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自從超融合基礎架構（Hyper-converged infrastructure, HCI）於 2010 年代初期誕生以來，由於其部署、擴展和管理的便捷性，HCI 迅速崛起，成為企業資料中心的主要基礎設施選擇。即使在全球 IT 架構逐漸向公有雲過渡的情況下，HCI 仍然是少數能夠持續增長的地端（On-premise）IT 基礎設施解決方案之一。
然而，隨著 HCI 的普及，這種架構的應用限制逐漸顯現，特別是在最近的兩三年間，Nutanix 和 VMware 這兩個市場領導者相繼推出了突破傳統 HCI 概念的新解決方案。他們打破了 HCI 最初「結合運算與儲存資源」的架構設計，允許將運算與儲存單元分離使用，進一步提升了資源的靈活性與擴展能力，從而更好地滿足用戶需求。
HCI 的三大優勢與三大挑戰
技術上，HCI 是「融合式基礎架構」（Converged Infrastructure, CI）的一個分支，其共同特點在於將計算、儲存和網絡等 IT 基礎設施資源整合在一個預先組裝好並測試過的套件中，這樣可以加速用戶端的部署流程。然而，HCI 之所以能脫穎而出，主要原因是它提供了更深入的整合，將計算與儲存資源結合在單一的設備中，從而實現了部署、擴展和管理的便利。
通常來說，HCI 將 Hypervisor 虛擬化平台與儲存叢集平台結合在同一台 x86 伺服器中，形成一個經過預先組裝和調試的系統。每個超融合的節點既提供計算能力，也包含儲存資源，可以透過 Hypervisor 來進行叢集管理。這樣的標準化模組可以像搭積木一樣，組成一個高可用性的叢集。
- 部署優勢：只需安裝幾個這種標準化的節點，就可以滿足企業 IT 基礎設施的需求，迅速部署運算和儲存資源。
- 擴展優勢：通過新增標準化節點，企業可以輕鬆擴展系統，提升效能和容量，適應不同規模的基礎設施需求。
- 管理優勢：HCI 提供單一平台管理整個叢集，減少了傳統三層架構（伺服器、儲存、網路）的複雜性，使系統更加簡便易於擴展。
但隨著 HCI 的廣泛應用，結合運算與儲存的設計也帶來了相應的限制和挑戰：
- 運算與儲存負載的相互干擾：在 HCI 中，Hypervisor 和儲存叢集共用相同的硬體資源，這樣運算與儲存負載會互相影響，可能導致系統效能下降。
- 對稱式擴展的限制：HCI 的擴展是對稱的，每新增一個節點，運算與儲存資源都會同時增加。然而，企業實際需求往往是不對稱的，可能只需要增加儲存空間或運算能力，但 HCI 的設計限制了這種彈性。
- 儲存資源只能內部使用：HCI 系統的儲存資源只能供系統內部使用，無法共享給外部設備，即使儲存資源過剩，也無法分配給其他系統，導致資源浪費。
HCI 的新進展：非聚合式架構的誕生
為了解決這些挑戰，HCI 領域的兩大廠商 Nutanix 和 VMware 開始推出所謂的「非聚合式」架構，這種架構允許運算與儲存資源分離運行，從而克服傳統 HCI 的限制。這種新形態下，運算和儲存單元不再綁定，企業可以根據需求獨立擴展運算或儲存資源，進一步提升擴展的靈活性和資源利用率。
例如，HPE 的 dHCI 系統引入了將儲存單元和運算單元分離的概念，而 VMware 則在其 vSAN 平台上推出了 HCI Mesh 功能，允許用戶建立只包含運算單元的叢集，並由外部的 vSAN 叢集提供儲存資源。
HCI 進入 2.0 時代
隨著這些新架構的出現，HCI 正進入「超融合架構 2.0」時代。現在的 HCI 平台不再局限於傳統的運算與儲存整合架構，而是可以同時支持標準超融合節點與分離的運算、儲存節點，讓兩種部署方式並存，滿足不同應用環境的需求。
這種新的架構提供了更多的部署彈性，讓企業可以根據實際需求靈活選擇最合適的資源配置，同時仍保留 HCI 在部署與管理上的優勢。
總結來說，隨著企業 IT 環境的複雜性增加，HCI 正在從最初的單一結合運算與儲存的形態轉向更加靈活的分離架構。這種新型態的超融合基礎架構，不僅能解決傳統 HCI 面臨的挑戰，也將在未來繼續發展，成為企業 IT 基礎設施的重要組成部分。
