Nutani超融合方案设计建议书实用模板.docx

NUIANIKxxxxxxxx超融合数据中心方案建议书名目11.11. 1.1数据中心调研3.2. 1.2应用调研4.1.222.12.22.32 .3.1计笄资源8.3 .3.2存储资源1.Q4 .3.3网络拓扑1.1.5 .3.4备份容突1,32.4方案优势151.1.1 4.1横向扩展优埼161.1.2 4.2性能优势1.7.1.1.3 牢靠性1.81.1.4 易于部署19.1.1.5 集中治理1.91.1.6 自动故障恢21.3 配置清单224 超融合产品介绍234.1 NUTANIX的进展历程234.2 NUTANlX架构和软件定义存储234.3NUTANlX与传统架构的差异244.4NUTANIX和超融合市场251工程背景经过近50多年的持续稳定进展，XXXX树立了中国家电企业由小到大、由弱到强、并快速走向世界的出色典范。如今的XXXX,已经不仅仅是中国的彩电大王，而且还成为了在海内外享有盛誉的特大型、多元化、国际化企业集团。企业形成了军用产品、数字电视、数字平面显示、IT、安康空调、数字视听、数字网络、模具、数字器件、环保电源、技术装备、电子工程、化工材料等十三大产业群。随着全球互联网浪潮和数字家电技术的迅猛推动，XXXX秉承“科技领先，速度取胜”的经营理念，利用以市场需求为特征的拉动力和技术进步为特征的推动力，优化资源配置，通过技术创、系统整合数字技术、信息技术、网络技术和平板显示技术，改造和提升传统产业，最大限度地满足人们不断增长的物质和文化需要。为了满足将来业务进展的需要，有效地解决数据安全、集中管控、降低运维本钱、快速部署、跨平台访问、节能环保等问题，XXXX始终在关注通过虚拟化、分布式及超融合等互联网相关技术来解决现有数据中心的各种挑战，随着虚拟化及云计算的日益成熟，打算将其数据中心业务系统运行在的基于互联网基因的超融合根底架构平台上。1.1 需求调研1.1.1 数据中心调研XXXX现有数据中心存在的挑战包括： 效劳器数量众多，治理变得越来越简单； 业务系统上线周期长，部署慢； SAN/NAS存储扩展性差，无法支撑业务的性能需求； 业务走向互联网化，传统架构无法实现线性扩展力量； 应用系统缺乏高可用性保护； 数据中心空间资源有限等。1.1.2 应用调研目前，XXXX紧跟互联网+战略，重点规划以软件为中心的业务较多，多数都是面对互联网以及物联网业务，比方：用户中心、支付平台、设备系统、微信电视、020电商平台、企业移动办公软件平台及大数据平台等。业务系统CPU(core)内存(GB)磁盘(GB)操作系统软件节点数支付平台020电子商务企业移动办公1.2 超融合与传统架构选择超融合根底架构Hyper-ConvergedInfrestructure,或简称“HCI,J是指在同一套单元设备中不仅仅具备计算、网络、存储和效劳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scale-out),形成统一的资源池。HCI是实现“软件定义数据中心”的终极技术途径。HCI类似Google.Facebook等互联网数据中心的大规模根底架构模式，可以为数据中心带来最优的效率、敏捷性、规模、本钱和数据保护。使用计算存储超融合的一体化平台，替代了传统的效劳器加集中存储的架构，使得整个架构更清楚简洁。数据中心4.0图1.1超融合架构示意图下表列举了使用超融合架构计算+存储和传统数据中心三层架构效劳器+光纤交换机+存储的比照：超融合架构传统数据中心根底架构性能尽可能供给本地吞吐，并使用SSDF保证应用IO需求。不存在性能瓶颈1着访问集中存储的效劳器越来越多，性能瓶颈将日益凸显横向扩展可以简洁的在集群中增加节点以扩展集群规模和性能由于架构限制，无法实现横向扩展高可用性可以通过三副本的方式容忍最多两个节点同时故障，并且硬件故障时数据重建速度快，性能几乎不受影响通过raid技术实现高可用性，但面对硬件故障时，性能下降严峻。整合比虚拟机密度高，是传统2倍以上虚拟机密度低安装配置开箱即用的部署方式，只需30分钟即可完成安装配置需要预备大量安装实施前的信息收集和整理工作，并且由专人进展安装部署，最少需要2天时间治理维护统一WEB界面治理，维护便利无需配置LUN、卷、Raid组需要特地存储治理软件，配置简单。需要厂商支持。超融合架构传统数据中心根底架构空间占用使用超融合架构：2台4U高，总共包含8个节点包含效劳器和存储总共占用空间4U使用超融合架构：2台8节点.共使用传统架构：8台2路效劳器至少占用8U,存储至少需要3U总共占用空间11U耗电耗电200OW运行三年电费支出约：5.5万元使用传统架构：8台效劳器平均每台效劳器耗电600W计算，存储耗电1500w,总共耗电6300W运行三年电费支出约为：16.8万元2超融合方案设计一代数据中心建设包含众多信息化应用的实施，与此相对应，机房效劳器和存储设备也必将大量使用，并且随着后期应用扩大和效劳扩容，效劳器和存储设备的投入必定越来越浩大。一方面，治理硬件根底设施的压力和本钱会不断增大；另一方面，由于应用的多样性，效劳器和存储难于有效整合，效劳器的资源使用都远低于其实际的处理力量，计算力量和存储容量难以充分利用。实施虚拟化/云计算数据中心，可以有效整合效劳器及存储资源，形成计算资源池，依据一代数据中心各项应用的实际需要动态安排计算资源，最大效率的利用现有效劳器及存储设备，并对数据中心硬件设备进展有效治理和监控。2.1 设计原则在方案设计中我们将遵循以下总体原则：以业务需求为导向技术架构最终是为业务效劳的，因此技术架构的设计肯定要以业务的需求为导向，充分考虑非功能需求，例如系统的重要程度、安全要求、业务连续性等。遵循互联网标准业务系统都是面对互联网和物联网业务，因此架构体系要遵循互联网数据中心设计和建设标准，吸取互联网架构的优势。提高资源利用率现已经部署了大量的效劳器，资源使用率低是较突出的一个问题，因此在工程中，提高资源利用率成为一个重要的任务。动态扩展性在IT进展趋势中，动态根底架构已经成为IT根底架构的进展方向。使IT根底架构成为一个动态、敏捷、具有弹性的IT根底架构，同时在IT实时地运营过程可进展敏捷的资源动态调整。资源扩展要表达在计算资源和存储资源的同时扩展。分布式一切应用系统的高可用性是保障效劳等级的重要因素，在架构设计中应当以软件定义为主，借助软件的分布式架构满足高可用性要求，实现系统架构和平台架构的无单点故障、无单点瓶颈问题，保障一代的业务系统强健性。安全性在系统设计中，安全性是一个格外重要的问题。在架构中需要考虑到虚拟化架构内外部的安全，包括数据安全等问题，以保证整个系统长期安全稳定的运行。2.2 架构设计超融合架构在数据中心中担当着计算资源池和分布式存储资源池的作用，极大地简化了数据中心的根底架构，而且通过软件定义的计算资源虚拟化和分布式存储架构实现无单点故障、无单点瓶颈、弹性扩展、性能线性增长等力量；在虚拟化层可以自由选择Hypervisor的品牌，包括VMWareVSPhere、MicroSoftHyPeLV和KVM;而且通过简洁、便利的治理界面，实现对数据中心根底架构层的计算、存储、虚拟化等资源进展统一的监控、治理和运维。超融合根底架构形成的计算资源池和存储资源池直接可以被云计算平台进展调配，效劳于OPenStack、CloudFoundry、DockerHadoop等IAAS、PAAS平台，对上层的互联网及物联网业务等进展支撑。同时，分布式存储架构简化容灾方式，实现同城数据双活和异地容灾。现有的超融合根底架构可以延长到公有云，可以轻松将私有云业务迂到公有云效劳。*af图2.1超融合数据中心架构2.3 方案描述2.3.1计算资源基于Nutanix架构的模块化数据中心由NutanixBIock（区块）和NutanixNode（节点）组成。以下图2.2为标准的一个BIOCk（区块）设备，仅占用2个机架单元（2U高）。而每台标准的NutanixBlock（区块）设备均含有四个独立的Nutanix节点，每个NOde（节点）都是一立的×86效劳器。却能够供给4台标准2路IntelCPU的×86效劳器和最大48TB存储容量。图 2. 2: Nutanix Block （区块）和 Node （节点）Nutanix的计算资源池是通过x86效劳器虚拟化来实现的，可以支持VMWarevSphere>MicroSoftHyper-V及NUtaniXAcropolis平台供给的KVM等HyPerViSOr,如图2.3。在虚拟化Hypervisor层形成计算资源池，为业务系统的虚拟机供给不同的效劳质量和力量，包括了高可用(HighAvaiIability)、容错(FaultTolerant)、在线迁移(LiVeMigrationvMotion)、资源动态负载均衡(DiStribUtedResourceSChedUIer)等虚拟化的特性。同时，Nutanix可以支持业务虚拟机在不同的Hypervisor之前进展迂移，也就是V2V的力量，例如从VSPhere迁移到KVM等。冰VMController VMVirtual Mach<eVirtual Di3HDDsHDDsHDDsModelNode N图2. 3超融合架构计算资源池&86效劳器虚拟化vmwre ESXiHyper-VController VMController VM2.3.2存储资源Nutanix供给的分布式文件系统NDFS可以将一组集群内的节点组成一个统一的分布式存储平台。NDFS对于x86虚拟化平台软件而言就是一个集中的共享式存储，与任何其他集中式存储阵列一样工作，且供给更为简洁便捷的存储治理，无需像传统集中存储那样再配置LUN.卷、或者Raid组。Tierl工作负载（运行在所有节点上）Nutanix Controller VM（运行在每一个节点上）图2.4NUtaniX分布式存储架构和功能Nutanix分布式存储架构不仅同样供给传统存储的力量外，还供给更多的力量。针对于虚拟化方面供给快照、克隆等机制，数据层实现本地优先访问、存储分层等性能机制，对数据进展压缩和去重提高存储可用容量，借助两份以上冗余数据供给存储的牢靠性，增加或削减节点数据分布会自动平台，当节点宕机或磁盘损坏后具备数据自恢复力量等。Nutanix每个节点供给两种磁盘，标准配置为2块SSD,容量从480GB到1.6TB：4块SATA的HDD,容量为ITB和2TB（局部型号节点供给4TB和6TB的HDD）。Usm VM(s)lhrVM(MUMfVMU)NDFSSCAU图2.5分布式存储系统规律架构NDFS被设计成为格外动态的平台，可以适用于不同工作负载的应用，并且允许混合节点类型：例如将计算密集型节点和存储密集型节点混合在一个集群中。对于集群内部磁盘容量大小不同的，确保数据全都的分布格外重要。NDFS有自带的称为磁盘平衡的技术，用来确保数据全都的分布在集群内部各节点上。磁盘平衡功能与各节点的本地磁盘利用率和内置的NDFSILM数据生命周期治理一同工作。它的目标是使得全部节点的磁盘利用率大致相等。另外，Nutanix节点通过ILM实现SSD和HDD的数据热分层。简洁而言，磁盘的热分层时实现在集群内全部节点的SSD和HDD上，并且由ILM负责触发数据在热分层之间的迁移。本地节点的SSD在热分层中是最高优先级的，负责全部本地虚拟机IO的读写操作。并且还可以使用集群内全部其他节点的SSD,由于SSD层总是能供给最好的读写性能，并且在混合存储环境中尤为重要。在超融合的虚拟化环境中，全部IO操作都将由本地节点上的NutanixControlerVM(CVM)接收，以供给极高的性能。据以往阅历及用户习惯分析，一般运行效劳器虚拟化的虚拟机对IO性能要求在200-300IOPS左右，而单个Nutanix节点可供给25000上的IOPS,4节点集群可供给将近100,000的IOPSo完全可以满足需求。2.3.3网络拓扑在每个单节点上默认供给如下网络端口：标配2x1GbE,1x1GbERJ45(IPMI)附加Dual-Port10GbE/Quad-Port10GbEZDuaI-Port10GBASE-T2x1GbE,1x1GbERJ45(IPMI)以下图为Nutanix推举的网络拓扑图：图2.6网络拓扑在计算虚拟化资源池中的每台虚拟化Hypervisor节点上会运行多台虚拟机，多台虚拟机之间共享网络，为了便利治理建议承受虚拟交换机来配置和治理网络，虚拟交换机可在数据中心级别供给集中和聚合的虚拟网络，从而简化并增加虚拟机网络。在虚拟交换机的网络划分上，仍旧可以承受VLAN的方式划分不同的子网，实现不同子网段的安全和隔离。在网络隔离上，也可以承受网络虚拟化VXLAN技术。VXLAN网络协议，即VLAN协议的扩展版本。VXLAN网络可以跨越物理边界，从而跨不连续的数据中心和集群来优化计算资源利用率。VXLAN承受规律网络与物理拓扑相互分别，使用IP的技术，所以无需重配置底层物理网络设备即可扩展VXLAN网络。正因如此，也就无需再花费大量时间来规划如何调配VLAN及治理VLAN数量剧增问题。在每个Nutanix物理节点上有多种网络需求，包括管内部通讯网络、治理网络、生产网络等，因此每个NUtaniX节点需配置多块网卡，网络设计建议如下:类型设计备注Nutanix物理节点之间的内部通讯网络WGb以太网双链路冗余每个节点通过两条万兆链路分别连接两台万兆交换机，保证网络设备和链路的冗余度。Nutanix建议用户使用万兆网络互联物理节点，当发生密集的写IO时，万兆网络能保证供给足够带宽满足节点之间的IO同步流量。客户端与效劳器虚拟机之间的通讯网络，虚拟化效劳器对外效劳网络1Gb10Gb以太网，双链路冗余每个节点通过两条千/万兆链路分别连接两台千/万兆交换机，保证网络设备和链路的冗余度。用户访问虚拟效劳器对外供给效劳时，通过千/万兆链路可以实现与后端存储流量隔离。硬件治理网络(IPMI)1Gb以太网每个节点都有独立的千兆链路，用于连接特地的治理网络，实现治理网络与业务网络、存储网络分离。可以最大限度保证治理的敏捷性和安全性。2. 3.4备份容灾Nutanix平台自带的存储层面及基于虚拟机粒度的备份恢复功能TimeStreamo用户可以针对每个虚拟机设置不同的备份策略，包括备份打算和备份保存周期，TimeStrearn会自动通过存储快照方式对虚拟机进展备份。全部TimeStream的快照均是基于存储层面的，与虚拟化层面例如VMWarevSphere的快照不同，存储层面的快照不会影响虚拟机的性能，对于虚拟化软件是完全透亮的。传统的备份方式通过网络传输备份数据，需要特定的备份窗口以免影响业务正常运行。TimeStream备份可以与传统的备份策略互补，既能保证对于重要的虚拟机进展高频度备份又不会占用额外的网络带宽。例如：对于一般虚拟机可以使用传统的备份方式每周进展全备，将备份数据保存在外部存储例如磁带库中；同时使用TimeStream备份进展每天甚至每12小时的备份，数据直接保存在存储上以便快速恢复。对于比较重要的虚拟机可以使用传统备份每周全备、每天增量的方式，将备份数据保存在外部存储例如磁带库中；同时使用TimeStream备份进展每2小时甚至每小时的备份，数据直接保存在存储上以便快速恢复。可以承受VSPhereDataProtectionAdvanced（简称VDPA,只针对VSPhere）、Commvau11（VMware和HyPer-v）、WeeamCvSphere和HyPer-V）等虚拟化备份解决方案作为有效补充。QUSteJAQUSteJB数据中心A图2.7MetroAvaliabilityNutanix容灾功能，分为两个级别：MetroAvaliability和RemoteReplication0都是基于虚拟机快照的方式将更数据异步复制到远程的NUtnaiX集群中。MetroAvaiIabiIity可以实现同城双数据中心之间的RPO接近于“零”需要裸光纤支持，即便是标准RemoteReplication也能实现RPO为1小时基于网络带宽和更数据量，满足绝大多数异地容灾的业务需求。Nutanix容灾支持双向、一对多、多对一各种不同的复制模式。并且可以通过Nutanix自带的治理界面激活容灾中心的虚拟机进展容灾演练。不再需要额外繁琐的灾难恢复打算，基于鼠标点击即可完成容灾切换。使用Nutanix解决方案可以在工程初始即确定今后的容灾规划，而无需在今后特地立项重复设计整体容灾架构。依据用户规模和分支机构数量，通过简洁敏捷的软件配置，将已有分支机构的虚拟化环境远程容灾到总部数据中心，逐步形成星型的容灾架构。2.4方案优势使用Nutanix虚拟化根底架构，在保证用户数据的高速访问和高牢靠性同时，不再需要传统的集中式存储架构，避开在今后运行过程中消灭设计初期无视的性能问题。依据效劳器和存储使用现状，建议使用Nutanix来支撑现有应用。在今后随着业务进展，可以便利的依据节点进展扩容，避开建设初期一次性投资过大，后期却觉察性能问题，需要追加投资的问题消灭。Nutanix是部署广泛、值得信任的虚拟化根底架构平台。Nutanix适用于最重要的国防、医疗、教育等领域，可为数据中心虚拟化带来横向扩展架构、高可用性和牢靠性等优势。研究显示，并非全部的企业数据中心工程真正做到了全面部署，很大一局部工程通常由于根底设施的本钱不断攀升而束之高阁。传统效劳器和存储阵列扩展成为企业数据中心工程本钱高昂、过程简单并且难于实施的主要因素。从诸多数据中心工程实施来看，在企业环境中，性能、牢靠性、可扩展性是关键，由于最终用户体验直接来自于根底设施的高性能和高牢靠性。Nutanix将融合根底设施、横向扩展架构和软件定义存储的各种优势结合在一起，可供给极佳的数据中心虚拟化体脸，而其本钱仅为传统效劳器和存储器的一小局部。Nutanix完整集群是一种能够横向扩展的计算和存储根底设施，它使各组织机构无需存储网络SAN或NAS即可实现数据中心虚拟化。Nutanix特地为虚拟化而设计，能够供给全面的计算和存储力量，以及企业级的性能、可扩展性、可用性和数据治理功能。它承受英特尔芯片、固态硬盘等符合行业标准的硬件组件，以及市场领先的高级治理程序，以便供给开箱即用的解决方案，让数据中心虚拟化变得极其简洁有效。1）互联网架构的分布式计算Nutanix架构与Google的架构相类似，是一种可以横向扩展的计算存储融合的根底架构，消退了对于集中式存储对于网络的依靠。并且在基于Google的架构之上，供给了适合企业环境的解决方案。GFS是一种特定的解决方案为Google内部的应用所使用例如Gmail,而Nutanix供给的是一种通用的虚拟化环境解决方案。另外，Nutanix有更好的横向扩展力量，供给更好的企业级数据治理特性，通常这些特性需要额外的网络或者存储硬件才能实现，例如，高可用性、备份、快照、灾难恢复等。2）专为虚拟化设计Nutanix是针对虚拟化环境而设计的，因此可以很好的支持虚拟化环境中基于传统存储架构所实现的功能，包括虚拟机的热迁移和高可用性等。Nutanix架构是虚拟机感知型的，它抑制可传统架构下解决方案的一些弊端，例如，当一个存储设备LUN共享全部虚拟机使用时，很难使用在存储上使用基于虚拟机的备份、复制和快照功能，并且当架构越来越简单时，很难诊断性能瓶颈。而Nutanix架构抑制了这些限制。3）存储分层优势Nutanix架构充分发挥了存储分层的SSD固态硬盘的优势，由于传统存储都是针对机械硬盘而设计的，而传统的机械硬盘与SSD硬盘的数据访问方式完全不同，机械硬盘需要旋转和寻道，而SSD硬盘则完全没有这些限制，因此不能希望针对机械硬盘设计的存储软件能充分发挥SSD硬盘的性能优势。Nutanix架构使用SSD来保存大量常常访问的数据，从虚拟机的元数据到业务数据都保存在分布式Cache中已供给极高的IO性能，并且保存在长久化的存储中以便于存取。Nutanix架构极高的IO吞吐性能是得益于使用SSD磁盘，包括： 保存SSD用于IO敏感的操作； 包含空间节约的技术，允许大量的规律数据被存储在一个小的物理空间中； 自动迁移“冷”数据或者不常访问的数据到大容量SATA硬盘中，并且允许治理员指定低优先级的虚拟机不使用SSD磁盘。2.4.1 横向扩展优势Nutanix给虚拟化环境带来的重要差异化因素之一就是，根底设施在进展扩展时其性能仍旧保持不变。在Nutanix架构中，在每个物理节点本地都运行一个虚拟存储掌握虚机（CVMoCVM负责本地全部其他虚拟机的IO操作。当集群扩展时，增加节点的同时也增了CVM,保证了整个集群性能的横向扩展。与传统集中存储不同，传统架构下集中存储只有两个存储掌握器，在集群扩展时，存储掌握器无法进展有效的扩展，从而必定成为整个架构的瓶颈。参考图2.4说明白Nutanix的横向扩展架构的优势。为了展现这种力量，Nutanix曾实施过一个巨型的VDI工程，模拟桌面启动风暴，并且当根底设施从300台桌面扩展到3000台时，其性能从最终用户体验的角度来看保持了全都。在大多数传统的存储环境中，最正确性能仅消灭在第一天，由于应用程序或工作负载越来越多，导致性能随着时间的推移不断下降，直至需要进展叉车式升级，承受全的存储阵列。以下图说明白从300台桌面扩展到3000台时，应用响应时间保持不变：相对应用性能图2.8不同VDl数量下的相应时间2.4.2 性能优势Nutanix解决方案在数据中心虚拟化环境中的主要优势之一就是性能，而性能优势是通过传统的效劳器和存储架构实现的。在传统的架构中，时延是由于每次访问存储都需要通过网络而造成的。通过NFS和iSCSI等协议供给存储本身没有问题，但网络会增加时延。Nutanix可供给NFS协议的优势及其易用性，而通过所谓的“无网络NFS”消退了网络时延。Nutanix分布式文件系统直接对虚拟机进展检测，然后将特定虚拟机的全部数据存放到本地物理效劳器上。因此，虚拟机不是通过网络、而是通过高速内部总线访问其数据。并且全部节点标配SSD磁盘，供给极高的IOPS以满足虚拟化环境各种类型应用需求，无论是虚拟栗面还是效劳器虚拟化场景。更为重要的是，每个节点的SSD磁盘并非有每个节点单独使用，而是在整个集群范围内作为一个整体使用。言下之意，不会由于单个节点本地的SSD耗尽而导致其性能急剧下降。当消灭这种极端状况时，节点会使用集群中其他节点的SSD空间。由于即使跨网络访问其他节点SSD磁盘也会比访问本地SATA磁盘快很多。因此极端最差状况时性能也与使用传统集中存储架构时效劳器通过网络访问数据的场景相当。其实不会消灭这种极端状况，由于当SSD利用率超过肯定阈值后，Nutanix的CVM会自动觉察并将最少访问的数据从SSD迂移到SATA上，以保证SSD有足够容量满足突发的IO恳求。这一自动热分层技术对虚拟化主机而言完全透亮。用户无需关心数据保存在哪里，这完全由CVM依据数据访问频度而自动调度。2.4.3 牢靠性Nutanix平台使用复制因子RF-ReplicationFactor）和校验和checksumj来保证当节点或者磁盘失效时，数据的冗余度和可用性。当数据写入SSD时，会被“同步”复制到另1个或者2个NUtaniXCVM的SSD之中依靠RF设置为2或者3，当这个操作完成之后，此次写操作才被确认Acko这样能确保数据至少存在于2个或者3个独立的节点上，保证数据的冗余度。全部节点都参与数据的复制操作，这样能消退“热点节点”，并保证线性的性能扩展。当数据被写入时，同时计算该数据块的校验和，并且作为数据块元数据中的一局部进展存储。随后数据块在保证满足RF的前提下，被“异步”推送到HDD中。当发生节点或者磁盘失效，数据块会重在全部节点间进展复制以满足复制因子的设置。任何时候，读取数据块并同时计算其校险和以确保数据块有效。当数据块检查结果不匹配校验和时，副本数据将会掩盖该无效数据块。在NUtaniX分布式文件系统中NDFS，我们使用了一些关键技术来确保：数据在100%时间内都是可用的即“强全都性”，并且保证NDFS扩展到超大规模数据量时照旧牢靠。这就是文件系统元数据强全都性的Paxos算法1。NDFS使用一种“环状”的Key-Value构造的分布式数据库来保存重要的元数据。为了确保元数据的可用性和冗余度，也同样引入了复制因子RF。一旦一条Metadata记录被写或者更后，这条记录将同时写到“环”中的另一个节点，然后被复制到n个其他节点n打算与集群的大小。集群中大多数majority节点必需同意才能commit一条记录，这就是强全都性的Paxos算法。这确保了Nutanix平台数据的“牢靠性”。2.4.4 易于部署Nutanix开箱即用的部署方式，可以免去传统集中存储环境下存储的规划、连接、配置等简单的治理操作，无需再配置Raid组、LUN.卷等。设备安装上架后只需要约20分钟即可完成初始化配置，用户可以马上开头部署应用虚拟机。Nutanix集群的扩展也格外便利，通过鼠标点击即可扫描并自动觉察安装的节点，依据提示完成IP地址配置之后，节点即完成参加集群操作，增资源也自动纳入资源池统一调度治理。2.4.5 集中治理通过NUtaniX的PriSm界面实现全部根底架构的治理操作，包括安康检查、物理机治理、虚拟机治理、存储治理、数据保护、告警监控、报表分析等内容。用户不再需要通过不同界面进展各种治理任务，全部任务都在同一个界面中完成，极大削减的治理简单程度。并且可以通过设置不同权限的用户，支持AD整合，将域用户和角色对应到Nutanix的用户和组，从而实现分级的运维治理。图2.9统一治理界面PriSm全部物理和虚拟治理对象均供给具体的性能采集数据，包括CPU、内存、磁盘容量、IOPS.吞吐、读写延迟等指标，不再依靠于专用的监控工具和简单的监控脚本。图2.10统一监控力量自定义的报表工具可以敏捷的将将不同监控项进展组合和展现，削减日常维护的工作量。图2.11自定义监控指标另外，Nutanix还供给PrismCentraI的治理组件，可以将多个Prism治理界面集中治理，不仅可以节约治理员在多个集群之间切换的繁琐动作，更能够将多个集群的状态数据进展汇总，可以便利治理员快速定位当前整个IT架构中是否存在热点主机或者热点虚拟机，特别有利于简化大规模IT架构、或者多站点场景下的日常治理任务。2.4.6 自动故障恢复Nutanix抛弃了传统的Raid机制来保护硬件失效，承受全的复制因子和校验和技术来保证当节点或者磁盘失效时，数据的冗余度和可用性参见章节2.5.4牢靠性）。当发生单点磁盘甚至是单个节点故障时，Nutanix集群将自动觉察这一故障，并马上在后台开头数据重建工作。整个重建过程格外简洁，假设复制因子是2,系统会自动觉察只有1份副本的数据块，并将其在另一个节点上复制第2份副本即可。最重要的是，这个数据重建过程是基于MapReduce的分布式框架实现的，集群中全部节点的CVM都可参与数据重建工作，并且依据负载状况动态调配，因此重建工作不会影响系统性能。与传统的Raid数据重建不同的是，Raid重建过程会极大影响磁盘的正常操作，导致整个系统性能降级，并且由于磁盘容量越来越大，整个重建过程也将消耗更长时间，甚至超过20小时。另外，Nutanix独有的AvaliabilityDomain技术更能预防单个机箱即整个Block失效时数据照旧可以访问，实现原理即当用户环境中有超过3个block,并且配置相近的节点数量时，NutanixCVM会自动将原始数据块和副本数据块放在不同的Block中的两个节点上缺省RF=2时，数据只是随机放在两个不同的节点上，有可能这两个节点位于同一个Block中。当发生气箱故障时，由于数据副本在机箱之外，因此数据照旧可用，AvaiIabiIityDomain可以供给更高等级的数据冗余度。3 配置清单方案建议的具体软配置清单:NX-3000系列配置数量NX-3460G4XX节点每节点配置：CPU:2颗16核E5-2630v32.4GHzMEM：256GB(16x16GB)SSD:2块480GBHDD：4块2TBSATANETWORK：4个IOGb电口分布式存储大数据分析平台等NX-1000系列配置数量NX-1465G4XX节点每节点配置：CPU:2颗16核E5-2640v32.6GHzMEM:256GB(16x16GB)SSD:1块480GBHDD：2块6TBSATANETWORK:4个IoGb电口效劳器虚拟化方案配置容量和力量：目前存储总容量可达XXTB,分布式存储吞吐量达XXIOPS以上，支持虚拟机数量达XX个VM以上。4 超融合产品介绍4.1 Nutanix的进展历程Nutanix的创始人正是创立谷歌分布式系统的那些人，该公司为企业数据中心供给云环境中常见的可扩展性、可用性、简洁性和高性能。以下图显示了传统数据中心与谷歌数据中心的外观差异。大多数云供给商实施的是所谓的软件定义数据中心。在传统的数据中心，当治理员需要更多存储器时，便购置存储器；当需要更多计算力量时，便购置效劳器；当需要安全性时，便购置防火墙；诸如此类。而在软件定义数据中心，你只有效劳器：当你需要更多存储容量时，便调用存储效劳；当你需要更多计算力量时，同样的效劳器便为你调出各种应用程序；当你需要其它根底设施效劳时，便可依据自己的需要调用和停用各种效劳。因此,在软件定义数据中心，硬件不再是至关重要的组件，数据中心的全部事项均在软件层进展掌握和界定，因此能够实现前所未有的简便性、可扩展性和自动化。图4.1:传统数据中心比照谷歌数据中心4.2NlrtaniX架构和软件定义存储Nutanix将融合根底设施、横向扩展架构和软件定义存储的各种优势结合在一起，可供给极佳的数据中心虚拟化体脸，而其本钱仅为传统效劳器和存储器的一小局部。每一台Nutanix效劳器均包含CPU、内存、网络、SSD或闪存、以及HDD存储功能。Nutanix存储控制器是一台虚拟机，运行于每台效劳器上，可将本地存储转换成为共享存储。Nutanix完整Nutanix分布式文件系统。XZ集群中的全部可用存储均作为单一的文件系统供给，称为Google.Yahoo!>fAmazon,Facebook.WindowsAzure更经济、更快、更好图4.2:NUtaniX计算存储完整架构尽管没有特地的SAN或NAS,Nutanix仍旧能够无缝供给高可用性、DRS和容错等企业虚拟化功能。为了将性能最大化，Nutanix存储掌握器将特定虚拟机的全部数据保存在同一效劳器上，从而将时延最小化，而将SSD闪存的优势最大化。虚拟机/自拟盘图1.3: NUtaniX软件定义型存储掌握器4.3NirtaniX与传统架构的差异企业构建虚拟化根底架构时，通常承受的方式是使用效劳器通过存储网络连接存储，这样的传统架构无法满足虚拟化环境不断变化的需求。低效的网络存储成为最大的本钱开销，并且它使得虚拟化架构更为简单。对于相对静态的工作负载而言，基于网络的存储架构能够很好的满足需求。对于虚拟化环境而言，尤其是当前云计算正在日益普及，使得整个数据中心越来越动态，虚拟机的创立和迁移依靠于大量的共享资源。这些特征使得治理虚拟机及其底层的根底架构变得越来越简单。由于创立虚拟机变得越来越简洁，导致数据中心内部数据量快速增长。在企业内部，使用虚拟桌面替代原来的工作桌面越来越成为趋势。效劳供给商需要帮助客户解决他们无力担当的虚拟化工程所带来的本钱和治理上的额外开销。在传统的集中存储的架构上，虚拟机的集中带来了越来越多的本钱、性能和治理压力。SSD磁盘的广泛使用已成为另一个行业趋势，并且加深了效劳器与集中存储之间的性能瓶颈问题。由于使用SSD硬盘比传统硬盘快100-1000倍，使得已有的网络瓶颈和网络简单性进一步加深。很多存储厂商已经在他们的解决方案中增加了SSD磁盘，使得用户不得不连续增加现有存储的本钱投入，并且迫使用户投入更多资金改造已有的网络设备。Google.Amazon.Yahoo等引领互联网云计算的公司信任，使用传统架构将无法满足其数据中心的需求。他们使用软件的方式例如Google的GFS,将大量的带有本地硬盘的一般效劳器连接成一个巨大的集群，使用带有本地硬盘的一般效劳器作为最小的构建单位，使用这样的计算存储融合的根底架构支撑Google的应用程序。应用程序可以无缝运行在跨全部效劳器的集群之上，这样的集群所供给的高可用性可以保证当硬盘失败，甚至整个效劳器失效都可以使应用不受影响。Google通过使用大规模可扩展的计算存储融合架构构建GFS,从而避开传统架构所带来的本钱和性能问题。Nutanix使用一种类似的可横向扩展的技术，构建企业级计算存储融合的根底架构，并且专为虚拟化环境而优化。4.4NUtaniX和超融合市场Nutanix身处于超融合根底架构Hyper-ConvergedInfrastructure,或简称"HCI,领域的领导地位，IDC数据2014年显示，其目前的市场占有率为52%,占据了HCI市场的半壁江山。图4.1IDC2014年全球超融合市场在Gartner于2015年8月最给出的集成根底设施魔力象限中，Nutanix处于领导者象限，且技术前景远好于其他公司。图4.2Gartner全球集成系统市场