超融合 HCI 概览
什么是超融合
超融合基础设施（HCI，Hyper-Converged Infrastructure）将计算、存储、网络融合在同一台服务器上，通过软件定义的方式统一管理。
传统三层架构：
计算层（服务器）
↕ FC/iSCSI
存储层（SAN/NAS）
↕ 以太网
网络层（交换机）
问题：设备多、布线复杂、扩展困难、成本高
超融合架构：
HCI 节点（计算 + 存储 + 网络 融合）
├── CPU/内存（计算）
├── NVMe SSD（存储）
└── 网卡（网络）
通过软件（分布式存储）将多节点存储聚合
优势：简单、弹性、易扩展H3C 超融合产品
H3C UniStor HCI
H3C UniStor HCI 是新华三的超融合产品，基于 CAS 虚拟化 + 分布式存储构建：
H3C UniStor HCI 节点规格（标准型）：
├── CPU：2× Intel Xeon 32C
├── 内存：512GB DDR4
├── 存储：
│ ├── 缓存层：2× 1.6TB NVMe SSD（读写缓存）
│ └── 容量层：6× 3.84TB SATA SSD 或 12× 8TB HDD
├── 网络：
│ ├── 2× 25GbE（业务网络）
│ └── 2× 25GbE（存储网络）
└── 管理：HDM 带外管理软件栈
H3C HCI 软件栈：
管理层：CVM（统一管理界面）
↓
虚拟化层：CAS（KVM 虚拟化）
↓
分布式存储：H3C DSS（基于 Ceph）
├── 块存储（VM 系统盘/数据盘）
├── 对象存储（备份/归档）
└── 文件存储（共享文件系统）
↓
物理硬件：HCI 节点最小部署规模
最小配置：3 节点（生产环境）
原因：分布式存储需要 3 副本，最少 3 节点
3 节点 HCI 集群：
每节点：2×32C CPU，512GB 内存，6×3.84TB SSD
总计算：192 vCPU（超分 3:1 = 576 vCPU）
总内存：1.5TB
总存储：3×6×3.84TB = 69TB 原始 / 23TB 可用（3副本）
可运行 VM 数量（参考）：
4C8G VM：约 70 台
2C4G VM：约 140 台扩展方式
横向扩展（Scale Out）
添加节点，计算和存储同步扩展：
3 节点 → 6 节点 → 9 节点 → ...
扩展步骤：
1. 新节点上架，连接网络
2. 在 CVM 中添加新节点
3. 等待存储数据自动均衡（Rebalancing）
4. 新节点加入计算资源池
扩展时间：
添加节点：约 30 分钟
数据均衡：取决于数据量（100TB 约需 4-8 小时）纵向扩展（Scale Up）
升级现有节点的存储：
添加磁盘到现有节点
分布式存储自动识别并加入存储池
注意：纵向扩展不增加计算资源适用场景
适合 HCI 的场景
- 中小企业：IT 人员少，需要简单易管理的基础设施
- 分支机构：远程站点，无专业 IT 人员
- VDI（虚拟桌面）：大量小型 VM，HCI 存储 IOPS 高
- 边缘计算：空间有限，需要紧凑部署
- 快速部署：项目周期短，需要快速上线
不适合 HCI 的场景
- 超大规模：1000+ VM，专用存储阵列更经济
- 极高 IOPS：核心数据库，全闪 SAN 性能更优
- 存储计算比例差异大：如大数据（存储多计算少），专用存储更合适
HCI vs 传统架构对比
| 维度 | HCI | 传统三层架构 |
|---|---|---|
| 初始成本 | 中等 | 高（需购买独立存储） |
| 扩展灵活性 | 高（按节点扩展） | 低（存储/计算独立扩展） |
| 运维复杂度 | 低（统一管理） | 高（多套系统） |
| 性能 | 中等（分布式存储开销） | 高（专用存储） |
| 故障域 | 节点级 | 设备级 |
| 适用规模 | 小中型（3-50 节点） | 中大型 |
快速部署
bash
# HCI 节点初始化（通过 CVM 自动化部署）
# 1. 所有节点上电，连接管理网络
# 2. 访问 CVM 部署向导：https://<deploy-node>:8080
# 3. 填写节点信息（IP/密码）
# 4. 选择部署模式（全闪/混合）
# 5. 配置网络（业务网/存储网）
# 6. 开始自动部署（约 2-3 小时）
# 部署完成后验证
# 检查集群状态
ceph health detail
# 检查计算节点
openstack compute service list
# 运行基准测试
fio --name=randwrite --ioengine=libaio --iodepth=32 \
--rw=randwrite --bs=4k --direct=1 --size=10G \
--numjobs=4 --runtime=60 --group_reporting \
--filename=/mnt/test/fio-test