云计算虚拟化 - Nutanix - NUTANIX


产品描述  

Nutanix 的创立基于一个宏伟的愿景:简化 IT 基础架构,并使其隐形。
我们最初的目标是将计算、存储、网络和虚拟化整合到一个隐形的堆栈中。而现在,我们正在将云也化为无形。

企业日益要求 IT 人员在基础架构上耗费更少时间,把更多精力(和预算)投入到可增加业务价值的应用和服务中去。尽管 IT 硬件和软件不断增强,但 IT 团队面临的基础架构挑战仍在不断增加。满足业务要求所需的 IT 基础架构和虚拟化软件既复杂又昂贵,因此对数据中心的管理也变得令人痛苦不堪。往往仅是维持基本运行就耗费太多时间和精力。
传统基础架构具有独立的存储、存储网络和服务器,但不能很好地满足企业应用日益增长的需求或现代业务的快节奏要求。传统基础架构所形成的孤岛往往会对变革和进步构成阻碍,使得从订购到部署再到管理的整个过程中,每一步都变得更加复杂。新的业务计划往往需要多个团队的支持,因此必须提前 3 到 5 年对 IT 需求进行预测规划。大多数 IT 团队知道,这种预测很大程度上不过是猜测而已,几乎不可能得到正确结果。此外,供应商锁定和不断增加的许可成本,让预算不堪重负。

 

 

是时候采用不同的方法?

当今的企业 IT 团队在探索提供本地 IT 服务的各种途径,寻找可实现 Amazon Web Services(AWS)、Microsoft Azure 和 Google Cloud 等公有云服务速度和运营效率的方法。
从网络巨头获取灵感,超融合基础架构(HCI)将使用本地连接存储设备(旋转磁盘或闪存)的通用数据中心服务器硬件与智能软件相结合,以消除传统基础架构存在的常见痛点。
Nutanix 提供综合的企业云平台,弥合传统基础架构和公有云服务之间的巨大差距。该解决方案提供即用式基础架构,集成了服务器、存储和虚拟化功能以及端到端系统管理和运营管理功能。企业可在数分钟内完成基础架构部署,并将工作重心转移到为业务提供支持的应用上。

超融合基础架构将使用本地连接存储资源的通用数据中心硬件与智能软件相结合,创建灵活的构建块,取代由独立服务器、存储网络和存储阵列组成的传统基础架构。

 

超融合架构已经被市场和客户广泛接受,成为未来5-10年数据中心基础架构的核心;
随着互联网+时代的到来,具备互联网基因的超融合架构成为企业级客户首选,可以加速业务系统从传统架构向互联网/云计算架构的转型;
传统IT厂商数据中心解决方案已经落后于互联网公司或相关的新技术厂商。

 

 

未来5到10年新一代数据中心基础架构朝着软件定义和超融合方向发展,全球最大存储厂商EMC将自己卖掉也印证了传统SAN/NAS存储下滑的态势。

 

 

统数据中心的架构:

 

 

Nutanix 融合了整个数据中心堆栈,包括计算、存储、存储网络和虚拟化。Nutanix 企业云操作系统运行于最先进的行业标准服务器上,使企业能够从小规模起步并一次扩展一个节点,从而取代复杂且昂贵的传统基础架构。每个服务器(也称为节点)包括基于 Intel 的 x86 或带有闪存 SSD 和 HDD 的 IBM Power 硬件。运行于各服务器节点上的 Nutanix 软件,在集群中间分配各项操作功能,从而实现卓越的性能和恢复能力。

 

 

单个 Nutanix 集群可以扩展到其所在虚拟化管理程序集群的规模。提供不同的硬件平台来满足计算和存储等不同的工作负载需求。Nutanix 软件不受硬件限制,可在戴尔、联想、Cisco UCS 和 HPE ProLiant 等厂商的硬件上运行,也可在 Nutanix 硬件上运行。

硬件平台配置通过独立扩展各种资源(CPU、RAM 或存储)可适应任何工作负载,且可配置或不配置 GPU 图形加速。所有节点都包含闪存以优化存储性能,且全闪存节点可为所有企业应用实现最大 I/O 吞吐量和最小延迟。

 

Prism 和 Acropolis

Acropolis 是一个分布式数据平面,适用于虚拟机或基于容器的应用,可运行于提供企业存储和虚拟化服务的集群节点上。

Nutanix Acropolis 是 HCI 解决方案的基础,可将 HCI 转变为企业云操作系统。主要组成部分是:分布式存储框架(DSF)
•面向应用的企业存储服务,无需 NetApp、EMC 和 HP 等供应商提供的单独解决方案
•包括一整套实现性能加速、数据缩减、数据保护等服务的功能
•完全支持 VMware® vSphere、Microsoft® Hyper-V、Citrix® Hypervisor 和 Nutanix AHV Nutanix AHV 虚拟化
•Nutanix 附带全面虚拟化解决方案,无需额外付费
•强化功能满足最严格的企业安全要求
•通过 Prism 集成虚拟机管理
•智能虚拟机(VM)放置、热迁移、虚拟化管理程序转换和跨虚拟化管理程序高可用性,可实现最大的灵活性

横向扩展存储服务
•Nutanix Files™ 文件服务通过 SMB 2.1 提供对 Microsoft Windows 的访问,通过 NFS v4 协议提供对 Linux 和 Unix 的访问。此解决方案可扩展和负载平衡集群中的多个节点,根据需要增加容量和性能
•Nutanix Buckets™ 对象存储服务是一种软件定义的对象存储解决方案,可实现无中断扩展,同时降低总体成本。该方案支持兼容 S3 的行业标准 REST API,可处理数 PB 的非结构化数据

•Nutanix Volumes™ 块服务为需要直接访问块存储的应用提供 iSCSI 访问。该服务可以是非虚拟化系统,也可以在具有特定要求的虚拟机上实现。Volumes 使用 DSF 实现整个集群 I/O 扩展,并可以对指定的卷组进行负载平衡和加速使用 Nutanix Flow 的高级虚拟网络
•微分段为 VM 网络安全提供了主动和自适应方法
•支持网络功能虚拟化的服务链
•网络可视化和优化
•网络自动化和编排

分布式存储框架(DSF)

Acropolis 分布式存储框架可简化虚拟环境下的存储和数据管理。
DSF 汇集 Nutanix 集群的闪存和硬盘驱动存储,并将其作为数据存储导出到虚拟化层,实现与 iSCSI、NFS 和 SMB 共享,从而消除了对 SAN 和 NAS 解决方案的需求。



Prism 是一个分布式管理平面,使用高级数据分析和启发式方法来简化和合理化常见工作流程,从而无需为服务器、存储网络、存储和虚拟化提供单独的管理解决方案。这套功能可以满足超融合基础架构中的应用和业务需求,无需依赖外部服务。换句话说,您可以在 Nutanix HCI 上构建完整的数据中心。

Nutanix 集群 100% 软件定义。集群中所有节点都运行虚拟化管理程序(VMware ESXi、Microsoft Hyper-V、Citrix Hypervisor 或原生 Nutanix 虚拟化管理程序、AHV),Nutanix 软件作为控制器虚拟机(CVM)运行于集群中各节点上。CVM 包括 Prism 管理功能和 Acropolis 数据平面功能。

通过可调冗余,各 Nutanix 容器配置有两个或三个复制因子(RF)。RF = 2 可确保始终保留两个数据副本,从而使集群能够在单节点或驱动器发生故障时继续运行。当 RF 设置为 3(RF = 3)时,集群中将保留三个数据副本,从而确保两个副本同时发生故障时依然保持恢复能力。在大多数情况下,RF = 2被认为是最佳实践。

复制因子与RAID
RAID 一直是防止驱动器故障的常用方法,同时可限制所需的额外存储容量。恢复数 TB 级的驱动器可能需要数天时间才能完成,如果发生进一步的故障,则会造成数据丢失的风险。RAID 已经从单一奇偶校验转变为双重甚至三重奇偶校验,尽量降低这种风险。
Nutanix 复制因子(RF)消除了 RAID 依赖,无需昂贵的备用驱动器,避免了多重奇偶校验计算带来的性能损失。
如果 Nutanix 控制器虚拟机(CVM)不可用或因为升级需要关闭,数据路径冗余可确保高可用性。如果 CVM 因任何原因变得不可用,Nutanix 控制器虚拟机自动寻路功能会自动将请求重新路由到另一个节点上的 “健康” CVM。此故障切换对虚拟化管理程序和应用完全透明。
数据路径冗余之所以可能,是因为集群中每个节点都可以访问所有数据副本——系统中的任何节点都可以立即为 I/O 请求提供服务。

Nutanix 软件升级和数据路径冗余
Nutanix 软件升级利用的是可靠的数据路径冗余。当本地 CVM 因为软件升级或故障而不可用时,该节点上运行的 VM 可使用数据路径冗余通过另一节点上 CVM 来满足 I/O,该过程对用户和应用都是隐形的。

完整性检查

Acropolis 具有多种功能,可主动识别和修复与数据一致性和完整性、位元衰减故障和硬盘损坏相关的问题。
•检测静默数据损坏并修复数据一致性错误
•每次读取时自动进行数据完整性检查
•驱动器故障期间自动隔离和恢复

可用性域

可用性域使 Nutanix 集群在一个节点或块(多节点机箱)或数据中心机架发生故障后继续运行,可以更好地防止硬件故障。可用性域根据可能发生故障的粒度来创建。
通过 DSF,数据副本被写入集群的其他块,以确保在块出现故障或计划停机时,数据仍然可用。对于 RF2 和 RF3 情形以及块故障都是如此。“节点感知”是一种简便的比较方式,其中副本需要复制到另一节点,以便在节点发生故障时提供保护。而块和机架感知在块级或机架级中断的情况下提供数据可用性保证,从而进一步提升了保护能力。

 

超融合:基于互联网模式的分布式架构有九大特性:

 





   
 
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