超融合技术市场发展和调研分析报告WORD版.docx
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超融合技术市场发展和调研分析报告WORD版
2017年超融合技术市场发展和调研分析报告
2016年
本调研分析报告数据来源主要包含欧立信研究中心，行业协会，上市公司年报，国家相关统计部门以及第三方研究机构等。
图表目录
第一节超融合架构简介
综合多个公司的定义，我们认为超融合架构（Hyper-ConvergedInfrastructure，简称“HCI”）是指在同一套服务器单元设备中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，而且还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等存储必备功能元素，而多套单元设备可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展，形成统一的资源池，更快速地交付高性能、高可靠的、低管理运维费用的企业私有云。
HCI是实现软件定义数据中心的终极技术途径。
在超融合架构下，云中的所有虚拟部件都可被云平台软件定义、锁定、管理、监控，以达到云环境中的智能化扩容、自恢复、迁移等等管理和服务功能。
HCI同时运用软件系统大幅度增加管理和运维各项系统或应用任务的自动化和智能化，减少人工介入数据中心的日常管理。
图表1：
超融合架构的发展历程
资料来源：
XX、北京欧立信调研中心
第二节超融合技术驱动IT基础架构达标互联网规模化
一、大数据、云计算市场高速增长，为超融合市场高速增长奠定坚实基础
当前，大数据产业蓬勃发展。
根据贵阳大数据交易所数据，2015年，全球大数据产业市场规模为1403亿美元，预计到2020年将达到10270亿美元，2014-2020年间CAGR高达49%；2015年，我国大数据产业市场规模为1692亿元，预计到2020年将达到13626亿元，2014-2020年间CAGR高达53%。
大数据行业的高速发展引起的巨大的数据存储需求，将给传统IT基础设施架构带来巨大压力，为超融合带来发展良机。
图表2：
全球大数据产业市场规模2014-2020年间CAGR高达49%
资料来源：
贵阳大数据交易所、北京欧立信调研中心
图表3：
我国大数据产业市场规模2014-2020年间CAGR高达53%
资料来源：
贵阳大数据交易所、北京欧立信调研中心
当前，全球云计算市场增速有所放缓，但仍处于较高水平。
根据Gartner数据，2015年，全球云计算市场总体规模为522.38亿美元，至2020年将有望达到1435.28亿美元，2014年到2020年间CAGR为22%。
其中2015年全球IaaS市场规模为161.64亿美元，到2020年将达到615.09亿美元，2014-2020年间CAGR为30%。
图表4：
全球云计算市场规模2014-2020年间CAGR为22%
资料来源：
Gartner、中国信通院、北京欧立信调研中心
图表5：
全球IaaS市场规模2014-2020年间CAGR为30%
资料来源：
Gartner、中国信通院、北京欧立信调研中心
我国超融合技术未来发展动力强劲。
根据中国信通院数据，2015年，我国云计算市场达到378亿元，预计2016年将达到493.4亿元，同比增长30.5%，2013-2016年间CAGR为32%。
其中，私有云市场在我国云计算市场占比较高，2013-2016年间占比均超过70%。
2015年，我国私有云市场规模为275.6亿元，2016年将达到345.8亿元，同比增长25.5%。
如前所述，私有云是超融合技术的主要应用方向。
我们认为，我国云计算市场特别是私有云市场的高速增长，将为超融合在我国的高速发展提供强劲动力。
图表6：
我国云计算市场规模2013-2016年间CAGR为32%
资料来源：
中国信通院、北京欧立信调研中心
图表7：
2013-2016年我国私有云市场在我国云计算市场占比均超过70%
资料来源：
中国信通院、北京欧立信调研中心
二、传统IT基础架构的瓶颈和问题
传统的企业服务器IT基础架构中，计算资源和存储资源处于分离的体系架构下，通过网络来链接这两个部分。
随着企业应用在云联网和移动云联网时代数据量的爆发，在服务器系统和存储系统两者不断扩容的过程中，这种计算与存储分离的架构使得存储网络部分成为了整个系统的瓶颈。
而且这种集中式的存储服务器系统由于应对大数据而进行的扩容使得整个存储系统的响应速度变得更慢。
图表8：
传统体系架构下的SAN存储
资料来源：
CSDN、北京欧立信调研中心
图表9：
传统SAN存储遭遇I/O瓶颈
资料来源：
CSDN、北京欧立信调研中心
随着企业逐步引入云计算技术，计算服务器群的虚拟化先声夺人，其后端存储部分基本上依然采用单独的SAN/NAS网络存储产品，在硬件体系层面与之前的体系实际上是没有提升的，瓶颈依然存在。
这种体系架构不能满足企业IT数据中心高速发展和变化的需求，网络存储还是虚拟化环境中成本和复杂性的最大源头。
所以在传统IT架构下发展起来的云计算造成了整个系统的巨大成本、性能压力和管理压力，其横向扩展性、可管可控性都是企业所面临的问题。
随着企业应用在响应实时性、规模化和管理上需求的多样化发展，现有的IT基础架构面临着各种各样的挑战。
除了以上提到的，主要还有以下几点：
系统孤岛和低利用率：
在没有云化的企业系统中，现有的IT基础架构会沉淀下很多系统孤岛。
由于不同的孤岛之间无法共享资源，资源利用率经常是很低的。
大多数时间内CPU利用率低于20%是常见的现象，而且扩容还导致了需要更多的硬件系统。
由于这些孤岛系统的存在，需要专门的部署和管理，导致了管理运维成本的提高。
不具备故障情况下的高可用性：
目前大多数的企业的关键应用和数据并没有得到很好的保护，传统的IT架构出现单点故障时难以继续工作，整体容错率较低。
存储服务器环境下的数据保护和灾备解决方案也已经不能满足现在的虚拟化应用和架构。
难以实现横向扩展：
传统IT架构往往通过添加新的存储机柜实现扩展，不仅价格昂贵，而且由于并非线性扩展，导致存储机柜的资源利用率降低，后期管理、维护费用增加。
管理复杂度高：
IT管理员需要面对各个厂商的专有化设备的配置，知识体系繁杂。
在传统IT架构下发展起来的云计算更造成了整个系统的巨大成本和管理复杂度的倍增。
三、虚拟化、云计算发展令企业面临新问题和更复杂的抉择
虚拟化、云计算的不断发展还使企业面临着一些新问题的烦扰和更复杂的抉择。
首先是要应对多个虚拟化平台软件的云环境，企业IT越来越多地同时运行不同的虚拟化平台软件（如ESXi,KVM,Hyper-V），这增加了IT基础设施的复杂性和相应的管理费用。
根据IDC数据，使用不同虚拟平台软件的企业占比仍2014年的59%提高至2015年的72%，如何管理及优化这些纷繁的系统软件是个棘手的课题。
图表10：
企业在抉择是否采用虚拟化、私有云时纠结的主要因素
资料来源：
Nutanix、北京欧立信调研中心
图表11：
企业使用桌面虚拟化和企业级应用虚拟化时面临的挑战
资料来源：
Nutanix、北京欧立信调研中心
根据Nutanix的问卷调查果，企业在使用虚拟化和云计算技术时面临最主要的担心和挑战来自于：
1，系统的可用性和系统响应速度是否可以达标；2，有没有足够的IT技术人才和后期的管理能力；3，系统的可靠性、数据和系统的安全性、整体规划、实施和运维的成本；4，经验资深型企业用户希望自己的云平台具备在自身系统资源不够的情况下无缝扩展到使用公有云的计算和存储资源的能力。
四、超融合技术使企业基础设施拥有超大型互联网公司的技术优势
面对中央存储系统瓶颈问题、云计算的复杂性、全周期的管理费用、以及简易的横向扩展性这些企业级IT基础设施需求，业内专家学习了像谷歌、XX、Facebook这样的超大型云联网企业的数据中心建设的框架，其中包括：
标准x86硬件体系的服务器中加入存储子系统的融合式服务器节点；用软件定义数据中心的所有虚拟部件以达到云环境中的智能化扩容、管理、自恢复和服务；分布式的计算和存储资源池；利用软件系统大幅度增加管理和运维各项任务的自动化和智能化，减少人工介入数据中心的日常管理。
仍而开发出了超融合架构产品，能够使企业基础设施拥有超大型云联网公司的技术和成本优势。
图表12：
超大型互联网公司数据中心超融合方案的理念
资料来源：
联想、北京欧立信调研中心
综合多个公司的定义，我们认为超融合架构（Hyper-ConvergedInfrastructure，简称“HCI”）是指在同一套服务器单元设备中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，而且还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等存储必备功能元素，而多套单元设备可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展，形成统一的资源池，更快速地交付高性能、高可靠的、低管理运维费用的企业私有云。
HCI是实现软件定义数据中心的终极技术途径。
在超融合架构下，云中的所有虚拟部件都可被云平台软件定义、锁定、管理、监控，以达到云环境中的智能化扩容、自恢复、迁移等等管理和服务功能。
HCI同时运用软件系统大幅度增加管理和运维各项系统或应用任务的自动化和智能化，减少人工介入数据中心的日常管理。
图表13：
Nutanix超融合基础架构（HCI）
资料来源：
Nutanix、北京欧立信调研中心
图表14：
华为FushionCube超融合服务器
资料来源：
华为公司官网、北京欧立信调研中心
以Nutanix为例，每一台Nutanix服务器均包含CPU、内存、网络、SSD以及HDD存储功能。
Nutanix每个节点运行着虚拟机（ESXi,KVM,Hyper-V）和Nutanix控制器虚拟机（CVM）。
在NutanixCVM上，运行着Nutanix软件，管理和服务于所有虚拟机和虚拟机的I/O操作。
对于运行着任何虚拟机的Nutanix单元，控制着SSD和HDD的SCSI控制器被直接传递给CVM。
同时Nutanix采用分布式存储技术实现备份。
而且Nutanix可以实现冷热数据分层，常用数据存放在SSD层存取，仍而实现数据本地化和最优的I/O性能。
这就是Nutanix或说一般超融合技术解决传统存储系统瓶颈的模式。
图表15：
Nutanix分布式存储池的结构及企业级数据和存储功能
资料来源：
Nutanix、北京欧立信调研中心
图表16：
Nutanix产品架构
资料来源：
Nutanix、北京欧立信调研中心
超融合架构相比传统IT架构有着绝对的优势，驱动着IT架构实现云联网规模化。
首先，易于扩展；超融合架构通过在集群中添加新的节点，即可实现线性扩展。
其次，高可靠性。
超融合架构采用分布式存储，支持2-3个副本，单点故障不会导致工作失败，提高了数据的安全性和系统的容错性。
第三，超融合架构采用冷热数据分层存储的方式，在读取数据时，基本是直接读取本地数据，降低了延迟，加快了数据读取速度。
第四，超融合架构实现软硬件一体化，节省了成本，降低了管理运维的复杂程度。
超融合云相比传统IT环境、以往的云计算环境具有很大的优势。
超融合云硬件资源利用率很高，能够达到70%-90%。
性能强大，IOPS达到30000以上，是传统IT环境的6倍-15倍。
另外，超融合云能够实现智能数据重构，智能运维管理，同时能够极大降低系统整体的消耗。
图表17：
传统IT架构、云计算架构和超融合架构云的功能比较
资料来源：
联想、北京欧立信调研中心
五、替代现有IT基础架构趋势显著，市场空间广阔
随着大数据和云计算的发展，传统存储将不再能满足企业的需求，超融合技术日益重要；率先进入市场的企业将赢得较大的市场份额。
2015年，超融合技术进入快速发展期，早期创新型客户已经部署使用。
图表18：
Gartner2015年发布的存储技术炒作周期
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