近日，IDC 发布了《中国软件定义存储（SDS）及超融合存储系统（HCI）市场季度跟踪报告，2023 年第一季度》（以下简称“跟踪报告”）。不同于以往报告主要关注一体化超融合系统，这次 IDC 单独对超融合软件集成系统（HCI Software Certified System，即独立销售的超融合软件带动的集成系统）进行了市场分析。同样地，自 2020 年就将超融合市场魔力象限报告聚焦在“超融合软件” 的 Gartner，也在今年 3 月发布了《全栈超融合软件市场指南》（以下简称“市场指南”），关注“软件”的同时明确了“全栈”的发展趋势。
为什么两大权威机构都在强调超融合的软件能力与交付形式？“全栈”超融合软件对厂商提出哪些能力要求？本文将结合报告内容进行深入分析。
回归本质：超融合基础架构是软件定义数据中心的一种产品形态
对于“超融合基础架构”，不少用户往往会有这样的误解：超融合就是软硬件的融合，必须是一体机交付。这与超融合产品的主流售卖形式——以传统服务器厂商提供一体机，也就是 Gartner 所定义的超融合集成系统（HCIS）——有关。但实际上，作为软件定义数据中心（SDDC）的一种产品形态，超融合在本质上是一种“软件定义”的架构。
TechTarget 在《Software-Defined Everything》中指出，“软件定义”的核心即对硬件资源的抽象与虚拟化：“‘软件定义’通过虚拟化技术，以及将工作负载从底层硬件中抽象出来，从而让 IT 基础架构更加灵活敏捷”。这一模式下，虚拟资源的部署、操作、供应和配置都由软件进行管理，不仅可以提高资源利用率和效率，还可以减少 IT 基础架构对硬件的依赖，从而降低硬件投入、加快技术迭代。软件定义数据中心正是基于软件定义架构构建的数据中心——其所有的基础设施元素，包括计算、网络和存储，都进行了虚拟化，并以“即服务”的方式进行交付。
超融合基础架构是软件定义数据中心的一种产品形式，因此也具备“软件定义”的特点。这一点通过 Gartner《市场指南》中超融合的定义可以明显看出：“超融合是一种软件定义基础架构，通过在服务器硬件上运行的单个实例提供虚拟化计算、存储和网络”。同时，超融合还通过软件定义存储（SDS）将存储软件与硬件解耦，消除了软件对于专有硬件的依赖性，进一步发挥了“软件定义”的优势。
由此可见，超融合架构的以下优势都是“软件定义”赋予的：
- 软件驱动：虚拟资源的部署、操作、供应和配置都由软件进行管理，提高资源利用率和效率。
- 快速迭代：解除硬件绑定，可基于最新的服务器硬件，以软件升级快速驱动 IT 基础设施功能与性能提升。
- 简化架构与管理：数据中心使用统一的计算和网络架构，运维人员无需掌握专有的存储硬件或存储网络的运维技术。
在此基础上，超融合架构还同时具备全分布式和融合部署的架构优势，进一步提升了系统的弹性扩展能力，简化了 IT 架构，大幅降低总拥有成本和运维复杂度。
软件交付还是一体机交付？
正是基于“软件定义”的特点，超融合市场经过长期发展，在交付形式上出现了明显的两极分化：超融合集成系统依旧由硬件提供商主导，而另一方面，超融合软件提供商利用超融合“软硬件解耦”的特性，推出并主导了纯软件的交付形式。
这两种交付方式各有利弊。一体机交付最大的优势即“开箱即用”——厂商根据客户的需求和自身的产品策略，为用户提供软硬件一体化的超融合解决方案。这种交付方式简单快速，厂商和用户可以对固定硬件平台进行更细粒度的管理，厂商也会为客户提供固件级别的产品验证、兼容性验证和升级保障。
然而，一体机的交付方式也限制了用户对硬件的选择。而这恰恰是软件交付的优势：大型客户可基于自身硬件成本的优势灵活选择硬件供应商，同时，用户可以购买独立的软件对已有硬件进行利旧。如果基于异构（不同配置与品牌）服务器支持能力较强软件，用户可以不用担心硬件的更新换代，以及供应商的替换，实现不同代不同品牌服务器的整合，充分发挥“软件定义”的优势。
图片来源：概念入门｜超融合选型：纯软件还是一体机？，知乎
Gartner 在《市场指南》中还强调，“软件交付对特殊应用场景和不同地区的特别需求（如信创）更为友好，也能为云和 Kubernetes 相关应用提供最新能力”。IDC 则认为，“对 IT 基础架构灵活性要求较高的行业，如金融和通信行业，应考虑软件交付的形式，在降低 TCO 的同时灵活部署资源”。
另外值得用户注意的是，在国内的市场环境，华为、新华三等大部分传统 IT 厂商仅提供超融合一体机的交付方式，与硬件的适配不够广泛。以 SmartX 为代表的独立超融合厂商，具备自主研发的超融合软件和良好的硬件兼容性，可以支持不同的交付形式，供用户灵活选择。
全栈超融合软件：检验超融合产品供应商的关键能力
随着企业越来越倾向采用一个供应商提供的全套基础架构服务，超融合软件的“全栈”能力也成为 Gartner 评估超融合厂商的重要标准。Gartner 在《市场指南》中这样定义：“全栈超融合软件提供完整的软件解决方案，即在单个实例中，涵盖虚拟化计算、存储和网络功能。全栈超融合软件供应商是指能够开发和销售涵盖服务器虚拟化、软件定义存储和网络管理工具的超融合软件供应商。”
除了上述三个主要的组件支持，全栈超融合软件还应为用户提供运维管理功能、Kubernetes 支持，与边缘部署能力：
- 智能运维：具备监控、安全、管理、多环境优化与管理功能。
- Kubernetes 支持：提供容器管理能力，通过超融合管理平台统一管理虚拟化和 Kubernetes 集群。
- 边缘部署：支持数据中心、托管机房、边缘或公有云的简单部署运维。
完整的全栈超融合软件能力如下图所示。
图片来源：Market Guide for Full-Stack Hyperconverged Infrastructure Software，Gartner（2023）
Gartner 在《Critical Capabilities for Hyperconverged Infrastructure Software》中，对这些能力提出了如下具体要求：
- 硬件：超融合软件产品应可与各种硬件平台和组件实现广泛兼容与集成。
- 虚拟化：针对混合云使用场景，提供广泛且具备深度功能的虚拟化技术。
- 容器：针对云原生使用场景，提供广泛且具备深度功能的容器支持技术。
- 存储（数据服务）：能为所有使用场景提供高性能的存储功能和服务，同时通过备份、灾难恢复等方案提供高可用性。具备节点内和跨节点的灵活扩展能力。
- 网络与安全：具备网络安全与数据合规功能。
- 运维管理：能为所有使用场景提供简单、可行、具备差异化功能的运维管理工具。
- 软件技术栈：提供自主研发的全栈软件，同时与第三方软件栈进行广泛集成，可针对不同适用场景提供多种交付模型。
- 部署位置：可为远程办公室、分支机构和边缘位置提供高性价比、高性能、高可用和简易运维的超融合方案。
作为首次发布的全栈超融合软件市场报告，Gartner 还分析了 Nutanix、VMware、Microsoft、SmartX、深信服等代表厂商。其中，SmartX 在 IDC《跟踪报告》中，以 21.9 % 的市场份额成为中国区超融合独立软件市场占比排名第一的超融合厂商。
SmartX 超融合全栈软件能力概览
基于自主研发的核心分布式块存储 ZBS 和原生虚拟化 ELF，SmartX 为客户提供 SmartX Ready Nodes 部署方案：用户可利用 SmartX 超融合软件 SMTX OS，并选择兼容性列表内的认证服务器进行部署。该方案可为用户提供满足 Gartner “全栈”要求的完整超融合软件能力：
- 硬件开放性：支持包括海光、鲲鹏、飞腾芯片的 20 多种符合信创要求的服务器以及近 40 种主流 x86、ARM 服务器。用户还可以利旧已有的服务器，或者整合新购的不同品牌、不同配置的服务器，以降低系统的构建成本。欲了解用户实践案例，请阅读：4 个超融合利旧用户实践，揭秘如何以更低成本实现架构转型。
- 多种虚拟化平台支持：用户既可保留原有使用习惯，沿用 VMware 虚拟化（或 VDI 场景的 Citrix 虚拟化），也可选择 SmartX 原生虚拟化 ELF，进一步节约授权费用、实现虚拟化国产化替代。
- 自研核心分布式存储：不依赖任何开源的分布式存储软件，持续迭代实现企业级功能的演进和端到端的性能优化。其性能、稳定性、可靠性已经过金融、医疗、制造等行业的众多头部客户生产环境检验，可高效稳定地支撑核心生产业务系统、数据库、灾备、开发测试、边缘、容器等多种应用场景。
- 基于“零信任”的网络与安全：基于零信任网络模型的微分段技术，可为集群提供分布式防火墙，并通过白名单模式、安全策略跟随、“标签”与“安全组”的管理方式、可疑虚机“一键隔离”等特性，保障虚拟环境“东西向”流量安全。欲进一步了解产品特性，请阅读：如何实现虚拟化数据中心的东西向访问控制。
- Kubernetes 支持：结合生产级 Kubernetes 构建与管理服务产品 SMTX Kubernetes Service （简称 SKS），用户可在使用 ELF 虚拟化的超融合平台构建 Kubernetes 集群，为有状态应用提供高性能和稳定的运行环境，同时实现 Kubernetes 集群自动化、标准化的全生命周期管理。
- 多环境统一运维管理：结合 SmartX 超融合集群管理平台 CloudTower 和 SKS，用户可通过一套管理平面实现对虚拟化应用和容器应用的统一管理和运维，提升多环境集群管理效率。
- 容灾与备份：SmartX 为用户提供可满足多种级别和场景的超融合灾备解决方案，包括集群高可用功能、备份与恢复、CDP（连续数据保护）、异步容灾和同步双活，保护集群整体数据的同时实现关键业务的高可用保障。欲了解方案详情，请阅读：一文了解 SmartX 超融合容灾备份解决方案。
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参考文章：
1. Market Guide for Full-Stack Hyperconverged Infrastructure Software，Gartner，2023
https://www.gartner.com/document/4178199
2. 中国软件定义存储(SDS)及超融合存储系统(HCI)市场季度跟踪报告，2022年第四季度，IDC，2023
https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=prCHC50721823
3. Software-Defined Everything (SDE)，TechTarget
https://www.techtarget.com/searchdatacenter/definition/software-defined-everything-SDE#:~:text=Software%2Ddefined%20everything%20(SDE)%20is%20an%20umbrella%20term%20that,infrastructures%20more%20flexible%20and%20agile.
4. Critical Capabilities for Hyperconverged Infrastructure Software，Gartner，2021
https://www.gartner.com/document/4008403
5. 概念入门｜超融合选型：纯软件还是一体机？，知乎
https://zhuanlan.zhihu.com/p/128571887
