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Nutanix超融合架構概述

  提到Nutanix,大家都知道它是一款超融合架構産品,那麼什麼是超融合架構呢?

  我們知道,在傳統的IT環境中,我們要準備一個生産環境的虛拟機,我們需要什麼?

Nutanix超融合架構概述

  如圖,我們需要存儲,我們需要伺服器,我們還需要網絡,需要在伺服器上安裝虛拟化底層作業系統,然後才能在上面建立虛拟機。

  在雲計算和網際網路+時代之前,我們的伺服器是x86架構,是HP、IBM等廠商,存儲SAN、NAS,是EMC、NetApp等代表的廠商。伺服器承載者計算資源、存儲承載資料存取,各是各的架構和體系。而一個成體系的架構解決方案,包含了不同廠家的不同類型的IT産品,組合成一個規模龐大的系統架構體系。不但運維越來越複雜,而且資源耦合和擴充太不便捷。一個小小的資源擴充,往往牽動了各方的神經,首先存儲加盤,或者加控制器,加擴充櫃等等,計算資源加伺服器,加CPU,加記憶體等,而這些往往也決定了伺服器存儲需要停機或者是業務需要暫時中斷,如果我業務系統無法中斷,一般都重新搭建一台環境,然後再将兩套環境通過别的方式整合在一起,弄成一個四不像的架構,不但複雜,而且架構越來越亂。

  随着雲計算的提出和火熱,相應的資料中心得到了加強和重視,如何橫向和縱向擴充成了人們快速将資源服務傳遞給使用者的重心。這時傳統IT廠商就提出了刀箱式的架構,思科是這方面的先驅,他首先把自身的網絡和伺服器進行了整合,由于存儲技術的限制,隻整合了網絡和伺服器的部分。

  如何讓才能夠把伺服器、網絡、存儲進行整合呢?傳統的IT廠商們,參考了海運集裝箱的模式,提出了基于集裝箱式的子產品化的資料中心解決方案。将伺服器、網絡、存儲全部打包在一個龐大的子產品化的內建集裝箱中。但是人們發現,這種集裝箱式的子產品,不但占地面積龐大,耗電,而且費用昂貴,不是經濟實惠的解決方案。

  同時,由于網際網路的迅速發展,網際網路公司發現依靠傳統IT的解決方案已經無法承載自身業務的發展;于是網際網路紛紛基于開源軟體加深自身技術實力進行不斷開發和優化調整,以滿足自身業務需要。由于網際網路公司的業務特性,如果進行橫向和縱向的擴充成為了他們面臨的問題。他們發現傳統的IT廠商提出的基于集裝箱式的子產品化的解決方案并不能滿足他們的需求。而且價格更本就無法承受。

  基于網格計算和分布式系統的流行,為網際網路公司在其中得到了靈感,以基于及其廉價的x86架構伺服器為基礎,利用x86伺服器為節點,組成一個分布式架構的系統,将計算資源邏輯的組合成一個計算資源池,x86伺服器本身本地磁盤邏輯的組合成一個存儲池,就構成了一個橫向和縱向擴充都不錯的分布式架構系統,而且發現其完全能夠承載本身業務帶來的高并發和高吞吐。人們把這種模式就稱之為Server SAN。

  基于Server SAN,大家看到了在傳統存儲領域,超越EMC的機會,高舉軟體定義的大旗,在x86伺服器上搭建一套分布式系統,革起了EMC、NetApp等傳統存儲巨頭的命。

  但是這種分布式架構還有一些缺陷,比如網際網路公司發現,叢集擴充到一定的程度就出現瓶頸,無法實作真正的無限制擴充。而且底層硬碟系統使用傳統RAID架構,一旦規模上去了,壞了一塊盤,其重構的時間漫長不說,而且這期間性能會受到幹擾,各項性能嚴重下降。而且無法保證在RAID重構期間,不損壞其餘的硬碟,如果在這期間再次損壞硬碟,那真是要命。而且硬碟越多重構時間越慢。為了保證資料安全,網際網路公司一般基于這種架構,把資料分布式存放了3份。但是基于其中繼資料的儲存仍然采用單獨的中繼資料伺服器,這種方式當然中繼資料伺服器一道規模就瓶頸了。怎麼解決這個瓶頸,網際網路公司們想到了把中繼資料也存放到硬碟當中,也存放3份做備份。大家想到了沒有,這種的方式也有問題。不管他們怎麼變怎麼改,反正到了規模就上不去了,瓶頸了。

  好了,說了這麼半天,該回來說Nutanix了。Nutanix就是為了解決以上這些問題而推出的解決方案。

  Nutanix是超融合架構,即融合了計算資源和存儲資源于一體。

Nutanix超融合架構概述

  Nutanix将融合基礎設施、橫向擴充架構和軟體定義存儲的各種優勢結合在一起,完美解決以上所遇見的問題。

Nutanix超融合架構概述

  Nutanix是一台2U的x86伺服器,在2U的機箱内,支援1到4個節點,所謂節點,就是一台伺服器。每一台Nutanix伺服器均包含CPU、記憶體、網絡、SSD或閃存、以及HDD存儲功能。Nutanix存儲控制器是一種虛拟機,運作于每台伺服器上,可将本地存儲轉換成為共享存儲。Nutanix完整叢集中的所有可用存儲均作為單一的檔案系統提供,稱為Nutanix分布式檔案系統[NDFS]。在Nutanix叢集中,所有虛拟存儲控制器不斷彼此通信。當檢測到某個節點發生故障時,叢集便立即采取行動,恢複到節點故障發生之前的保護水準。Nutanix擯棄了傳統的RAID組和LUN概念,轉而實施了檔案系統層的資料保護。這種預設的保護機制稱為複制因子2(replication factor 2)。它意味着,每一個區塊的資料寫入叢集中的至少一個其它節點上。若某個節點發生故障,則通過叢集中的其它地方提供這些資料。因為所有可用節點(CPU、記憶體、SSD和HDD)均被用來恢複資料,是以重建隻需要很少的時間。

Nutanix超融合架構概述

  同時2U裝置之間,叢集支援無限制的擴充。如果我需要計算資源,我隻需要添加一台節點,然後将節點加入叢集即可。給叢集添加節點是一個完全動态的過程,無須停機,并可在2次點選之後完成。

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