什么是超融合基础设施？

传统数据中心会使用不同的硬件来实现不同的功能，而超融合系统则使用虚拟机 (VM) 将每个必要组件进行抽象化，并将其整合到市售硬件中。通过这种方式，使用超融合的 IT 基础设施解决方案可以简化运营，成为传统数据中心和/或公有云计算的高性能且经济高效的本地替代方案。

为了更好地了解超融合基础设施，比较一下 HCI 和融合基础设施 (CI) 之间的差异会有所帮助：

为了将计算、网络和存储功能整合到一个可管理的系统中，采用融合方法的数据中心将服务器、存储和网络等组件集成到单一的预设解决方案中，这些解决方案由模块化或专用硬件组成。

与非融合系统相比，CI 系统确实简化了部署和管理，但未能充分利用软件虚拟化的优势。虽然融合基础设施的某些元素是组合在一起的，但这些系统仍然需要多个独特的硬件（可能是专业的、昂贵的）和 IT 支持来集成和管理整个系统。

超融合系统将融合推向新层次。超融合系统不是集成各种专用硬件组件，而是在行业标准的 x86 服务器中创建每个数据中心组件（计算、存储和网络）的虚拟版本。

超融合基础设施解决方案通过被称为虚拟机管理程序的软件层提供管理访问和资源自动化——虚拟机管理程序是一个能够将所有虚拟组件集成到一个超融合平台的单一系统。

超融合基础设施 (HCI) 和传统的 IT 基础设施（如融合基础设施 (CI) 和非融合基础设施）都使用不同的组件，以保障业务的平稳运行。然而，以往的基础设施模型使用不同的物理硬件组件来完成各类任务，而 HCI 硬件在单个硬件中创建每个组件的虚拟化抽象。HCI 硬件的功率、存储和容量设计具有可扩展。HCI 可以纵向扩展以增加基础设施资源总量，也可以横向扩展以提升单个硬件中的单个组件性能。

HCI 将对计算、网络和存储组件等传统基础设施组件进行虚拟化，还增加了一些新组件，以实现超融合。以下是 HCI 的主要软件组件：

• 虚拟机管理程序：虚拟机管理程序是一个专门的软件层，通过创建虚拟机 (VM) 来管理超融合系统的工作负载；虚拟机相当于独特硬件组件的数字化模型。
  
  
• 节点：在 HCI 环境中，节点是一个包含计算、存储和网络资源的独立单元。节点协同工作，创建统一的虚拟化 IT 基础设施。 
  
  
• 计算：计算组件在超融合平台内运行虚拟机和应用程序。
  
  
• 软件定义网络：每个节点的网络组件都使用软件定义网络 (SDN) 来实现节点之间的通信，并促进 HCI 内的数据传输。
  
  
• 软件定义存储 (SDS)：软件定义存储 (SDS) 对数据中心组件的底层物理存储进行抽象化和虚拟化，从而消除对专用存储阵列的需求，并允许对总存储资源进行更高效的划分，无论使用传统固态硬盘 (SSD) 还是非易失性快速内存 (NVMe) 存储。

尽管超融合基础设施 (HCI) 可能并不适合所有应用程序，但相较于更传统类型的 IT 基础设施相比，它确实提供了许多优势。值得注意的是，HCI 通过自动汇集资源，并根据需要动态分配这些资源来提高 IT 效率。通过自动化，HCI 可以帮助减轻 IT 团队的负担，并消除孤立或手动操作流程。HCI 的一些额外优势包括：

超融合基础设施 (HCI) 的变革力量为众多行业带来了广阔的潜在优势。作为一种高适应度的 IT 基础设施形式，HCI 可应用于广泛的应用场景，适用于大多数需要敏捷、高效和具有可扩展性的 IT 解决方案的组织，能够处理繁重工作量和海量数据存储需求。从政府和民用服务运营到大型公共工程和公用事业，再到国际商业交易与高级科学研究，HCI 凭借其在简化基础设施的同时支持组织发展的能力，已成为众多不同用例中的首选方案。

在充满挑战的医疗保健领域，HCI 已成为现代化和优化数据中心基础设施的基石。通过融合不同的系统，HCI 可简化电子病历管理，同时确保在严格的监管环境中实现合规性。HCI 系统使患者敏感数据的保护变得更容易，同时也使数据的存储和访问变得更容易。对于研究医学领域的教育机构而言，HCI 可让学生、教师和研究人员无缝访问由高性能基础设施驱动的虚拟学习环境。

在其他领域，HCI 也已成为高风险金融服务领域的宝贵资源。由于具有可扩展性和灵活性，金融机构正在利用 HCI 快速部署关键应用程序，包括网上银行平台、交易系统和风险管理工具。扩展传统形式的基础设施会增加资金和时间成本，而 HCI 可提高运营效率，无需昂贵的专用硬件即可快速扩展。

零售业是另一个利用 HCI 整合各种不同系统的行业。HCI 的动态资源分配允许零售商动态管理库存管理、客户关系管理 (CRM) 和供应链管理等复杂任务，以及合并在线和实体业务运营。借助 HCI 的强大功能，零售商可以更好地提供个性化的客户体验，从而以更少的努力和精力实现更高效的销售转化。

事实证明，HCI 在制造业中也极具价值，因为在制造业中，简化生产、库存管理和物流等繁重的任务是一项非常受欢迎的优势。HCI 可为制造商提供优化的解决方案，提高资源效率、能力和可扩展性，非常适合满足波动的市场条件。

除了这些关键领域，HCI 的多功能特性在许多与行业无关的现代业务应用程序中也表现出色，为许多不同类型的行业带来显著价值。受益于 HCI 的高效适应性，一些通用业务应用程序包括：

• 虚拟桌面基础架构 (VDI)：HCI 的高效性和可扩展性使其成为 VDI 部署的首选。HCI 是 VDI 的热门选择，可改善最终用户体验并简化虚拟桌面配置。 
  
  
• 高性能应用程序：HCI 系统旨在适应最严苛的工作量。需要高性能硬件支持的任务（例如数据分析或高级模拟）可利用 HCI 提供灵活的计算和存储资源，从而获得显著优势。
  
  
• 边缘计算：HCI 本身结构紧凑，具有可扩展性和虚拟化的特点，非常适合开发边缘计算基础设施，该基础设施旨在通过在物理上更接近最终用户的位置处理云服务来减少延迟。
• 多云环境：HCI 的组件整合与各种云环境高度兼容，使组织能够采用混合云策略，并将本地私有云基础架构与公有云服务相结合。