超融合架構(gòu)的特點(diǎn)和市場分析

1、超融合架構(gòu)的特點(diǎn)和市場分析曾 旭zeng.xuNutanix：數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的領(lǐng)導(dǎo)者基于互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模擴(kuò)展技術(shù)(Web-scale)建立的超融合的企業(yè)級數(shù)據(jù)中心解決方案即“隱形”數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)2009年成立超過5億美金的年銷售額全球1500+ 員工2在6大洲超過70個擁有2000多個客戶Nutanix是超融合基礎(chǔ)架構(gòu)市場的領(lǐng)導(dǎo)者IDC 宣布Nutanix在超融合評估市場處于支配性的領(lǐng)先地位，市場份額高達(dá)52%3“ 在新興的超融合市場，Nutanix業(yè)已成為關(guān)鍵一員，很早就體現(xiàn)出市場對該技術(shù)的需求?！薄?不但深入人心，也是市場份額的翹楚?！薄?Nutanix系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多元發(fā)展，從虛擬桌面架構(gòu)等性

2、專業(yè)化的工作負(fù)載到SAP、Oracle、微軟Exchange、SQL Server、SharePoint、Splunk和Unified Communication等應(yīng)用和高度虛擬化的常規(guī)商務(wù)工作負(fù)載，不一而足?！盙artner魔力象限2015年集成系統(tǒng)：超融合和融合4市場優(yōu)勢 Nutanix 在全球都具有令人矚目的市場地位，2015年最新集成系統(tǒng)市場評價處于領(lǐng)導(dǎo)者地位 Nutanix 提供了全面的基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案，其客戶可靈活選擇虛擬化平臺和部署云的方式 Nutanix橫向擴(kuò)展架構(gòu)，并可以單獨(dú)地擴(kuò)展計算和 的能力，使得客戶可以逐漸增加Nutanix的部署節(jié)點(diǎn)， 滿足應(yīng)用的負(fù)載需求5最I(lǐng)T 基礎(chǔ)

3、設(shè)施是基礎(chǔ)設(shè)施之路X使云端隱形使虛擬化隱形使隱形6互聯(lián)網(wǎng)的IT互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)滲透到每一個業(yè)務(wù)角落11傳統(tǒng)架構(gòu)新業(yè)務(wù)的快速發(fā)展云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)性能保證傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)性能不保證縱向擴(kuò)展，硬件定義橫向擴(kuò)展，定義虛擬化混合云高成本和提前消費(fèi)按需消費(fèi)專業(yè)，管理復(fù)雜復(fù)合型，管理簡單12互聯(lián)網(wǎng)思維下的數(shù)據(jù)中心設(shè)計原則設(shè)計目標(biāo) 無單點(diǎn)故障和無單點(diǎn)瓶頸 “永遠(yuǎn)在線操作”的業(yè)務(wù)系統(tǒng) 跨軟/硬組件的深度分析能力 利用虛擬化能力的云數(shù)據(jù)中心 管理和維護(hù)：簡單、簡單、再簡單設(shè)計法則 標(biāo)準(zhǔn)x86服務(wù)器設(shè)計定義的數(shù)據(jù)中心：智能化管理和服務(wù) 分布式系統(tǒng)：線性、可預(yù)期的擴(kuò)展 快速自恢復(fù)系統(tǒng)13新一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的選擇：超融合架構(gòu)H

4、yper-VVMware、MSFT、應(yīng)用虛擬基礎(chǔ)設(shè)施ESXiAHVNetApp、EMCCisco、BrocadeNutanix物理基礎(chǔ)設(shè)施Qlogic、EmulexHP、Dell、CiscoCisco、Arista、JuniperCisco、Arista、Juniper14Nutanix：x86計算和融合的力量橫向擴(kuò)展服務(wù)器縱向擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)為業(yè)務(wù)應(yīng)用環(huán)境融合計算與能力，SAN提供更加簡單管理方式，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)模式的彈性擴(kuò)展，使得數(shù)據(jù)中心真正云計算。超融合技術(shù)把SAN變?yōu)殡[形15超融合基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案數(shù)據(jù)中心的全新開新始一使代用數(shù)超據(jù)融中合心系架統(tǒng)構(gòu)CVMCVMVMVMVMVMSingle Stor

5、age Pool區(qū)塊 = 如同一個金屬的盒子 + 2 冗余的電源供應(yīng)器節(jié)點(diǎn) =的服務(wù)器 (CPU, 內(nèi)存, SSD, 硬盤, 10Gb 網(wǎng)絡(luò))NDFS 集群17CVMCVMVirtual Machine Datastore(s)CAHYPERVISORVMVMVMVMDVMVMVMVMHYPERVISORHYPERVISORVMVMVMVMBHYPERVISORNutanix系列Xtreme計算平臺一鍵式基礎(chǔ)設(shè)施管理應(yīng)用移動性結(jié)構(gòu)工作負(fù)載移動性 | 可擴(kuò)展性 | 無鎖定 | 持續(xù)運(yùn)行 | API一鍵式操作見解分布式結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模| 壓縮 | 重復(fù)數(shù)據(jù)刪除 | 分層 | 彈性 | 數(shù)據(jù)保護(hù)一鍵式修

6、復(fù)PrismAcropolis 虛擬ESXiHyper-V機(jī)程序AzureAWS兩大系列 Nutanix Acropolis 和 Nutanix Prism18Acropolis基于互聯(lián)網(wǎng)基因的超融合基礎(chǔ)架構(gòu)19分布式架構(gòu)， 性能優(yōu)化自我恢復(fù)的系統(tǒng)自動化運(yùn)維和深度分析將計算和存儲資源融合在一起定義的基礎(chǔ)架構(gòu)基于互聯(lián)網(wǎng)模式的線性擴(kuò)展能力資源池單節(jié)點(diǎn)處理能力2x 8-core CPU 128GB RAM2x 10Gbe2x 400GB SSD4x 1TB HDD25k / 17k R/W IOPSNDFSCPU = RAM = SSD = HHDDDD = IOPs =164828048-C-Co

7、orere 1536184T204BGB6324.42TBTB3122062 TTBB2710520k5k/ /51780407k0kkNDFSNote: SSD & HDD Usable sizes arehalf of RAW w/ RF:220CPU/RAMHYPERVISORNutanix的架構(gòu)Tier1 工作負(fù)載Nutanix Controller VM(運(yùn)行在所有節(jié)點(diǎn)上)(運(yùn)行在每一個節(jié)點(diǎn)上)VMVMVMCVMVMVMVMCVMVMVMVMCVM動態(tài)的工作負(fù)載分配和多種Hypervisor 選擇AHV/ KVMAHV/ KVMAHV/ KVMESXiESXiESXiHype

8、r-VHyper-VHyper-V X86 X86 X86 Node 1Node 2Single Storage Pool分布式Node N本地 +(SSD + HDD)架構(gòu)拋棄SAN/NAS 的架構(gòu)和陣列智能分層，以虛擬機(jī)為中心化的管理機(jī)制ü 快照ü 本地讀寫ü 克隆ü 分層ü 壓縮ü 容災(zāi)ü 去重ü 自我恢復(fù)22Acropolis App Mobility Fabric基于互聯(lián)網(wǎng)模式的分布式架構(gòu)分布式的、元數(shù)據(jù)和服務(wù)+永遠(yuǎn)在線運(yùn)行彈性企業(yè)級快照、克隆、去重、壓縮、本地化、分層、緩存、平衡數(shù)據(jù)保護(hù)安全性安全性開發(fā)

9、周期、定制的安全技術(shù)實(shí)施指南、靜態(tài)數(shù)據(jù)加密、 雙重認(rèn)證融合本地備份、備數(shù)據(jù)路徑冗余、靈活冗份+持續(xù)可用災(zāi)、云備份、余選擇、可用域、數(shù)據(jù)完整性檢查23x86虛擬化平臺24Nutanix所有硬件平臺統(tǒng)一的管理平臺支持所有功能vMotion / Live MigrationDRS / PROFault ToleranceHigh Availability預(yù)裝虛擬化（AHV）內(nèi)置x86服務(wù)器虛擬化層Acropolis Hypervisor跨hypervisor的集成式管理和工作負(fù)載遷移25Hypervisor管理維護(hù)模式滾動升級 虛擬化網(wǎng)絡(luò)主機(jī)配置文件虛擬機(jī)管理虛擬機(jī)運(yùn)維智能初始布局熱遷移自動化HAI

10、P管理異步備份和容災(zāi)影像服務(wù)跨Hypervisor遷移池(Storage Pool)是Nutanix分布式硬件(SSD和HDD)管理的集合。容器(Container)是Nutanix分布式管理。的一個子集，用來實(shí)現(xiàn)具體的策略和ContainerContainerContainerStorage Pool26分布式平臺簡化OpenStack基礎(chǔ)架構(gòu)ComputeImageVolumeNetworkOpenstack Services VMCompute DriverImage DriverVolume DriverNetwork DriverRESTNutanix ClusterNutanix

11、Cluster27UI/Rest/SDK/EC2NagiosCeilometerSites/AZTroveSahara Data CliPluginsMonitoringMeteringsDatabaseOrchestration AWS Cloud Formation, HEATOpenStackTenants/ProjGroups/UseRolesQuotasRBAC/fw/lb/asectsrsPoliciesserviceKeystone Identity Authentication, Authorization, SSOSwiftIronicObjectBaremetalNovaG

12、lanceCinderNeutronMulti tenant self service portalOpenStack Integration28分布式架構(gòu)：提升運(yùn)行性能，高效使用容量分布式架構(gòu)，性能優(yōu)化，提高資源利用率提升性能高效使用容量數(shù)據(jù)本地化去重數(shù)據(jù)平衡壓縮數(shù)據(jù)分層糾刪碼全閃存29數(shù)據(jù)本地化虛擬機(jī)ABC虛擬機(jī)ABC DABCA D BBC數(shù)據(jù)本地化對于集群和虛擬機(jī)I/O性能而言虛擬機(jī)在同一節(jié)點(diǎn)和運(yùn)行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)隨虛擬機(jī)遷移，但不讀寫I/O操作始終在本地不遷移30數(shù)據(jù)平衡：消除熱點(diǎn)15%15%15%15%磁盤容量平衡技術(shù)將移動最冷的數(shù)據(jù)到其他節(jié)點(diǎn)，以保證每個節(jié)點(diǎn)的利用率基本一致點(diǎn)，按照使用率

13、自動再平衡和分配，磁盤容量平衡自動在運(yùn)行節(jié)點(diǎn)NX-6000，形成一個混合集群兼容專有31數(shù)據(jù)分層：性能優(yōu)化熱SSDHDD冷利用整個集群的分層能力在數(shù)據(jù)存入HDD之前，加快集群的SSD存儲速度，輸入輸出優(yōu)先在HDD層和SSD層自動完成數(shù)據(jù)分布，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)性能32Pinning模式熱SSDHDD冷 將虛擬機(jī)/虛擬磁盤數(shù)據(jù)存入集群的SSD層，保持性能一致 在集群環(huán)境中，運(yùn)行需要高服務(wù)質(zhì)量的虛擬機(jī)，例如某個應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫層 在整個集群范圍內(nèi)利用SSD容量33重復(fù)數(shù)據(jù)刪除34虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)、主 數(shù)據(jù)目錄、開發(fā)和測試環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境等RAM和Flash實(shí)時刪重100%驅(qū)動為橫向擴(kuò)展而設(shè)計可延展到所有硬盤數(shù)據(jù)壓

14、縮寫數(shù)據(jù)時同步壓縮歸檔數(shù)據(jù)的理想應(yīng)用對批量型數(shù)據(jù)負(fù)荷提供高性能數(shù)據(jù)變“冷”后遷移到SATA盤之后壓縮在數(shù)據(jù)和計算資源空閑時進(jìn)行對正常IO沒有影響隨機(jī)數(shù)據(jù)的理想應(yīng)用35專為虛擬化設(shè)計VM提高所有層的可用空間 壓縮策略與虛機(jī)工作類型配合 利用Snappy算法最大化壓縮解壓性能Centric可用分配數(shù)據(jù)塊壓縮，提高效率 用數(shù)據(jù)塊二進(jìn)制級別冗余的工作負(fù)載，節(jié)省高達(dá)90%的容量: Hadoop、數(shù)據(jù)庫、文本文件、郵件等EC-X：糾刪碼可用的EC-X在集群內(nèi)跨節(jié)點(diǎn)的Erasure Coding可用的RF2RAW Erasure Coding既能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)彈性，又節(jié)省容量，與副本因子(RF)相比，作負(fù)載的可用

15、容量提高至75%各種工 在效率與重建性能之間取得平衡：RF2用于熱數(shù)據(jù) à EC-X用于冷數(shù)據(jù) 對性能的影響微不足道甚至毫無影響(EC-X在 重建速度更快 (接近于RF重建) 獨(dú)有的專利算法保持?jǐn)?shù)據(jù)本地化，功能默認(rèn)開啟運(yùn)行)36iSCSI掛載“磁盤卷”傳統(tǒng)的OS所對應(yīng)的VMDK/VHD 依然通過虛擬化層“磁盤卷”直接通過iSCSI方式，掛載給其中的虛擬機(jī)適用于 Microsoft Exchange、Windowns/SQL 集群、Oracle RAC等Volume Group37文件共享服務(wù)SMBVMSerTvoidcaeysVM & FileTech preview: 4.

16、6 更加完善的VDI部署方案，存放User Profiles、Home 分布式部署，在線擴(kuò)展 單一命名空間，多文件共享集群Dirs38應(yīng)用和數(shù)據(jù)的自恢復(fù)能力健全的系統(tǒng)設(shè)計能夠迅速探測、修復(fù)故障，確保運(yùn)行始終在線應(yīng)用可用性數(shù)據(jù)可用性高可用數(shù)據(jù)路徑冗余在線遷移數(shù)據(jù)冗余本地備份容災(zāi)39行業(yè)領(lǐng)先的算法與架構(gòu)Nutanix平臺是一個基于軟件的而以軟硬件一體方式交付的解決方案器虛機(jī)（CVM）中實(shí)現(xiàn)了Nutanix 能與邏輯絕大多數(shù)功 如需詳細(xì)了解，請參閱Nutanix Bible40數(shù)據(jù)冗余：靈活定義RF2/RF3數(shù)據(jù)保護(hù)RF-2 ContainerRF-3 Container41ü 通過定義實(shí)

17、現(xiàn)ü RF-3 可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)出現(xiàn)雙點(diǎn)失效時數(shù)據(jù)依然可以ü 可隨時更改RF的配置ü 在Container中進(jìn)行配置在同一個集群中，按照應(yīng)用對于數(shù)據(jù)可靠性要求不同，定義不同的RF值。數(shù)據(jù)冗余：機(jī)箱感知42ü 跨block保存副本數(shù)據(jù)，防止單個block失效ü 集群至少需要3個blockblockblockblock數(shù)據(jù)智能地跨機(jī)箱保存副本數(shù)據(jù)路徑冗余43高可用44在線遷移45自動備份：Time StreamNutanix ClustersRemote Replication for DRNX-3050NX-3050NX-6020NX-6020

18、7; 異構(gòu)集群混合，自動實(shí)現(xiàn)集群內(nèi)的備份§ 本地備份與容災(zāi)恢復(fù)的工作流程§ 各節(jié)點(diǎn)虛擬機(jī)快照的均衡46完整的數(shù)據(jù)保護(hù)容災(zāi)集群公共云快照外部介質(zhì)主集群本地集群外備份虛擬磁盤本地快照Veeam47ü 在主集群融合本地快照和時間流ü 一鍵式恢復(fù)和狀態(tài)復(fù)原ü 廣域網(wǎng)優(yōu)化的備份和容災(zāi)ü 將本地數(shù)據(jù)向公有云備份，支持AWS 和微軟Azure安排、管理和利用本地和快照和復(fù)制，獲取Prism備份和容災(zāi)同城容災(zāi)：Metro AvailabilityVMWaACluster_ACluster_B數(shù)據(jù)實(shí)時網(wǎng)絡(luò)條件：IP網(wǎng)絡(luò) RTT <= 5ms數(shù)據(jù)中

19、心 A數(shù)據(jù)中心 B48Datastore_B (active)Datastore_A (standby)Datastore_A (active)Datastore_B (standby)異地容災(zāi)49以虛擬機(jī)為中心的工作流虛擬機(jī)粒度的快照和策略勝過基于LUN或文件系統(tǒng)的架構(gòu)數(shù)據(jù)保護(hù)虛擬機(jī)和應(yīng)用級別的一致性保護(hù)虛擬機(jī)組合與策略的靈活保護(hù)域靈活的多重保護(hù)站點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)同時雙向多種模式，一對一、一對多、多對一及多對多等基于互聯(lián)網(wǎng)基因的超融合基礎(chǔ)架構(gòu)50分布式架構(gòu)， 性能優(yōu)化自我恢復(fù)的系統(tǒng)自動化運(yùn)維和深度分析將計算和存儲資源融合在一起定義的基礎(chǔ)架構(gòu)Tivoli HP OpenView BMC ITOMS NetIQ ServiceNow CA, Solarwinds, Zenoss, ManageEngine, Nagios, Zabixx IT運(yùn)行管理vRealize OperationsSyste