超融合基础构架工作原理

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/2/7,#,Nutanix,超融合基础架构,：,工作原理,一、处于,十字路口的,IT,越来越多的企业要求,IT,团队减少用于基础架构的时间，将更多时间和预算用于能够增加企业价值的应用,服务,。尽管,IT,硬件与软件持续改进，,IT,团队面临的基础架构压力仍然有增无减。能满足业务需求的,IT,基础,架构与,虚拟化软件往往复杂而昂贵，数据中心管理也令人头疼不已。,IT,人员花费了太多时间与精力，其结果却,只是,勉强维持基础架构的运行。,传统基础架构采用各自为政的存储系统、存储网络和服务器这种模式已经无法满足不断增长的企业应用,需求或,现代企业快速发展的步伐。传统基础架构造成的孤岛已经成为变革与进步的障碍，从命令、部署到管理的,所有,步骤都因此而增加了复杂性。新型业务项目需要争取多个团队的认可，而且必须预测三至五年后的,IT,需求,。多数,IT,团队都知道，这是几乎不可能完成的任务。此外，厂商锁定以及不断增加的许可成本都使,IT,预算扩张,到崩溃的临界点。,改变策略的时机已经到来？,今天的企业,IT,团队正在寻求新的方式提供内部,IT,服务，希望能够达到,Amazon Web Services,（,AWS,）、,微软,Azure,和谷歌计算引擎（,Google Compute Engine,）等公有云服务的速度与效率。,超融合基础架构从互联网巨头的运营模式中获得启发，将基于,x86,的计算和存储资源与智能软件结合在,一起,，消除传统基础架构带来的常见痛点。,Nutanix,提供,Web-Scale,超融合基础架构，无需单独购买服务器、存储设备和存储网络。这就使企业得以在,无干扰,的情况下迅速启动和扩展，从而减少配置基础架构所浪费的时间，将更多时间用于增加企业价值。,什么是超融合基础架构？,超融合基础架构将基于,x86,的计算及存储资源与智能软件相结合，创建灵活的构建模块，用于取代由独立,服务器,、存储网络和存储阵列组成的传统基础架构。,二、,Nutanix,解决方案,Nutanix,实现了整个数据中心堆栈的融合，包括计算、存储、存储网络和虚拟化。以简单的,2U,设备取代,复杂而,昂贵的传统基础架构，帮助企业从小规模起步，然后逐步扩展：一次增加一个节点。每部服务器（也称,节点,）都配备英特尔内核,x86,硬件，以及闪存固态硬盘（,SSD,）与机械硬盘（,HDD,）。运行于各个节点,的,Nutanix,软件将所有运行功能分布于整个集群，以实现出色性能和灵活性。,一部,Nutanix,集群可拥有无限数量的节点。可提供不同硬件平台，以解决计算和存储的不同工作负载需求,。,Nutanix,软件独立于硬件，可运行于,Nutanix,硬件，也可运行于戴尔和联想等硬件,OEM,提供的硬件,。,硬件平台提供“计算密集型”、“存储密集型”和“仅包括存储型”选项。所有节点都包括闪存，旨在优化存储性能,。此外,还提供全闪存节点，以期为所有企业应用实现最低延迟和最大,I/O,流量。,Prism,与,Acropolis,Nutanix,软件包括两种组件：,Acropolis,与,Prism,。,Acropolis,是一种分布式数据平面，提供企业存储与虚拟,化服务,，能够帮助应用在,Hypervisor,之间以及未来在云提供商之间无缝流通。,Prism,是一种分布式管理平面,，采用,先进的数据分析与探索技术，以简化及优化通用工作流，无需再对服务器、存储网络、存储和虚拟化,采用单独,管理解决方案。,Nutanix,软件的部署方式,Nutanix,集群为,100%,软件定义集群。集群中的每个节点都运行一部,Hypervisor,（,VMware ESXi,、微软,Hyper-V,或,Nutanix Acropolis Hypervisor,）。作为虚拟机运行的,Nutanix,软件被称为控制器虚拟机（,CVM,），,运行于,集群中的每个节点。这种方式使,Nutanix,系统独立于,Hypervisor,。,CVM,包括,Prism,管理功能与,Acropolis,数据,平面功能。,三,.,Acropolis,Nutanix,Acropolis,包括三种主要组件,：,分布式存储架构（,DSF,）,这,是一种针对应用的企业存储服务，不需要使用来自,NetApp,、,EMC,和惠普等厂商的单独解决方案,拥有全面的性能加速、数据压缩、数据保护以及其它功能,全面支持,VMware vSphere,、,Microsoft Hyper-V,和,Nutanix Acropolis,Hypervisor,Acropolis Hypervisor,（,AHV,）,本地构建的虚拟化解决方案,AHV,以经过验证的,Linux KVM Hypervisor,为基础，经过硬化改进以满足最严格的企业安全要求,通过,Prism,实现集成式管理,应用移动性架构（,AMF,）,提供智能虚拟机（,VM,）部署、移置、,Hypervisor,转换与跨,Hypervisor,高可用性，以实现最大灵活性。,分布式存储架构（,DSF,）,Acropolis,分布式存储架构旨在简化虚拟环境的存储与数据管理。,DSF,将,Nutanix,集群的闪存和硬盘存储器,集中,在一起，将其输出至虚拟化层，供,iSCSI,、,NFS,和,SMB,共享，因此无需使用,SAN,与,NAS,解决方案。,DSF,如何组织数据,关于,DSF,组织数据的方式，有以下几个重要的概念：,存储池,。整个集群的物理存储设备组，包括,SSD,与,HDD,。存储池覆盖多个,Nutanix,节点，可随集群扩展而,扩展,。,存储容器,。存储池的一个逻辑段。容器通常与虚拟机,datastore,进行一对一映射。,虚拟磁盘,（,vDisk,）。,vDisk,是指,DSF,中所有,512KB,以上的文件，包括,.vmdk,文件和虚拟机硬盘。,vDisk,包括作为,扩展组集合并存储于磁盘的扩展文件。,基础架构,灵活性,（,Nutanix,平台具有抗错性，没有任何单点故障和瓶颈。,）,可调,冗余,利用,可调冗余，每一部,Nutanix,容器的复制因数（,RF,）都被配置为,2,或,3,。如果,RF=2,，则集群将始终保存,两份,数据副本，因此集群能够在单个节点或驱动发生故障时正常运行。如果,RF=3,，集群将保存三份副本，,可以在,同时发生两处故障的情况下正常运行。,数据路径冗余,如果,Nutanix,控制器虚拟机（,CVM,）发生故障，或因升级而停机，数据路径冗余可以确保系统的正常运行,。如果,CVM,出于任何原因不可用，,Nutanix CVM,将自动将需求提交给其它节点运行的“健康”,CVM,。这个故障,切换,流程对,Hypervisor,和应用完全透明。,集群,中的所有节点都可访问所有数据副本，因此系统中的所有节点都可满足,I/O,请求，从而实现数据路径,冗余,。,完整性检查,Acropolis,拥有多种特性，能够积极确认并解决与数据一致性和完整性有关的问题以及位衰减故障和硬盘,崩溃问题,。,探测无记载数据损坏，修复数据一致性错误,每次读取数据时自动进行数据完整性检查,驱动故障期间实现自动隔离与,恢复,可靠性域,可靠性,域确保,Nutanix,集群在单个节点或模块（多节点封闭）发生故障的情况下正常运行，从而针对硬件,故障提供,更可靠的保障。,Nutanix,根据可能的故障粒度创建可靠性域。,利用,DSF,，复制数据将被写入集群中的其它块，确保数据在块故障或计划内停机期间仍可正常使用。这种,特点,适用于,RF2,和,RF3,场景以及发生块故障的情况。对比“节点感知”模式即可了解这种方式的优点：利用前,一种,模式，为了在发生节点故障的情况下正常使用数据，必须将数据复制到其它节点。“块感知”功能进一步,提高了,保护效率，能够在发生块故障的情况下确保数据的正常使用。,