背景
隨著國內(nèi)信創(chuàng)轉(zhuǎn)型的落地發(fā)展，越來越多用戶開始聚焦各個 IT 層級發(fā)力，“VMware 替換”是其中之一，且已出現(xiàn)各行業(yè)領域用戶從 VMware 遷移轉(zhuǎn)型的實際案例。與此同時，用戶對架構(gòu)轉(zhuǎn)型的需求仍舊十分強烈，在從傳統(tǒng)架構(gòu)到分布式架構(gòu)的轉(zhuǎn)型中，如果能同時實現(xiàn) VMware 虛擬化的替換，自然是一舉兩得。而且，最近出現(xiàn)的 VMware 對俄停服事件，更是加劇了用戶尋求“VMware 替換”的步伐。
目前市場上已出現(xiàn)許多替換 VMware 的方案，尤其是在替換 vSphere 上選擇頗多，但用戶的痛點問題依然沒有得到解決。VMware 的替換方案不能僅僅停留在能支持虛擬桌面、開發(fā)測試等一般業(yè)務上，還需具備能運行在生產(chǎn)環(huán)境、承載生產(chǎn)業(yè)務的能力，才能解決真正的問題。
本文將分析 VMware 虛擬化替換的典型路線和廠商，以及實現(xiàn)生產(chǎn)級方案替代所需要評估的各大要點，為廣大用戶提供方案選型時的一些參考。
替換 VMware 為核心的基礎設施從何入手
如果將應用的核心精煉抽象為工作負載和數(shù)據(jù)，那么虛擬化應用的核心就是 Hypervisor 和存儲。VMware 的 vSphere 作為最成熟的 Hypervisor，無論在國外或是國內(nèi)的虛擬化市場都占據(jù)著舉足輕重的地位。這也是為什么在面臨“停服”風險時，必須首先考慮用什么樣的技術(shù)和產(chǎn)品可以支撐 vSphere 留下的空白。與應用工作負載關(guān)聯(lián)最緊密的是數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)的載體是存儲。將應用從 vSphere 虛擬化遷移到其他系統(tǒng)上的同時，必須保持數(shù)據(jù)的完整和一致，那么是否要同時更換存儲產(chǎn)品，也是要與替換 Hypervisor 同步考慮的問題。
因此，首先要確定這兩部分的替換方式和方法，盡量使得現(xiàn)有應用可以平滑遷移到新的虛擬化系統(tǒng)和存儲上（Replatforming）；再以新的虛擬化和存儲為核心考察其他組件的替代產(chǎn)品，分階段、分步驟完成所選全部產(chǎn)品組件在生產(chǎn)環(huán)境的集成。
其次，如果現(xiàn)有應用環(huán)境中正在使用的 VMware 組件不僅僅是 vSphere 和 vSAN ，那么進行組件對位替換的復雜度和工作量就會大大增加，而替換效果也難以預期。我們從計算、存儲、管理、災備、網(wǎng)絡等各個方面，對需要考慮的因素進行了梳理，并將要點概況在下圖中，供讀者參考。
組件級替換要考慮哪些方面
可能讀者覺得上圖太過復雜。這也正反映出對使用中的幾種、十幾種相關(guān)軟硬件進行逐一評估和替換操作的難度。如果換一個思路，不是在組件級進行逐一替換，而是采用私有云或?qū)僭品绞秸w替換現(xiàn)有 VMware 環(huán)境，也是應當被考慮的方式。那就不僅僅是對基礎設施層進行重建（Replatforming）了，還需要做應用和數(shù)據(jù)的遷移，很大可能需要重構(gòu)應用（Rearchitecting）。
可選技術(shù)路線：組件級對位替換或整體重構(gòu)
下文中，我們對可能性比較高的國產(chǎn)化、信創(chuàng)化替換技術(shù)路線進行了分析。無論采用哪種技術(shù)路線、哪種方案和產(chǎn)品對現(xiàn)有 VMware 環(huán)境進行替換，都不能 100% 保證在功能特性和使用體驗方面的完全一致。因此，最終的替換決策必然是在認真評估后做出的主動調(diào)整：放棄部分非核心、不必要的功能，或通過應用層、架構(gòu)層的改造以達到同樣的效果。
可用于 VMware 替換的技術(shù)路線
1、聚焦替換 vSphere 并兼顧存儲
虛擬化基礎設施的核心是 Hypervisor 和存儲。
首先，從 Hypervisor 技術(shù)和產(chǎn)品角度考慮：有可能用于填補 vSphere 空白的國內(nèi)虛擬化產(chǎn)品都是基于 KVM 進行的開發(fā)。我們從 IDC 發(fā)布的“2020 年中國軟件定義計算市場份額”中看到，有潛力成為 vSphere 虛擬化產(chǎn)品替代者的，是榜單上的華為、新華三、浪潮。2022 年 Gartner “Market Guide for Server Virtualization” 中則僅提到了華為和深信服。
注：阿里云的虛擬化操作系統(tǒng)不單獨提供。
注：IDC 定義的“軟件定義計算”市場（Software-Defined Compute）主要包括虛擬化軟件、云系統(tǒng)軟件（以 OpenStack 和 CloudStack 為代表的對抽象化的服務器資源進行編排和控制，構(gòu)建成云基礎架構(gòu)的軟件）和容器基礎架構(gòu)軟件（包括容器引擎、編排系統(tǒng)以及倉庫等）。
再考慮虛擬化環(huán)境中使用的存儲：在國內(nèi)用戶的 vSphere 部署中，大部分采用了集中式 SAN 存儲與之配合。那么，替換 vSphere 的方案，也必須包含對集中式 SAN 存儲部分的考慮。比如，既有 SAN 存儲產(chǎn)品是否為國外品牌？是否在 vSphere 替換的同時，將 SAN 存儲也替換為國內(nèi)自主研發(fā)的、符合信創(chuàng)要求的產(chǎn)品？
2021 年上半年的 IDC 報告列出的中國企業(yè)級外置存儲市場排名前三的華為、新華三和浪潮，采用的都是全自研的存儲產(chǎn)品。在 vSphere 的國內(nèi)部署中，已經(jīng)有很大部分用戶采用了這些國產(chǎn)存儲產(chǎn)品，以國產(chǎn)存儲替代國外同類產(chǎn)品，并不存在障礙。對于這一部分用戶，首先考慮選擇成熟的 KVM 虛擬化軟件作為 vSphere 的替代者。虛擬化與存儲之間通過 iSCSI、NFS 等標準接口連接，這就為保留現(xiàn)有國產(chǎn)集中存儲、并逐步將非國產(chǎn)存儲產(chǎn)品進行替換創(chuàng)造了條件。
針對這個方案需要注意的兩點是：
雖然目前國內(nèi) IT 廠商具備了自主研發(fā)中端存儲的實力，但之前大多基于 x86 平臺，并非符合信創(chuàng)要求的產(chǎn)品。而基于海光、鯤鵬、飛騰等國產(chǎn) CPU 的硬件，則需要全新的設計。從“國產(chǎn)存儲”到“信創(chuàng)存儲”，整個產(chǎn)品的成熟和迭代周期會比較長。
由于 SAN 存儲系統(tǒng)的復雜性，應對企業(yè)數(shù)字化業(yè)務快速增長的彈性需求已經(jīng)捉襟見肘，目前 SAN 存儲的分布式和軟件定義轉(zhuǎn)型也已經(jīng)是大勢所趨。這時也可以選擇支持 vSphere 虛擬化的國內(nèi)超融合廠商，先完成存儲部分的轉(zhuǎn)型和替換，再逐步實現(xiàn)對 vSphere 的替換。
2、置換為超融合 HCI
在虛擬化和存儲的改造過程中，有些用戶也有可能將“虛擬機與外置存儲分離部署”的方式替換為更加簡單、彈性敏捷的超融合（HCI）方式。在這個領域，IDC 2021 年排名靠前的國產(chǎn)自主研發(fā)的超融合產(chǎn)品分別來自華為、新華三、深信服、浪潮和 SmartX，其中 SmartX 作為唯一獨立的超融合廠商，在金融行業(yè)超融合軟件市場占有率排名第一， 以良好的口碑被 IDC 評價為“在金融行業(yè)得到青睞”。
從 SmartX 等廠商的金融行業(yè)案例可以看到，對于現(xiàn)有基礎架構(gòu)為 vSphere + SAN 存儲的用戶，將其替換為國產(chǎn)超融合方案已經(jīng)得到生產(chǎn)環(huán)境的驗證。同時，選擇國產(chǎn)自主研發(fā)的超融合產(chǎn)品不僅意味著實現(xiàn) VMware 替換，更能實現(xiàn)從傳統(tǒng)架構(gòu)到分布式架構(gòu)和軟件定義方式的轉(zhuǎn)型——簡化了虛擬化計算和存儲的層次結(jié)構(gòu)，落地容易，彈性很好，按需擴展（通常 3 個節(jié)點起步），風險更低。
超融合架構(gòu)除了具備軟件定義和分布式架構(gòu)帶來的優(yōu)勢，因為包含了虛擬化、存儲這兩個核心組件，可以同時實現(xiàn)虛擬化層和存儲層的信創(chuàng)替代。從信創(chuàng)角度看，國產(chǎn)超融合方案普遍基于標準的信創(chuàng)服務器，實現(xiàn)了軟硬件的解耦，可以快速地適配。隨著信創(chuàng)產(chǎn)品的不斷升級，標準化的服務器和軟件也都可以快速迭代。同時，分布式的架構(gòu)通過軟件方式解決系統(tǒng)冗余問題，還能提升整個資源池的性能，減少了信創(chuàng) CPU 在性能上目前的不足。
3、轉(zhuǎn)向整體私有云方案
國內(nèi)的整體私有云解決方案大部分以 OpenStack 為基本技術(shù)棧進行開發(fā)。OpenStack 基于大量開源項目組成，并經(jīng)過各個廠商的商業(yè)開發(fā)，形成了多種商用云方案。OpenStack 全面的云方案可以同時管理 IaaS 層的資源池（服務器、存儲和網(wǎng)絡），將不再需要分別從計算、存儲或網(wǎng)絡的角度考慮對 VMware 的替換路線圖，而是從整體“私有云”維度進行重建。
根據(jù) IDC 2021 年發(fā)布的軟件定義計算軟件市場半年跟蹤報告，華為、新華三、浪潮、EasyStack 和九州云，在主要體現(xiàn) OpenStack 技術(shù)路線的“云系統(tǒng)軟件”分類中排名前五。
基于開源 OpenStack 方案的一個優(yōu)勢是，可以快速從社區(qū)獲得最新的功能。在 OpenStack 社區(qū)貢獻度排行榜上，國內(nèi)云企業(yè)近年來也名列前茅。
不過目前基于 Openstack、Ceph 構(gòu)建的私有云方案，由于模塊眾多、商用化程度有限、穩(wěn)定性欠佳，因而大部分部署在開發(fā)測試環(huán)境，不能實現(xiàn)對用戶架構(gòu)的真正統(tǒng)一，沒有真正達到用戶云化轉(zhuǎn)型的預期效果，在熱度過后，理性用戶已經(jīng)開始更加謹慎地選擇類似的架構(gòu)。
4、依托公有云技術(shù)棧的專屬云
專屬云（Dedicated Cloud）是以公有云為基礎，面向特定行業(yè)、特殊需求的云客戶，提供全棧資源池的專屬解決方案。專屬云客戶可以選擇在公有云上獨占機架、服務器和網(wǎng)絡，通過基礎設施隔離獲得資源的專屬使用權(quán)和安全性，但專屬云的建設和運維仍交由公有云提供商承擔。專屬云打消了國內(nèi)用戶對公有云資源共享模式帶來的安全合規(guī)、數(shù)據(jù)私密性等一系列顧慮，也在規(guī)?；渴?、快速交付和集中運維方面享有了公有云深厚技術(shù)底蘊帶來的福利。國內(nèi)的主要公有云服務商都可以提供專屬云服務，通常面向規(guī)模較大的國企、央企、集團公司、金融等行業(yè)。
由于專屬云所依賴的公有云技術(shù)在管理平面的開銷較大，起步即要求幾十個節(jié)點（管理節(jié)點的要求）。這導致專屬云的首次投入占比大，而且普通用戶往往不具備運維這種規(guī)模的云平臺的能力。除了大型客戶以外，其他客戶很難承受其巨大的投入和運維壓力。
生產(chǎn)級替換評估要點
以上給出的幾種對 VMware 進行替換、升級的方式方法，也要根據(jù)不同行業(yè)、不同規(guī)模的企業(yè)用戶的具體情況進行適用程度分析和選擇。但無論哪種行業(yè)、何等規(guī)模的替換，都必須以“符合生產(chǎn)級要求”作為方案的核心評估準則。
替換方案的核心要求是“生產(chǎn)級”：如果選擇的替換方案在性能、可靠性、安全性和支持力度方面不能達到“生產(chǎn)級”標準，那么為了替換而替換將對業(yè)務帶來直接影響，得不償失。
替換的可行之路是“取舍”：針對方案中的“生產(chǎn)核心”相關(guān)組件和功能，必須以最嚴格的要求衡量可用的替代產(chǎn)品和方案；而對于非生產(chǎn)核心相關(guān)部分，可以暫不替換，或者選擇接受現(xiàn)在還不那么完美的自主研發(fā)方案。
對“生產(chǎn)級替換”的評估條件包括但不限于：
1、生產(chǎn)級穩(wěn)定性、性能和實際案例
新方案必須具備在生產(chǎn)環(huán)境實際部署的案例，以及在真實生產(chǎn)中證明的穩(wěn)定性和性能指標。前述國內(nèi)主要的 IT 解決方案或云運營商的產(chǎn)品和系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)客戶獲得了普遍的應用。企業(yè)和單位用戶需要根據(jù)本行業(yè)特點和本企業(yè)應用規(guī)模，在眾多方案案例中選擇最匹配的作為參考，從而建立對替換效果的準確預期。同時，在產(chǎn)品評估時更應該針對業(yè)務連續(xù)性和數(shù)據(jù)可靠性相關(guān)的能力，以及實際生產(chǎn)業(yè)務承載能力（而不是廠商“標稱”性能）進行評估。
2、開放性和兼容性
VMware 已經(jīng)形成了一個開放的生態(tài)系統(tǒng)，很多場景中，用戶僅僅使用了 vSphere 作為虛擬化系統(tǒng)，其余組件都來自 VMware 生態(tài)圈的其他廠商，也有很多國內(nèi)的軟硬件產(chǎn)品與 vSphere 兼容共生。在國產(chǎn)化、自主研發(fā)和信創(chuàng)環(huán)境下，提高開放性和兼容性，有助于促進原有配合 vSphere 的產(chǎn)品和方案快速轉(zhuǎn)向與國產(chǎn)虛擬化和云計算平臺的合作共贏。
3、信創(chuàng)適配狀況、自主研發(fā)能力、本地服務能力
在“停服”風險背景下選擇用于替換 VMware 的產(chǎn)品和方案，必然要考慮到新方案的自主可控程度，與國內(nèi)的“信創(chuàng)”生態(tài)環(huán)境的適配程度，既要考慮現(xiàn)有信創(chuàng)硬件與軟件之間的適配，也要考慮提供商的自主研發(fā)實力，確保產(chǎn)品和方案的長期路線圖可以適應信創(chuàng)生態(tài)系統(tǒng)的不斷發(fā)展。
不僅是產(chǎn)品和方案本身，被選中的新方案提供者是否具備足夠的技術(shù)服務能力，是否可以協(xié)助最終用戶完成遷移并穩(wěn)定運維，也是一項重要的考慮因素。特別是，與具有成熟生態(tài)的商業(yè)方案相比，當前很多信創(chuàng)產(chǎn)品和方案僅能由原廠進行實施和維護，原廠服務人員的技術(shù)能力就成為了重要的影響因素。
結(jié)語
我們以上提供的僅僅是分析思路，希望能夠?qū)γ總€企業(yè)、單位、組織，在選擇最適合自身特點的替換方案時有所幫助。
附：SmartX 超融合信創(chuàng)方案概述
基于 SmartX 超融合的信創(chuàng)云基礎設施解決方案，包含了虛擬化、分布式存儲、網(wǎng)絡與安全等核心組件，具備金融生產(chǎn)環(huán)境驗證的“生產(chǎn)就緒”能力、核心組件的完全自主可控、充分適配及優(yōu)化的信創(chuàng)生態(tài)、精簡的架構(gòu)與靈活的擴容，可幫助用戶同時實現(xiàn)基礎架構(gòu)的云化轉(zhuǎn)型和信創(chuàng)轉(zhuǎn)型。
其中，SmartX 自主研發(fā)的分布式存儲，具備金融級的穩(wěn)定性與可靠性，可以與 VMware vSphere 整合成超融合方案，讓用戶從存儲層開始實現(xiàn)對 VMware 的逐步替換。
同時，該方案為用戶提供 SmartX 原生虛擬化 ELF，基于 KVM 開發(fā)，結(jié)合底層分布式存儲實現(xiàn)性能深度優(yōu)化，已在金融行業(yè)大量應用，并且有支持生產(chǎn)業(yè)務 Oracle RAC 數(shù)據(jù)庫的部署案例。
此外，該方案適配海光、鯤鵬、飛騰等國產(chǎn) CPU，并已在諸多金融案例落地。
券商生產(chǎn)級信創(chuàng)云案例
銀行生產(chǎn)級信創(chuàng)云案例
金融行業(yè)信創(chuàng)代表客戶
參考資料
1. Gartner, “Market Guide for Server Virtualization”, Published 7 February 2022
2. Gartner, “Market Share: IT Services, Worldwide, 2021”, Published 8 April 2022
3. IDC, “China SDS and HCI Market Overview 2021Q4”, 2022 年 4 月
4. IDC, “Woldwide Software-Defined Compute Software Market Shares 2020”, 2021 年 6 月
5. IDC,《中國企業(yè)級外部存儲市場季度跟蹤報告，2021年第二季度》，2021 年 10 月
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