服务器虚拟化解决方案
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分布式虚拟架构方案

路坦力虚拟计算平台

Nutanix 解决方案

Nutanix 使用的设计原理和技术与为 Google、Facebook 和 Amazon 等 IT 创新者提供支持的设计原理和技术相同。它根据主流企业和政府机构的需求对这些进行定制。

Nutanix 解决方案比传统数据中心基础架构简单了很多。

  • 快速实现价值:30 分钟内完成部署

  • 不会中断日常工作

  • 可轻松扩展

  • 强大的非专有现成硬件

  • 降低存储的成本和复杂程度

  • 可与现有组件配合工作,保护您现有的投资

  • 提供高级的企业级存储功能



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融合

融合数据中心基础架构能够通过较少的专用资源更经济、更高效地提供服务。融合的力量的最佳明证是将共享存储整合到服务器层中以提供更快的 I/O 性能。Google 和 Facebook 等云计算先行者已证明,SAN 和 NAS 等旧技术在现代数据中心已无用武之地。计算和存储资源必须共存,才能低延时地提供数据 I/O,并能无限制地进行伸缩。

Nutanix 虚拟计算平台将计算和存储融合在一个系统中,省去了传统的存储阵列。每个 Nutanix 节点都运行符合行业标准的虚拟机监控程序和 Nutanix 控制器 VM,后者处理本地虚拟机监控程序的所有 I/O 操作。存储资源通过传统接口暴露给虚拟机监控程序,然后被集中并提供给所有 VM。 将计算和存储融合到一台设备中可为现代数据中心提供灵活、可伸缩的构建基块。


横向扩展

通过部署日益强大和昂贵的服务器、存储和网络来扩展数据中心基础架构的策略已不再可行。它过于昂贵,缺乏灵活性。它无法提供资源弹性。这种垂直向上扩展的方法正迅速为类似 Google 的横向扩展策略所取代,这类策略使用由分布式软件管理和协调的大量商用 x86 服务来横向扩大规模。

Nutanix 虚拟计算平台并不是单一的计算机。它提供了统一、高可用的计算和存储节点集群,可大规模地运行任何虚拟机。如果需要更多存储或计算容量,则可以无中断地逐个增加额外的 Nutanix 节点。运行环境会立即发现新启动的节点并在数分钟内将其添加到集群中,与此同时集群仍会保持活动状态。此时,可以将计算节点添加到集群,并且类似 VMware 的 DRS 或 Microsoft 的 PRO 的工具可以动态地将工作负载平衡分布到新添加的节点上。 与仅限于少量基于硬件的控制器的传统 SAN/NAS 解决方案不同,基于软件的 Nutanix n 路控制器架构可随着集群增长按比例伸缩。企业可从经济、灵活、可预测的横向扩展技术中受益。


软件定义

软件定义解决方案是将策略控制从底层硬件中分离出来的解决方案。智能性被抽取到分布式软件层中,而不是被“内置在”专用硬件中,以便进行编程控制并简化集中管理。企业数据存储是一种新兴的软件定义服务,可提供比传统存储解决方案(其功能集紧密集成在硬件中)更大的灵活性、敏捷性和卓越的经济性。

Nutanix 虚拟计算平台采用高度分布式软件架构,以按需服务的形式提供企业数据存储。该系统将所有控制逻辑都嵌入在每个集群节点上运行的智能虚拟机。作为 100% 的软件驱动解决方案,所有 Nutanix 服务都是“后期绑定的”。策略控制决不会绑定到硬件。 此外,所有软件定义服务完全以 VM 为中心,包括快照、高可用性、灾难恢复、重复数据删除等。Nutanix 虚拟计算平台将存储从被动的数据“守护者”转变为主动系统。


连接服务器的闪存

凭借比传统硬盘驱动器 (HDD) 明显更快的 I/O 性能,闪存技术正快速进入主流数据中心架构。不过,必须使基于闪存的存储尽可能靠近计算层,才能充分利用其性能优势。如果数据因存储网络而与应用程序/服务器层隔开,则闪存的优势就会打折扣,往往会造成性能瓶颈。服务器附加闪存还必须提供为整个基础架构(而不仅仅是运行在该物理服务器上的工作负载)提供具有弹性的存储资源。

Nutanix 虚拟计算平台将企业级闪存集成在每个节点中 – 将闪存和计算资源融合在一台设备中,以提供最快的应用程序性能。Nutanix 分布式文件系统将跨所有 Nutanix 节点的服务器附加闪存容量集中在单个共享资源中,集群中的所有虚拟机都可以访问该共享资源。不同于基于闪存的同类存储解决方案,Nutanix 可在闪存中保留完全持久的数据层,而不是缓存副本。虚拟计算平台还能将元数据智能地分布在整个闪存层,从而实现大规模、真正的线性横向扩展。


混合型

数据中心架构正沿多个维度不断发展。人们对公共云基础架构(例如,IaaS 和 SaaS)的广泛认可使企业能够建立混合云数据中心,这种数据中心融合了公共云和私有云资源。与此同时,虚拟工作负载的增长推动 IT 团队采用多种虚拟化技术,以减少对单个虚拟“堆栈”的依赖性。

Nutanix 已设计出适用于混合部署的虚拟计算平台。其分布式软件结构与虚拟机监控程序完全无关,可以在所有常见的虚拟机监控程序上运行,包括 VMware vSphere、Microsoft Hyper-V 和开源 KVM。例如,Nutanix 客户可以紧邻基于 KVM 的 VM 运行 vSphere 虚拟机 (VM),以便创建混合工作负载环境。同样,Nutanix 专为独立于存储介质发挥功能而打造。除了使用本地大容量硬盘驱动器和先进的固态闪存来存储数据之外,Nutanix 架构是可扩展的。它将支持通过基于标准的 API 轻松使用公用云来无缝构建混合云环境。



Nutanix的发展历程


Nutanix的创始人正是创建谷歌分布式系统的那些人,该公司为企业数据中心提供云环境中常见的可扩展性、可用性、简单性和高性能。大多数云提供商实施的是所谓的软件定义数据中心。在软件定义数据中心,你只有服务器:当你需要更多存储容量时,便调用存储服务;当你需要更多计算能力时,同样的服务器便为你调出各种应用程序;当你需要其它基础设施服务时,便可按照自己的需要调用和停用各种服务。因此,在软件定义数据中心,硬件不再是至关重要的组件,数据中心的所有事项均在软件层进行控制和界定,因此能够实现前所未有的简便性、可扩展性和自动化。


1:传统数据中心对比谷歌数据中心

Nutanix架构和软件定义存储


Nutanix将融合基础设施、横向扩展架构和软件定义存储的各种优势结合在一起,可提供极佳的VDI体验,而其成本仅为传统服务器和存储器的一小部分。每一台Nutanix服务器均包含CPU、内存、网络、SSD或闪存、以及HDD存储功能。Nutanix存储控制器是一种虚拟机,运行于每台服务器上,可将本地存储转换成为共享存储。Nutanix完整集群中的所有可用存储均作为单一的文件系统提供,称为Nutanix分布式文件系统。


 

2Nutanix计算存储完整架构


尽管没有专门的SAN或NAS,Nutanix仍然能够无缝提供高可用性、DRS和容错等企业虚拟化功能。为了将性能最大化,Nutanix存储控制器将特定虚拟机的所有数据保存在同一服务器上,从而将时延最小化,而将SSD闪存的优势最大化。


3Nutanix软件定义型存储控制器

 

Nutanix区块和Nutanix节点


基于Nutanix架构的模块化数据中心由Nutanix区块和Nutanix节点组成。下图为Nutanix 3000系列区块设备,仅占用2个机架单元,却能够提供4台服务器和20TB存储容量。


 

4Nutanix区块


而每台Nutanix区块设备均含有四个独立的Nutanix节点。每个节点都是一台独立的服务器,在vCenter中可以视为一台独立的ESXi主机。每一台ESXi主机就是一台Nutanix控制器虚拟机。型号不同,则Nutanix硬件的技术规格也有所差别。下面是Nutanix 3450入门区块的技术规格和实物图。


Nutanix的可扩展性


Nutanix完整集群可以从(一个区块)4个节点起步,并最终扩展至100多个节点/集群。4个节点的入门包就位之后,集群能够以一次添加一个节点的方式逐步进行扩展。给集群添加节点是一个完全动态的过程,无须停机,并可在2次点击之后完成。一旦确定了一个节点上容纳多少台虚拟桌面,就能够非常轻松地预测VDI解决方案从试用到投产的成本和性能。最为重要的是,在整个过程中,按每台桌面计算的成本始终保持不变。


5:线性横向扩展

NutanixVDI环境带来的重要差异化因素之一就是,基础设施在进行扩展时其性能仍然保持不变。为了展示这种能力,Nutanix曾实施过一个巨型项目,模拟启动风暴,并且当基础设施从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一致。在大多数传统的存储环境中,最佳性能仅出现在第一天,因为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,直至需要进行叉车式升级,采用全新的存储阵列。

 

 

Nutanix的性能


Nutanix解决方案在VDI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服务器和存储架构实现的。在传统的架构中,时延是因为每次访问存储都需要通过网络而造成的。通过NFS和iSCSI等协议提供存储本身没有问题,但网络会增加时延。Nutanix可提供NFS协议的优势及其易用性,而通过所谓的“无网络NFS”消除了网络时延。Nutanix分布式文件系统直接对虚拟机进行检测,然后将特定桌面的所有数据存放到本地服务器上。因此,桌面不是通过网络、而是通过高速内部总线访问其数据。新西兰塔拉那基(Taranaki District Council of New Zealand)利用这种技术对传统的服务器和存储基础设施进行改造,创建起了自己的VDI环境,极大地提高了性能。下图说明了性能提升的具体情况,点击图下的链接可观看客户的完整视频展示。


7:塔拉那基www.unidesk.com/videos/customer-webinar-south-taranaki

Nutanix的可用性


软件定义数据中心的优势之一在于架构的高可用性和灵活性。举例来说,最常见的虚拟化形式是服务器虚拟化,也称为软件定义服务器。在服务器虚拟化之前,用户需要购买物理服务器用于各种应用,但在服务器虚拟化之后,用户只须调用虚拟机用于各种应用。这些虚拟机可视为软件定义服务器。在典型的虚拟服务器群中,对物理服务器的依赖程度非常低,当某台物理服务器发生故障时,它上面的虚拟机或软件定义型服务器就会利用其它物理服务器上的可用空间,继续无缝运行。

Nutanix将软件定义数据中心的优势引入了存储领域。在Nutanix集群中,所有虚拟存储控制器不断彼此通信。当检测到某个节点发生故障时,集群便立即采取行动,恢复到节点故障发生之前的保护水平。Nutanix摈弃了传统的RAID组和LUN概念,转而实施了文件系统层的数据保护。这种默认的保护机制称为复制因子2(replication factor 2)。它意味着,每一个区块的数据写入集群中的至少一个其它节点上。若某个节点发生故障,则通过集群中的其它地方提供这些数据。因为所有可用节点(CPU、内存、SSD和HDD)均被用来恢复数据,因此重建只需要很少的时间。

Nutanix客户从来没有遭遇过哪怕一次数据丢失事件;谈到数据可用性,其全球平均值目前为69秒以上。



8Nutanix系统可用性全球统计数据

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