近年分散式儲存領域興起的分解式架構,並非孤立的產品趨勢,而是資料中心基礎架構持續朝資源拆分與彈性組合發展的一環。在分散式儲存叢集採用分解式設計之前,超融合基礎架構(HCI)與伺服器市場已先後出現類似方向的產品與部署模式。

超融合從運算儲存合一走向分離
早期超融合產品採用典型的無共享叢集架構。每個超融合節點都是具備完整運算與儲存資源的標準化「積木」單元,再透過Hypervisor與儲存平臺的叢集功能,將多臺機箱組成具備高可用性與擴展能力的叢集。
這種設計簡化了建置與擴充,但也帶來幾項限制,包括運算與儲存負載彼此干擾、資源擴充受到運算與儲存必須同步增加的對稱式架構限制,以及儲存資源通常只能供同一套超融合系統內部使用。
因此,市場自2016年起陸續出現將運算與儲存節點徹底分離的新型超融合產品,包括Dell PowerFlex、NetApp HCI與HPE dHCI。為了與傳統運算與儲存合一的超融合架構區隔,部分廠商將這類設計稱為「非聚合式」或「分解式」超融合(Disaggregated HCI)。
分解式部署逐漸成為HCI標準功能
2020年以後,超融合市場主要軟體平臺也陸續支援分解式部署。VMware vSAN提供HCI Mesh功能,Nutanix則支援純運算節點(Compute Only Node)與純儲存節點(Storage Only Node),讓運算與儲存資源可以依照實際需求分開擴充。
超融合產品領先廠商Dell,也為主力產品VxRail導入分解式部署型態,提供純運算功能的VxRail dynamic節點。VMware、Nutanix與Dell等廠商相繼投入,使分解式架構逐漸成為超融合領域的重要標準功能,而不再侷限於最初的運算與儲存合一模式。

伺服器領域的可組合式基礎架構
相較於分散式儲存與超融合系統,伺服器領域的分解式架構更進一步,形成可組合式基礎架構(Composable Infrastructure)。這類架構會把伺服器資源拆分為不同資源池,例如CPU、記憶體、GPU與儲存池,再透過PCIe或乙太網路互連。
在管理軟體控制下,系統可依照前端應用程式需求,從各個資源池中配置適當硬體,組成供使用者端使用的虛擬伺服器。這種模式的分解層次可達到元件級別,除了運算模組、儲存裝置與交換器,也可能涵蓋GPU卡、FPGA卡、網路卡及儲存級記憶體裝置。
HPE於2016年推出首套可組合式基礎架構產品Synergy。其後,Attala Systems、Dell、DriveScale、Enfabrica、Fungible、GigaIO、Liqid與WD等廠商也曾推出相關產品。由於部分廠商退出市場或遭到併購,目前仍活躍於此領域的業者包括GigaIO與Liqid。
資源拆分層次各異,目標則相同
分散式儲存、超融合系統與可組合式伺服器雖然採用不同的分解方式,但核心目標一致,都是希望透過基礎架構資源的拆分與重新組合,更靈活地因應IT應用需求。
| 應用領域 | 主要分解方式 | 分解層次 |
|---|---|---|
| 超融合系統 | 分離上層Hypervisor主機節點與底層儲存叢集節點 | 節點層級 |
| 分散式儲存 | 將儲存叢集拆分為控制器節點與儲存空間節點 | 叢集節點層級 |
| 可組合式基礎架構 | 拆分運算、儲存、交換器及其他硬體元件 | 元件層級 |
超融合與分散式儲存的差異,在於兩者拆分的對象不同。超融合主要分離上層Hypervisor主機與底層儲存叢集;分散式儲存則進一步將儲存叢集節點拆分為控制器節點與儲存空間節點。可組合式基礎架構的分解程度更深,能以元件為單位配置資源。
市場成熟度與未來發展
可組合式基礎架構雖然提供最細緻的資源配置能力,但可能因變革幅度較大,加上缺乏通用標準,至今仍未普遍進入主流應用環境。相較之下,超融合系統的分解式架構已成為該領域的標準應用功能之一。
至於分散式儲存的分解式架構,未來幾年能否擴大應用,仍取決於實際工作負載與產品成熟度。不過,隨著AI與機器學習等應用對儲存規模、彈性及效能提出更高要求,拆分並重組儲存控制器與儲存空間的設計,將有機會更靈活地配合關鍵應用程式的資源需求。




