的解决方案。
os-bypass难度相对较大。比如内存访问，裸金属技术首先要绕过操作系统的内存管理，直接访问物理内存，自己来实现内存管理，这中间要考虑NUMA，染色等问题。这部分工程量非常大。其次，任务调度也要考虑的非常清楚。过去解决高并发问题的时候，大家就会采用多线程的机制。但是，你会发现多线程一般在数百并发的时候会变得比较困难。在这种情况下，我们引入了协程技术，就是通过任务之间协作来分配时间片，每个任务处理完之后自动放弃时间片，而不是操作系统让他强制放弃时间片
另外，在事件处理上，过去通过操作系统标准的实现，每个都跟时间有关，包括硬件系统的时钟中断。但是，这个技术并不是非常的高效，在这方面我们采用polling技术，没有时间延期的。在多核同步上，目前 CPU的核数越来越多，过去编程的时候大家会采用生产者、消费者模型，用线程用来处理任务，但是到现在不再合理了，多核同步并不是一个非常高效的方案，这主要是因为NUMA和cachemiss问题，虽然大家说NUMA问题CPU解决的还可以，但是不够好。
虽然无锁队列能够一定程度上解决这个问题，但是我们几乎没有使用，大部分情况下采用run-complete模型，每个CPU的核从他接受到任务，到完成任务中间不再任何跳转。避免隐性的CPU开销。
通过以上的方案，我们已经拿掉尽可能多的环节，包括进出Linux的网络堆栈，包括Linux的存储堆栈，拿掉之后除了我们自有的软件堆栈之外，剩下的流程全是在硬件上运行的。我们自有的软件堆栈，每个IO目前压缩到6微秒，并且还有一些优化空间。
通过裸金属软件定义存储技术的应用，让存储的性能与硬件性能几乎完全一致，它不带来硬件性能的任何衰减。
三、存储系统必须做到***的万无一失
在采访的过程中，谈到创业历程和产品演变。游峰先生表示，之所以选择存储行业，一是因为存储的成本非常高。在基础设施建设上，软件是数据库最贵，硬件是存储最贵。例如银行的数据是存放在数据库上面的，能够让我们很容易的访问数据，但是数据库是存在存储上，存储是把硬件介质组成一个高可用的大存储设备，这里面放的都是用户的数据，是不能丢的。所以这个就是为什么软件数据库最贵，硬件是存储最贵，因为他都是有状态的。一台服务器，一台交换机，出了故障可以随时换掉，但是数据库和存储必须保证***的万无一失。
二是当时国内几乎没有核心的存储技术，都是被非中国企业垄断的。在当时，服务器已经国产化了，有联想、曙光、浪潮、长城;网络也国产化了，有中兴、华为、华三等。但是，存储在国产化进程中非常缓慢，所以***选择了存储行业。
从2007年开始技术研发，时至今日已经有九年的时间了，为何会选择此时走出来，游峰先生有自己的观点。他认为，一个技术产品，不管是Orace还是微软，一般都要到第三个版本才会真正稳定下来，我们已经演进到了第四个版本，不但稳定好、功能强大，包括性能出色，可以把硬件性能全部发挥出来。这是为什么我们低调了这么多年现在终于可以亮相了的最主要原因，因为我们认为我们已经把产品跟技术做好了，可以放心给用户使用了，已经对我们的产品有着足够的信心，可以走到前台，也能够拿出来与大家进行分享了。
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