在数字化转型浪潮中,超融合基础设施(HCI)因其简化管理、弹性扩展等优势,正成为企业替代传统VMware架构、构建新型数据中心的主流选择。然而,随着核心业务系统上云和信创转型的深入,超融合平台也面临着来自性能、可靠性与复杂场景下的严峻挑战。本文将深入剖析超融合常见的性能瓶颈,并解读深信服如何通过一系列自研的架构创新,实现关键技术的突破,为业务提供超越传统架构的稳定、高性能承载平台。
一、 直面挑战:超融合性能瓶颈的三大核心领域
通过对大量企业实践的分析,超融合的性能瓶颈主要集中体现在以下三个相互关联的层面:
1. 存储性能与延迟瓶颈:这是最直观的挑战。在数据库、高频交易等对IOPS和延迟极其敏感的核心业务场景中,存储性能直接决定业务响应速度。传统架构或设计不佳的超融合方案,在处理高并发、小数据块随机读写时,容易出现响应延迟激增,成为业务流畅运行的“卡点”。某制造业企业就曾因旧平台“在处理高并发业务时显得力不从心”,影响了业务扩展性和用户体验。
2. 硬件亚健康引发的系统性风险:硬件(如硬盘、内存、外置存储链路)的隐性故障或性能劣化(即“亚健康”状态)是数据中心稳定运行的“隐形杀手”。例如,外置存储链路亚健康会导致医院影像传输延迟、银行交易卡顿;硬盘慢IO会拖慢整个存储池的响应;内存不可纠正错误(UE)可能直接导致虚拟机宕机。这些亚健康问题具有隐蔽性,传统监控难以实时精准发现,一旦爆发会影响整个资源池,破坏业务连续性。
3. 信创环境下的资源调度效率瓶颈:在信创转型背景下,国产CPU普遍采用多核、多NUMA(非统一内存访问)架构以提升整体算力,但这带来了新的挑战——虚拟机进程如果频繁跨NUMA节点访问内存,会产生显著的“远地内存访问”延迟,严重抵消多核带来的性能增益。如何让业务负载智能地、均衡地分布在合适的CPU核心与内存节点上,成为信创超融合必须攻克的技术难题。
二、 架构创新:深信服的破局之道
针对上述瓶颈,深信服基于超融合软件aSV(计算虚拟化)、aSAN(存储虚拟化)等核心组件,进行了一系列深度的架构级创新,不仅解决了问题,更在多个维度实现了能力超越。
1. 存储性能优化与高级数据服务
- 高性能存储引擎:深信服自研的分布式存储引擎aSAN,通过IO条带化、无锁流水线等技术,实现了极高的性能密度。3节点全闪集群可达二百万级IOPS,在数据库承载场景性能可超越友商30%以上。
- 智能ROW快照技术:针对数据保护必备的快照功能,深信服对ROW(Redirect-On-Write)快照进行了深度优化。通过采用与VMware相同的4KB小块大小(而非业内常见的256KB),在8K数据库场景下,将首次写惩罚从友商的64.5倍降低到与VMware持平的1.5倍,极大减轻了对生产业务性能的影响。同时,通过智能位图合并策略和IO分层调度(将合并IO导向机械盘),有效解决了多快照删除时的性能抖动和空间回收问题,保障了业务高峰期的稳定性。

- 外置存储链路亚健康检测与隔离:针对企业常用的FC/iSCSI外置存储,深信服在HCI 6.11.1版本中创新推出了闭环治理技术。它通过内核级的毫秒级时延监测和IO卡顿监测,能够精准定位亚健康链路。一旦发现异常,系统会基于智能策略(如保留至少50%可用路径)自动隔离故障路径,并在链路恢复后自动重连。相比VMware仅提供告警和手动隔离,深信服实现了全自动的“监测-隔离-恢复”闭环,从源头保障了存储访问的稳定性与高性能。

2. 全面的硬件亚健康主动防御与自愈
深信服构建了一套从底层硬件到上层业务的立体化健康保障体系:
- 硬盘软隔离技术:区别于传统的直接踢盘(可能导致数据重构风暴),aSAN的软隔离方案能精准定位到卡慢的物理卷分片,在秒级内临时隔离亚健康副本,业务IO自动切换至健康副本。仅当故障持续一定时间或频繁发生时,才触发重建,极大避免了误判和业务中断。实测显示,其卡IO检测速度(13秒内)远快于VMware vSAN(默认120秒),处置更精准。
- 内存ECC错误预测与处置:通过与Intel等合作优化,深信服平台能够主动扫描和预测内存潜在故障区域,提前隔离风险地址(如2MB内存块),预防约70%的错误。对于已发生的不可纠正错误(UE),可通过专利技术将其“降级”为可纠正错误(CE)处理,或将影响范围从“重启主机”缩小为“重启进程”,将因UE导致的虚拟机重启减少70%,显著提升了系统整体可用性。

- CPU等多维度健康管理:平台具备对CPU、电源、主板等硬件的亚健康检测与预测能力,并能联动高可用(HA)策略,在故障发生前主动迁移虚拟机,实现预防式运维。
3. 信创环境下的深度性能调优
针对信创CPU多核多NUMA的特点,深信服研发了自适应NUMA智能调度技术。该技术能够以虚拟机为单位,智能感知并调度其进程与内存,尽量让虚拟机的vCPU和内存访问位于同一个NUMA节点内,从而大幅减少跨NUMA访问带来的性能损耗。在哈电锅炉厂的案例中,通过此技术对OA系统进行优化,有效应对了3000+员工在线、500+瞬时并发的压力。结合对计算、网络、存储进程的NUMA亲和性绑定等综合调优,使得在鲲鹏、海光等信创架构上,综合性能提升显著,存储性能领先业界。
4. 面向未来的轻量、可演进架构
深信服提出的“轻量云”理念,本身就是一种应对传统云平台复杂性和高TCO瓶颈的架构创新。它采用融合架构,管理节点与计算节点复用,最小3节点起步,极大降低了初始投资和运维复杂度。同时,该架构具备极强的可演进性:通过“连云”能力获取云端持续更新的高阶服务;通过新增GPU节点即可平滑升级为支持DeepSeek等大模型的智算平台,保护了用户投资,实现了从通算到智算的平滑过渡。

三、 实践验证:从替代到超越
这些架构创新并非纸上谈兵,而是在众多严苛场景中得到了验证。在“100强”制造业企业的迁移中,深信服超融合以全新的资源池架构,承载了SRM、CRM、MES等核心系统,并通过CDP实现秒级RPO的数据保护。在国金证券,其承载了行情分发等核心交易系统,满足RTO<5分钟、RPO<30秒的金融级要求。这些案例证明,通过上述创新,深信服超融合不仅能够全面对标并替代VMware 在功能、体验和生态习惯,更在性能、可靠性、智能化运维和面向未来的演进能力上实现了实质性突破。
结论
超融合的性能瓶颈是客观存在的,但并非不可逾越。深信服通过坚持自研,从存储引擎、数据服务、硬件亚健康管理、资源调度等基础架构层面进行深度创新,将挑战转化为产品竞争力的基石。其解决方案表明,成功的VMware替代乃至基础设施升级,不仅仅是产品的简单替换,更是一场以架构创新为驱动,以业务连续性与高性能承载为核心目标的深度进化。这为企业在数字化转型和信创转型中,构建稳定、高效、面向未来的IT基础架构,提供了坚实而先进的选择。



