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Nutanix Block (區(qū)塊 ) 和 Node (節(jié)點(diǎn) )

         Nutanix的計(jì)算資源池是通過x86服務(wù)器虛擬化來實(shí)現(xiàn)的，可以支持VMware vSphere、MicroSoft Hyper-v及Nutanix Acropolis平臺(tái)提供的KVM等Hypervisor。

在虛擬化Hypervisor層形成計(jì)算資源池，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的虛擬機(jī)提供不同的服務(wù)質(zhì)量和能力，包括了高可用(High Availability)、容錯(cuò)(Fault Tolerant)、在線遷移(Live Migration/vMotion)、資源動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡(Distributed Resource Scheduler)等虛擬化的特性。

同時(shí)，Nutanix可以支持業(yè)務(wù)虛擬機(jī)在不同的Hypervisor之前進(jìn)行遷移，也就是V2V的能力，例如從vSphere遷移到KVM等。

超融合架構(gòu)計(jì)算資源池（x86服務(wù)器虛擬化）

存儲(chǔ)資源

Nutanix提供的分布式文件系統(tǒng)（NDFS）可以將一組集群內(nèi)的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)統(tǒng)一的分布式存儲(chǔ)平臺(tái)。NDFS對(duì)于x86虛擬化平臺(tái)軟件而言就是一個(gè)集中的共享式存儲(chǔ)，與任何其他集中式存儲(chǔ)陣列一樣工作，且提供更為簡(jiǎn)單便捷的存儲(chǔ)管理，無需像傳統(tǒng)集中存儲(chǔ)那樣再配置LUN、卷、或者Raid組。

Nutanix分布式存儲(chǔ)架構(gòu)和功能

Nutanix分布式存儲(chǔ)架構(gòu)不僅同樣提供傳統(tǒng)存儲(chǔ)的能力外，還提供更多的能力。針對(duì)于虛擬化方面提供快照、克隆等機(jī)制，數(shù)據(jù)層實(shí)現(xiàn)本地優(yōu)先訪問、存儲(chǔ)分層等性能機(jī)制，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和去重提高存儲(chǔ)可用容量，借助兩份以上冗余數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)的可靠性，增加或減少節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)分布會(huì)自動(dòng)平臺(tái)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)宕機(jī)或磁盤損壞后具備數(shù)據(jù)自恢復(fù)能力等。

Nutanix每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供兩種磁盤，標(biāo)準(zhǔn)配置為1-2塊SSD，容量從960GB到3.84TB；4塊SATA的HDD，容量為2TB~12TB 。

分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

NDFS被設(shè)計(jì)成為非常動(dòng)態(tài)的平臺(tái)，可以適用于不同工作負(fù)載的應(yīng)用，并且允許混合節(jié)點(diǎn)類型：例如將計(jì)算密集型節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)密集型節(jié)點(diǎn)混合在一個(gè)集群中。對(duì)于集群內(nèi)部磁盤容量大小不同的，確保數(shù)據(jù)一致的分布非常重要。NDFS有自帶的稱為磁盤平衡的技術(shù)，用來確保數(shù)據(jù)一致的分布在集群內(nèi)部各節(jié)點(diǎn)上。磁盤平衡功能與各節(jié)點(diǎn)的本地磁盤利用率和內(nèi)置的NDFS ILM（數(shù)據(jù)生命周期管理）一同工作。它的目標(biāo)是使得所有節(jié)點(diǎn)的磁盤利用率大致相等。

另外，Nutanix節(jié)點(diǎn)通過ILM實(shí)現(xiàn)SSD和HDD的數(shù)據(jù)熱分層。簡(jiǎn)單而言，磁盤的熱分層時(shí)實(shí)現(xiàn)在集群內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的SSD和HDD上，并且由ILM負(fù)責(zé)觸發(fā)數(shù)據(jù)在熱分層之間的遷移。本地節(jié)點(diǎn)的SSD在熱分層中是最高優(yōu)先級(jí)的，負(fù)責(zé)所有本地虛擬機(jī)IO的讀寫操作。并且還可以使用集群內(nèi)所有其他節(jié)點(diǎn)的SSD，因?yàn)?/span>SSD層總是能提供最好的讀寫性能，并且在混合存儲(chǔ)環(huán)境中尤為重要。

在超融合的虛擬化環(huán)境中，所有IO操作都將由本地節(jié)點(diǎn)上的Nutanix Controler VM(CVM)接管，以提供極高的性能。據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)及用戶習(xí)慣分析，一般運(yùn)行服務(wù)器虛擬化的虛擬機(jī)對(duì)IO性能要求在200-300 IOPS左右，而單個(gè)Nutanix節(jié)點(diǎn)可提供25000上的IOPS，4節(jié)點(diǎn)集群可提供將近100,000的IOPS。完全可以滿足需求。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>

在每個(gè)單節(jié)點(diǎn)上，默認(rèn)提供如下網(wǎng)絡(luò)端口：

下圖為Nutanix推薦的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D：

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>

在計(jì)算虛擬化資源池中的每臺(tái)虛擬化Hypervisor節(jié)點(diǎn)上會(huì)運(yùn)行多臺(tái)虛擬機(jī)，多臺(tái)虛擬機(jī)之間共享網(wǎng)絡(luò)，為了方便管理建議采用虛擬交換機(jī)來配置和管理網(wǎng)絡(luò)，虛擬交換機(jī)可在數(shù)據(jù)中心級(jí)別提供集中和聚合的虛擬網(wǎng)絡(luò)，從而簡(jiǎn)化并增強(qiáng)虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在虛擬交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)劃分上，仍然可以采用VLAN的方式劃分不同的子網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)段的安全和隔離。

在網(wǎng)絡(luò)隔離上，也可以采用網(wǎng)絡(luò)虛擬化VXLAN技術(shù)。VXLAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，即VLAN協(xié)議的擴(kuò)展版本。VXLAN網(wǎng)絡(luò)可以跨越物理邊界，從而跨不連續(xù)的數(shù)據(jù)中心和集群來優(yōu)化計(jì)算資源利用率。VXLAN采用邏輯網(wǎng)絡(luò)與物理拓?fù)湎嗷シ蛛x，使用IP的技術(shù)，所以無需重新配置底層物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備即可擴(kuò)展VXLAN網(wǎng)絡(luò)。正因如此，也就無需再花費(fèi)大量時(shí)間來規(guī)劃如何調(diào)配VLAN及管理VLAN數(shù)量劇增問題。

在每個(gè)Nutanix物理節(jié)點(diǎn)上有多種網(wǎng)絡(luò)需求，包括管內(nèi)部通訊網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)等，因此每個(gè)Nutanix節(jié)點(diǎn)需配置多塊網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)建議如下：

備份容災(zāi)

Nutanix平臺(tái)自帶的存儲(chǔ)層面及基于虛擬機(jī)粒度的備份恢復(fù)功能Time Stream。用戶可以針對(duì)每個(gè)虛擬機(jī)設(shè)置不同的備份策略，包括備份計(jì)劃和備份保留周期，Time Stream會(huì)自動(dòng)通過存儲(chǔ)快照方式對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行備份。所有Time Stream的快照均是基于存儲(chǔ)層面的，與虛擬化層面（例如VMware vSphere）的快照不同，存儲(chǔ)層面的快照不會(huì)影響虛擬機(jī)的性能，對(duì)于虛擬化軟件是完全透明的。

傳統(tǒng)的備份方式通過網(wǎng)絡(luò)傳輸備份數(shù)據(jù)，需要特定的備份窗口以免影響業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。Time Stream備份可以與傳統(tǒng)的備份策略互補(bǔ)，既能保證對(duì)于重要的虛擬機(jī)進(jìn)行高頻度備份又不會(huì)占用額外的網(wǎng)絡(luò)帶寬。例如：

·對(duì)于普通虛擬機(jī)可以使用傳統(tǒng)的備份方式每周進(jìn)行全備，將備份數(shù)據(jù)保留在外部存儲(chǔ)（例如磁帶庫中）；同時(shí)使用Time Stream備份進(jìn)行每天甚至每12小時(shí)的備份，數(shù)據(jù)直接保留在存儲(chǔ)上以便快速恢復(fù)。

· 對(duì)于比較重要的虛擬機(jī)可以使用傳統(tǒng)備份每周全備、每天增量的方式，將備份數(shù)據(jù)保留在外部存儲(chǔ)（例如磁帶庫中）；同時(shí)使用Time Stream備份進(jìn)行每2小時(shí)甚至每小時(shí)的備份，數(shù)據(jù)直接保留在存儲(chǔ)上以便快速恢復(fù)。

·可以采用vSphere Data Protection Advanced(簡(jiǎn)稱VDPA，只針對(duì)vSphere)、Commvault(VMware和Hyper-v)、Weeam(vSphere和Hyper-v)等虛擬化備份解決方案作為有效補(bǔ)充。

Nutanix容災(zāi)功能，分為兩個(gè)級(jí)別：Metro Availability和Remote Replication。都是基于虛擬機(jī)快照的方式將更新數(shù)據(jù)異步復(fù)制到遠(yuǎn)程的Nutnaix集群中。Metro Availability可以實(shí)現(xiàn)同城雙數(shù)據(jù)中心之間的RPO接近于“零”（需要裸光纖支持），即便是標(biāo)準(zhǔn)Remote Replication也能實(shí)現(xiàn)RPO為1小時(shí)（基于網(wǎng)絡(luò)帶寬和更新數(shù)據(jù)量），滿足絕大多數(shù)異地容災(zāi)的業(yè)務(wù)需求。Nutanix容災(zāi)支持雙向、一對(duì)多、多對(duì)一各種不同的復(fù)制模式。并且可以通過Nutanix自帶的管理界面激活容災(zāi)中心的虛擬機(jī)進(jìn)行容災(zāi)演練。不再需要額外繁瑣的災(zāi)難恢復(fù)計(jì)劃，基于鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可完成容災(zāi)切換。

使用Nutanix解決方案可以在項(xiàng)目初始即確定今后的容災(zāi)規(guī)劃，而無需在今后專門立項(xiàng)重復(fù)設(shè)計(jì)整體容災(zāi)架構(gòu)。依據(jù)用戶規(guī)模和分支機(jī)構(gòu)數(shù)量，通過簡(jiǎn)單靈活的軟件配置，將已有分支機(jī)構(gòu)的虛擬化環(huán)境遠(yuǎn)程容災(zāi)到總部數(shù)據(jù)中心，逐步形成星型的容災(zāi)架構(gòu)。