Azure Local(或Windows HCI)之融合网络与非融合网络

Azure Local(或Windows HCI)同时支持融合网络与非融合网络架构,这两种架构在官方文档中有明确的定义和参考模式。下面是详细的对比分析,帮助你根据实际需求进行选择。


一、核心概念

  • 融合网络(完全融合) :将管理、计算和存储 等多种网络流量通过相同的物理网络适配器(NIC)端口进行传输。这种配置在官方文档中被称为"完全融合网络配置"或"超融合主机网络配置"。架构如下:
  • 非融合网络(分离式网络) :为存储流量使用专用的网络适配器端口,而管理和计算流量则使用另外的端口。官方基线架构通常推荐此配置以获得最佳性能和可靠性。

二、融合网络(完全融合)

1. 定义与特点

在融合网络中,所有网络意图(管理、计算、存储)共享同一组物理网卡端口。通常通过交换机嵌入式组合(SET) 技术实现,SET提供链路冗余和负载均衡功能。SMB多通道功能提供路径聚合和容错。

2. 适用场景

融合网络适用于以下场景:

  • 实验室、分支机构:对性能要求不高,更看重成本效益。
  • 物理端口稀缺的环境:当交换机端口数量有限时,融合网络可以节省端口6
  • 计划后续扩展节点:如果未来需要添加更多节点,且南北向流量的带宽需求不需要专用适配器,可以考虑此模式。
  • 追求成本降低:减少硬件投资。
3. 优点
  • 节省物理交换机端口,降低布线复杂度和硬件成本。
  • 简化硬件配置:减少所需的网卡数量。
  • 支持SDN L3服务:如果TOR交换机支持L3服务(如BGP),可以直接在交换机上配置路由服务6
4. 缺点
  • 需要精细的QoS策略:为了保护存储流量免受工作负载和管理流量的影响,需要对共享主机网络适配器的QoS进行精细调优,这会增加运维成本6
  • 性能上限可能不如专用网卡方案:由于所有流量共享带宽,存储流量的性能可能受到其他流量的影响。
  • 运维复杂度增加:需要额外关注QoS策略的配置和调整。
三、非融合网络(分离式网络)
1. 定义与特点

在非融合网络中,存储流量使用专用的物理网卡端口,而管理和计算流量则通过另外的端口传输。这是官方基线架构的设计方式。非融合网络又可以细分为:

  • 非融合式物理(Non-converged physical):存储流量位于物理存储网卡端口上,而管理/计算流量通过由服务器rNDC端口建立的SET传输。
2. 适用场景

非融合网络适用于以下场景:

  • 高性能生产环境:对存储性能和可靠性有极高要求的场景,如关键业务系统、数据库等。
  • 大型数据中心:需要为存储流量提供专用带宽和低延迟。
  • 有扩展计划的集群:如果计划未来扩展到3个以上节点,必须使用物理交换机来处理存储网络流量。
3. 优点
  • 性能最佳:存储流量有专用带宽,不受管理和计算流量干扰,可以充分利用RDMA等高性能技术。
  • 可靠性更高:存储网络与管理和计算网络隔离,故障隔离性更好。
  • 简化QoS配置:无需为共享网络适配器配置复杂的QoS策略。
  • 官方基线架构推荐:官方文档明确指出"最佳配置是存储用途应使用专用的网络卡接口"。
4. 缺点
  • 需要更多物理网卡端口:增加硬件成本和布线复杂度。
  • 占用更多交换机端口:需要更多的物理交换机端口。
5. 典型配置

官方基线架构的配置示例:

  • 每台机器需要4个网络适配器端口,连接到两个机架顶部(ToR)交换机。
  • 两个端口用于存储意图:必须支持RDMA,建议最低链路速度为25 Gbps或更高。
  • 两个端口用于管理和计算意图:通过SET技术融合,建议最低链路速度为10 Gbps或更高。

四、总结

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| 特性 | 融合网络 | 非融合网络 |
| 流量共享 | 管理、计算、存储共享同一组物理网卡 | 存储流量使用专用物理网卡 |
| 成本 | 较低(节省端口和网卡) | 较高(需要更多端口和网卡) |
| 性能 | 中等(需QoS保护存储流量) | 最佳(存储流量专用隔离) |
| 运维复杂度 | 较高(需要精细QoS调优) | 较低(QoS配置简单) |

一句话建议 :如果你的环境对性能要求严格且预算充足,选择非融合网络 ;如果追求成本效益且运维能力较强,可以选择融合网络

特别补充:在微软Windows Server 2016 S2D刚刚发布的时候,微软首推的是融合网络架构。在近些年Azure Local部署案例当中,推荐都是采用非融合架构。但在微软硬件合作伙伴的Azure Local解决方案中,这两种架构都是有被提到。

不管你是部署Azure Local还是部署Windows Server 2025 HCI,在节点数量不同,且服务器节点拥有25GB及以上的网络,这两种架构都是合适的。