可组合解耦基础设施 Composable Disaggregated Infrastructure (CDI)

按：传统IT专注于“保持正常运转”，同时最大限度地降低成本。现代化 IT，需要高速运营，敏捷响应，快速向市场交付新产品和服务。

Source: Drew Robb, Top Composable Infrastructure Platforms & Vendors 2022, July 1, 2021

可组合基础设施解决方案的主要特性和优势

可组合基础设施解决方案因供应商而异。但它们包含以下许多功能和优点：

• 缩短了服务器配置过程。 

• 解耦的 CPU、GPU、NVMe、网络、DPU、FPGA 和其它加速器可以通过可组合软件跨 PCIe、Infiniband、以太网或 CXL 以零接触的方式进行池化、共享和重新部署。

• 软件定义的可扩展性提高了调整数据中心架构以实时满足业务需求的能力。 

• 软件定义的数据中心资源管理、编排和可扩展性，可实现类似云的灵活性和敏捷性，无论物理基础架构位于何处。

• 用户可以在几秒钟内使用工作负载所需的资源组成裸金属服务器。如果不再需要工作负荷，或者其资源处于空闲状态，则可以将资源返回到其各自的池以供将来使用。  

• 无需物理重新配置服务器、手动添加其它设备或过度配置硬件即可支持 AI/ML 等繁重工作负载。

• 流程自动化可满足与 AI、IoT 部署、DevOps、云和边缘计算、NVMe 和 GPU-over-Fabric（NVMe-oF、GPU-oF）支持以及其它数据中心规模运营中的下一代应用程序相关的数据需求。

可组合基础设施的关键场景

可组合基础设施的场景包括： 

• 池化和部署 GPU 和其它加速器，以满足 AI 和 ML 驱动的高性能计算需求。利用资源池为 AI 过程的每个阶段（从摄取到推理）组成平衡的系统。  

• 无论资源位于物理位置，都可以实现类似云的灵活性，将资源定向到需要它们的应用程序。

• 使用远程资源管理，零接触地编排边缘设施资源。池化和比例资源，以满足各个边缘应用程序的需求。 

• 解耦融合基础架构，并根据需要添加离散加速器。

• 通过 vCenter、Kubernetes 和 Slurm 集成实现动态虚拟机配置。

Source: HPE

什么是可组合基础设施？

在可组合基础架构中，计算、存储和网络资源从其物理位置抽象出来，并可通过基于 Web 的界面由软件进行管理。可组合基础设施使数据中心资源与云服务一样随时可用，是私有云和混合云解决方案的基础。

为什么选择可组合基础设施？

除了稳定性之外，现代 IT 部门还需要提供敏捷性，或者能够即时满足新的业务需求。传统IT通常专注于“保持正常运转”，同时最大限度地降低成本，但现代IT也需要实现高运营速度，使企业能够快速向市场交付新产品和服务。

传统的基础架构解决方案早于虚拟化，需要新的物理服务器以及定制的网络和存储解决方案来支持新的应用程序。在此模型中，通常需要构建基础架构孤岛来支持不同的工作负载，从而增加数据中心的成本和复杂性。

可组合基础架构消除了对特定于工作负载的环境的需求，并提供了一组可动态组合的流动资源，以满足任何应用程序的独特需求。它提供了最佳的应用程序性能，弥补了利用不足和过度配置的问题，并创建了一个更敏捷、更具成本效益的数据中心。借助可组合基础架构，IT 可以像获取和部署公有云资源一样快速、轻松地配置本地基础架构。

与其它简化的基础架构解决方案（如融合和超融合基础架构）不同，可组合基础架构使 IT 能够在支持虚拟和基于容器的工作负载的完全相同的环境中维护物理工作负载。

可组合基础设施有哪些商业优势？

可以使用软件定义的智能动态配置的基础架构可实现最佳应用性能。从逻辑上汇集资源可减少利用不足和过度配置，从而创建更敏捷、更具成本效益的数据中心。统一的管理界面集成了以前孤立的基础架构和操作，并允许将 IT 作为服务提供，从而使具有需要保留在本地的关键遗留应用程序的组织能够采用现代 DevOps 实践。

何时应使用可组合基础设施？

可组合基础设施可以在各种情况下有效使用，但当需要在裸金属服务器而不是虚拟化基础架构上继续运行某些应用程序时，它特别有用。

关键组合基础设施术语

• 裸金属：这是指没有任何软件层或操作系统的硬盘。“裸金属应用程序”直接在硬件上运行，并且必须考虑该硬件的具体情况。“裸金属服务器”不是由多个实体虚拟化或共享的，而是传统的单租户专用服务器。旧版业务应用程序和系统通常在裸金属上运行，迁移成本、性能问题和法律要求通常导致企业希望保留它们。

• 容器：应用程序容器是轻量级运行时环境，为应用提供运行所需的文件、变量和库，从而最大限度地提高其可移植性。与虚拟机不同，容器使用其主机的操作系统 （OS），而不是提供自己的操作系统 。

• 流动资源池：当计算、存储和网络资源与底层物理基础结构分离并相互独立时，它们将变得流动。

• 虚拟机管理程序：虚拟机管理程序可以是软件、固件或硬件。无论采用何种形式，它都充当“虚拟机监视器”（VMM），并且是从硬件中抽象资源并创建运行操作系统和应用程序的虚拟机的层。

• 基础设施即代码：可组合基础设施允许使用代码配置计算资源，无需物理配置硬件以满足新的或更新的应用程序的需求。

• IT 孤岛：当应用程序在专用基础架构上运行时，它们会陷入无法轻松扩展或管理的“IT 孤岛”。

• 关键型应用程序：许多遗留业务应用程序都是任务关键型应用程序，这意味着它们对业务运营至关重要，以至于任何中断都会严重破坏预期的性能，通常直接影响收入或其它关键结果。任务关键型应用程序通常在专用服务器上运行。

• 软件定义的智能：为了快速部署基础架构，越来越多的组织正在寻求将基础架构视为软件。这使他们能够部署它，对其进行版本控制，并以与管理他们开发的应用程序软件相同的方式将其关闭。然后，这个功能强大的通用软件层成为数据中心内所有资源的完整、可配置和可编程的抽象层。

• 无状态基础设施：在可组合基础设施模型中，即使是直接在物理基础设施上运行的应用程序也是无状态的，因为它们由软件控制，可以随意移动。

Source:  Abel Gordon, Enhancing Your Composable Infrastructure With Lightbits, January 20, 2022

什么是可组合基础设施

传统上，应用程序在已预先配置了特定计算、网络和存储资源的服务器上运行。可组合基础设施是一种现代数据中心架构，可将应用程序和工作负载与底层物理资源分离。这种类型的体系结构将的物理资源池化，并使其可通过网络结构进行访问，因此可以轻松高效地按需将其预配到应用程序中。

可组合基础设施的优势

可组合基础架构能够通过软件动态配置和管理用于运行工作负载的环境。通过从预定义的资源池中获取计算、网络和存储资源，可以为每个工作负荷动态组合不同的环境。通过这种方式，可以获得充分的灵活性，根据工作负载的特定需求为每个工作负载组成不同的最佳环境，从而避免利用率不足和过度预配。完成工作负荷运行后，资源将返回到池中，以后可用于为其它工作负荷组合新环境。听起来很简单？好吧，这取决于是否选择了正确的构建块。

可组合架构：解耦和可扩展的存储，关键构建块

无论是在公有云上运行还是在本地运行，无论的工作负载是作为虚拟机、容器还是传统的裸金属应用程序运行，任何可组合的基础架构都需要一个存储池，并能够跨不同的工作负载动态配置它。无需部署专用、昂贵且复杂的存储网络。无需进入超融合基础架构的规模地狱。所需要做的就是解耦存储，并通过工作负载可访问的现有 IP 网络共享存储。可以将工作负载移动到具有 IP 连接的任何位置，让它们在完全不受存储约束的任何计算池上运行。简单、高效、灵活。

虽然可组合基础架构可以按需调配解耦存储，但的存储需求可能会随着时间的推移而增长。横向扩展存储池的能力是确保可组合基础架构增长的必备功能。最后并非最不重要的一点是，随着的成长和扩展，故障将更频繁地发生。有效地保护的数据免受（非）预期的大规模故障的影响对于让的可组合基础架构平稳运行变得至关重要。

可组合基础设施和云

可组合基础架构可用作任何私有云、公有云或混合云的基础。它汇集了的物理资源，并按需提供这些资源来运行应用程序。可组合的解耦架构使 IT 数据中心运营商能够在内部部署的情况下实现云的灵活性、成本和优势。