作者：Western Digital Corporation 數據中心解決方案產品市場總監 Dave Montgomery

雖然超融合基礎架構（HCIs）流行，亦能將運算、儲存和網絡資源整合到一個虛擬化系統中，但企業如要增加更多儲存、內存或網絡能力，還是需要額外配置處理器。這形成了一種固定的構塊方法（每個構塊包含 CPU、DRAM 和儲存），卻無法實現當今數據中心所需的靈活性和可預測性。

因此，組合型分解基礎架構（CDI）成為現在廣泛使用的解決方案。此架構不僅可將融合或超融合的 IT 資源整合到單個集成單元中，還可對其進行優化而提高敏捷性。

對組合型分解基礎架構的需求

考慮到與通用架構相關的挑戰（例如固定資源比率、低利用率和過度配置等），融合基礎架構（CI）應運而生，並且在單個系統中提供預先的硬件資源配置。運算、儲存和網絡組件是分散的，可通過軟件進行管理。CI 已經發展為 HCI，所有硬件資源虛擬化，提供軟件定義的運算、儲存和網絡。

雖然 HCI 將運算、儲存和網絡資源整合在一個虛擬化系統中，但並非沒有效率。例如，可擴展性限制由處理器定義，而對資源的訪問通過處理器進行。為了添加更多資源，例如儲存、內存或網絡，HCI 提供了額外的處理器，即使這些處理器不是必需的。這導致數據中心架構師嘗試構建靈活的基礎架構，但使用的卻是缺乏靈活性的構塊。

組合型分解基礎架構的推出

組合型分解基礎架構是一種數據中心架構框架，其物理運算、儲存和網絡結構資源被視為服務內容。高密度運算、儲存和網絡機架使用軟件創建虛擬應用流程環境。該環境可實時提供應用流程所需的任何資源，以滿足工作負載需求所需的最佳性能。這是一個新興的數據中心細分市場，市場複合年總增長率為 58.2%（從 2017 年到 2022 年的增長率預測）。

在此基礎架構中，虛擬伺服器由包含運算、儲存和網絡設備的獨立資源庫創建，而不是由硬件為 HCI 伺服器的分區資源創建的。因此，可以根據需要在軟件控制下對伺服器進行配置和重新配置，以適應軟件和硬件組件緊密集成時特定工作負載的需求。通過組合軟件上的 API，應用程式可以請求所需的任何資源，毋須人為干預便可及時提供伺服器重新配置，並向自我管理的數據中心邁出重要一步。

網絡協議對於 CDI 同樣重要，使運算和儲存資源可以從伺服器中分解出來，並可供其他應用程式使用。在結構上連接運算節點或儲存節點非常重要，因為可為資源提供多條路徑。NVMe-over-Fabrics 正逐漸成為 CDI 實施的網絡協議，提供從應用程式到可用儲存的最低端到端延遲，使 CDI 能夠提供直接連接儲存的數據本地化優勢（低延遲和高性能），同時通過在整個企業內共享資源提供敏捷性和靈活性。

根據 IDC 最近對 300 多個大中型企業IT用戶的調查發現，企業數據中心基礎架構中只有 45% 的可用儲存容量得到調配，只有 45% 的運算時間和儲存容量得到利用。固定構塊的方法未被充分利用，並且無法達到當今數據中心所需的靈活性和可預測的性能水平。分解的超融合基礎架構（HCI）模型需要被啟用並使其易於組合，其中基於開放式應用編程接口（API）的軟件工具是未來的發展方向。

Non-Volatile Memory Express（NVMe）技術是一種精簡的高性能、低延遲接口，使用專為持久性閃存技術開發的架構和協議集。通過 NVMe-over-Fabrics 規範，該標準已經擴展到了本地連接伺服器應用程式之外，從而在整個網絡中提供相同的性能優勢。該規範使閃存設備能夠通過網絡進行通訊，提供與本地連接的 NVMe 相同的高性能、低延遲優勢，並且幾乎不限制可以通過結構儲存共享 NVMe-over-Fabrics 的伺服器數量或可以共享的儲存設備數量。