云轴科技ZStack将以连载方式介绍VMware替代方案详情、产品功能对比、产品技术特征、行业落地实践等，便于企业用户参考。
VMware替代价值综述
VMware替代产品方案
VMware凭借其vSphere、vSAN和NSX构建的紧密集成套件，在全球虚拟化市场占据了主导地位。然而，自博通收购以来，订阅制转型、高昂的定价策略以及不确定的供应链关系，给用户带来了成本和运营压力。
Gartner报告显示，超过75%的VMware用户正在积极评估或已经启动替代方案，以应对其“许可证成本飙升、审计条款严苛及未来技术路线图模糊”的挑战。在这一背景下，寻找一个稳定、开放、高性能且成本优化的替代平台已成为企业的当务之急。
在典型的VMware架构中，存储是成本的核心之一。在典型的vSphere+vSAN部署中，存储相关的软件许可与硬件成本，通常占据了整个VMware解决方案总成本的30%-50%。
云轴科技ZStack推出的ZSphere企业级虚拟化平台，作为VMware vSphere的强劲替代选择，凭借其开放解耦的架构、卓越的性能和极致的成本效益，正获得全球用户青睐。来自全球30多个国家和地区的企业级用户正在采用ZStack方案进行VMware替代，已累计1000+ VMware替代案例。
替代VMware是一个系统工程，包括对vSAN的替代和集中式存储的纳管与对接集成，无疑是整个替代成功与否的关键要素之一。本文将深入探讨ZStack ZSphere虚拟化平台如何通过其独特的存储架构与技术，帮助企业平滑、高效地完成对vSphere vSAN替代和集中式存储的管理。
一、为什么说替代存储是替代VMware成功关键要素之一
技术层面：VMware通过vSAN将其存储功能深度集成到vSphere中，并与NSX网络层面交织，形成了“计算-存储-网络”三位一体的封闭生态。这种深度绑定意味着，如果只替代vSphere而保留vSAN，企业依然无法摆脱VMware的技术枷锁和商业模式。唯有同时替代其存储组件，才能真正实现平台的全面解耦与自主可控，为引入更开放、更灵活的异构基础设施扫清障碍。
成本层面：vSAN成本高昂，替代可大幅降低成本。存储是降低TCO的主要战场。vSAN的许可成本极为高昂，其基于容量（每TB）或设备（每CPU）的订阅费用在企业IT成本中占据显著比例。经初步核算与分析，在典型的vSphere+vSAN部署中，存储相关的软件许可与硬件成本约占整个VMware解决方案总成本的30%-50%。成功替代vSAN不仅能直接节省软件许可费用，还能释放企业在硬件采购上的灵活性，选择性价比更高的通用服务器和存储设备，从而从整体上大幅降低TCO（总拥有成本）。
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风险与合规层面：实现供应链与架构的自主可控，依赖单一供应商存在巨大的供应链中断和技术路线风险。通过替代存储，企业可以将关键的数据基础设施掌握在自己手中，采用符合开源标准或国产化要求的存储协议和硬件，有效规避外部环境变化带来的合规与断供风险，构建安全稳定的IT基座。
二、ZSphere和vSphere存储功能特性对比
ZStack ZSphere具备统一存储能力，通过统一的平台界面，用户可以方便地对这些异构存储资源进行管理和调度，实现资源的优化配置和高效利用。ZStack ZSphere不仅仅是在“支持”存储，它是在为用户构建一个开放、灵活、高效且面向未来的统一存储资源平台，其广度和灵活性远超VMware vSphere。企业级用户通过统一存储能力，根据自己的业务需求灵活选择合适的存储协议和类型，实现最大化存储系统的性能和成本效益。
全面支持多种协议：本地存储-LocalStorage、块存储-iSCSI / FC / RBD / NVMe-oF、文件存储-NFS / CIFS / GPFS / ShareMountPoint 等。
云平台内异构存储迁移：支持云主机跨不同类型主存储热迁移，如分布式主存储-SAN主存储、本地存储-SAN 主存储、本地存储-分布式主存储等。
存储性能优化：ZStack通过智能的存储调度和缓存机制，可以优化存储性能，提高数据访问速度。这对于需要处理大量数据和高并发访问的应用场景尤为重要。在支持高性能存储方面，ZStack独创Shared Block共享块存储技术，对SAN、NVMe-oF存储针对性优化，性能损耗5%内，虚拟机存储性能可达百万IOPS以上；其通用型vhost方案，支持接入任何可通过vhost对接的存储，存储性能平均提升50%，时延控制在60μs。
数据保护与备份：在异构存储环境中，数据的保护和备份尤为重要。ZStack提供了多种数据保护机制和备份方案，可以确保数据的安全性和可靠性。无论是跨存储介质的备份，还是跨地域的容灾备份，都能提供全面的支持。
三、针对VMware存储方案的替代
ZStack ZSphere的存储战略核心是“解耦与开放”，通过为企业提供两种灵活的路径，彻底打破VMware在存储层面的锁定，将成本控制权交还给用户。
VMware原用户除了虚拟化场景之外，还会搭配集中式存储或分布式存储产品。针对vSphere+集中式存储，VMware提供订阅包VVS+集中式存储模式，如果要使用vSphere企业版功能，也可以使用VVF+集中式存储的方式实现替代；针对vSphere+vSAN组合，VMware提供订阅包VVF(add-on模块购买vSAN)。
ZStack ZSphere可支持ZStack ZStone分布式存储以及集中式存储的无缝对接，实现存算分离和融合式部署方式，针对以上两种场景提供了两套替代路径：
路径一：平滑演进，ZSphere+集中式存储
企业用户已经投资了HPE、NetApp、戴尔、华为等主流厂商SAN集中式存储，并希望在替换VMware计算虚拟化时，保护现有存储投资。
ZStack ZSphere特点之一在于强大的兼容性特性，可以灵活对接和管理各种集中式存储，屏蔽底层存储阵列品牌差异。ZStack ZSphere通过独创的 SharedBlock技术，无缝对接集成现有集中式存储。它具备广泛的协议支持，原生支持iSCSI、FC、NFS等多种协议，确保与现有高端存储阵列、超融合、分布式存储无缝集成。它还具备统一资源管理，SharedBlock 将底层复杂多样的存储协议抽象为统一标准接口，让ZStack ZSphere能同时纳管和使用来自不同品牌、不同类型的存储资源。此外,SharedBlock技术还可实现存储自动发现、多 LUN 智能分配与精简置备，使得企业用户无需淘汰现有存储即可完成业务改造。这不仅避免了数百万的硬件再投资，还盘活了现有资产，实现了存储资源硬件利旧，直接从TCO中剔除了庞大的新存储采购成本。
在ZStack ZSphere+集中式存储方案中，重点介绍ZStack独创的Shared Block共享块存储技术，以便用户更好的理解ZStack在集中式存储方面对VMware的替代优势。
在功能作用上，Shared Block核心的作用就是可以对接SAN存储（外置存储），将底层复杂的存储协议抽象为统一标准接口，为平台虚拟机提供标准化存储服务。使得ZStack ZSphere 可以同时对接和管理多类型、多厂商的存储资源（如HPE、NetApp、戴尔、华为、曙光等主流存储设备）。Shared Block可将用户在SAN存储上划分的LUN设备直接作为存储池，再提供给业务云主机使用。
在技术优势上，Shared Block具备便捷部署、灵活扩展、极高的性能、无中心节点、良好的分区容忍性等优势。据实测数据显示，Shared Block可完全发挥95%物理磁盘的性能。目前Shared Block支持iSCSI、FC、NVMe-oF共享访问协议。
在架构设计上，Shared Block的架构是在集中式存储上映射一个卷到物理机上，根据存储控制器的连接方式，在物理机上多路径服务会自动把多个具有相同WWID的SCSI设备聚合成多路径设备。云平台会去检测集群内所有物理机上拥有相同WWID的多路径设备，然后针对用户选定的卷创建出集群内的共享卷组（VG）。云平台基于卷组创建逻辑卷（LV），逻辑卷实际上对应了云平台中的云盘、快照等资源。同时为维护存储集群的一致性，云平台也提供共享存储锁管理机制（Sanlock），用于维护存储心跳、节点管理、元数据管理等功能。
由于Shared Block可完全发挥95%物理磁盘的性能，因此我们做了一组测试来直观表达。过程是在虚拟机和物理机分别执行绘制图形，下面为 4K随机写IOPS曲线的比较，绿色线为物理机上执行结果，蓝色线为虚拟机执行结果，平均值分别为86.1K IOPS和81.2K IOPS，差距在5%左右。
下图为4K随机写延迟曲线的比较，绿线为物理机上执行结果，蓝线为虚拟机上执行结果，平均值分别为27.69 us、65.4 us，由于虚拟机的 IO路径更长，而且我们采取了直接写入磁盘无缓存的策略，因此写入延迟必然要比物理机高，但依然在0.1ms以内，如果我们切换为网络存储+非全闪存阵列，虚拟化所带来的比重即可忽略不计（SAN 存储磁盘的正常延迟一般是20ms 以内，当然，好的存储+磁盘+合适负载可以带来小4ms的延迟，注意单位，SharedBlock+虚拟化带来的开销在 0.03 ms 以内）
整体看，ZStack集中式存储实现对多种协议的支持，无缝接入光纤通道（FC SAN）、IP网络（iSCSI）及远程直接内存访问（NVMe-oF/RoCE）等多种架构，提供从传统核心到现代云原生场景的全覆盖连接方案。
在利旧与投资保护方面，有效整合并复用现有存储阵列与网络设施，无需重复采购，将CAPEX（资本支出）转化为OPEX（运营支出），支持多样接口带来了统一纳管为一样的存储。极大简化日常运维，提升效率与可靠性。
路径二：替代vSAN，ZSphere+ZStone新建环境
对于正在使用VMware vSphere+ vSAN并寻求替代的企业用户, 可通过ZStack ZSphere+ZStack ZStone来直接替代。值得一提的是ZStack ZSphere通过vhost+RDMA技术对接ZStack分布式存储，可实现出色的性能表现，4K随机读达到百万IOPS，4K随机写达到84+万IOPS，并实现硬件成本优化,比如，相比传统副本机制，支持纠删码技术可显著提升磁盘得盘率，直接降低硬件投资。此外，分布式存储使得企业用户可自由选择不同品牌的通用服务器，采购灵活性和议价能力也大幅提升。
ZStack ZStone和VMware vSAN是同类型的存储。但在硬件兼容性上，比vSAN更有优势，vSAN有严格的硬件兼容性列表，从用户视角看，会形成强绑定，而ZStack ZStone分布式存储采用开放硬件兼容性策略，除了支持通用x86外，还支持non-x86 ARM64服务器和标准存储设备，避免了强制绑定，从而实现更好的硬件兼容利旧。
ZStack ZStone分布式存储是ZStack自研的全栈式、高性能分布式存储平台，基于Ceph的核心存储引擎，但进行了深度优化和定制。提供块存储(Block Storage)、文件存储(File Storage) 和 对象存储 (Object Storage) 三种存储服务。支持数据去重、压缩、快照、克隆、CDP（持续数据保护）等高级功能。
支持丰富的资源管理功能，包括对服务器、硬盘、数据盘、块存储卷、存储池、存储桶等多种资源的管理。用户可通过这些功能实现拥有不同数据冗余类型的存储池、指定存储策略和访问权限的存储桶，从而快速、低成本地构建简单、稳定、安全高效的存储基础设施。
四、ZStack ZStone分布式存储功能优势
弹性伸缩：支持横向扩展存储资源。在互联网+的大背景下，新兴业务蓬勃发展，数据呈现几何倍数增加，传统集中式存储应对大规模数据增长面临严峻挑战。分布式存储可通过简单添加节点来增加整个存储集群的容量和处理能力。
高可用性：支持多种数据冗余策略，包括副本、EC纠删码等。副本策略支持在线调整存储池副本数，将数据在多个节点上进行复制，当某个或某几个节点出现故障时，数据仍可从其他节点上获取，从而保障存储集群的可用性。结合灵活的故障域策略，即使在面临硬件故障、网络中断等不可预见的情况时，也能保证存储服务的正常运行。
性能优化：通过自研缓存加速技术优化数据处理性能。通过企业级NVMe SSD、SATA SSD对后端HDD设备进行读写加速，有效将低延迟，提高存储集群的I/O性能。此外，支持通过负载均衡技术将存储I/O负载均匀地分配到各个节点，确保系统资源的充分利用。
易于管理：提供统一便捷的管理界面和标准的RESTful API接口，帮助管理员轻松进行物理资源基本生命周期管理和维护，以及数据的运维和恢复等操作。
成本效益高：支持基于通用硬件部署，大大降低硬件成本。另外，由于其弹性伸缩的特性，用户可以根据业务需求动态调整存储资源，避免资源浪费，进一步降低产品使用成本。
灵活的部署方式：支持分离部署和超融合部署。
ZStack ZSphere在存储方面的核心优势总结：
全面覆盖，更胜一筹：ZStack ZSphere的存储支持范围完全包含了vSphere的方案（vSAN对应超融合，外部存储对应SAN/NAS），并额外提供了本地存储这一轻量、高效的选项，形成了“四位一体”的完整存储生态。
开放生态，拒绝绑定：ZStack vSphere的核心高级功能与vSAN深度绑定，形成了事实上的“软硬件锁定的垂直集成”。而ZStack ZSphere坚持开放、标准化的路线，与任何符合标准的硬件都能良好协作，赋予用户最大的选择自由。
数据灵动，运维高效：秒级快照和跨存储类型的在线迁移等功能，使得数据管理和运维操作变得异常简单和高效，直接提升了业务的敏捷性和连续性。
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