基于Nutanix企業(yè)云平臺的關(guān)鍵應(yīng)用支撐與容災(zāi)課件

1、基于Nutanix企業(yè)云平臺的關(guān)鍵應(yīng)用支撐與容災(zāi)基于Nutanix企業(yè)云平臺的關(guān)鍵應(yīng)用支撐與容災(zāi) 簡介“簡約其外 雋永其中，助力企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用并保證業(yè)務(wù)連續(xù)性”企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用的穩(wěn)定性和連續(xù)性對于企業(yè)的影響十分巨大，如何使用更加彈性靈活的超融合平臺滿足企業(yè)未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，如何保證企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用的性能并實(shí)現(xiàn)跨數(shù)據(jù)中心的災(zāi)難保護(hù)機(jī)制。在本節(jié)中，您將了解Nutanix如何支撐企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用，尤其是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在Nutanix平臺上如何獲得極致的性能表現(xiàn)，另外也會介紹如何通過Nutanix內(nèi)置的一鍵式容災(zāi)功能實(shí)現(xiàn)不同SLA級別的業(yè)務(wù)連續(xù)性保護(hù)。為什么不將數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在超融合和虛擬化環(huán)境中？數(shù)據(jù)庫在Nutanix

2、上的相關(guān)認(rèn)證- Oracle將數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在兼容的操作系統(tǒng)之上即可得到相關(guān)支持Hypervisor 認(rèn)證相關(guān)細(xì)節(jié):Oracle on VMware vSphere Support MOS Note 249212.1 Oracle on Microsoft Hyper-V Support MOS Note 1563794.1Oracle on AHV NTNX KB 2682 Nutanix ABS Certified for Oracle VM(包括. Oracle RAC on Metro, OVM x86 + SPARC, Solaris, AIX)(Note: MOS = My Oracl

3、e Support)數(shù)據(jù)庫在Nutanix上的相關(guān)認(rèn)證- SQL及其它SAP Certified For Netweaver /docs/DOC-8760 Oracle Gold PartnerMicrosoft SVVP - /svvp.aspx Exchange ESRP Hyper-V and Acropolis Hypervisor /en-us/office/dn756396.aspx /solutions/enterprise-applications/ Nutanix承載應(yīng)用的分布情況Source: Q3 FY17 Earnings應(yīng)用負(fù)載的多樣性: 每一種應(yīng)用負(fù)載是不一樣的EP

4、ICA tier 1, scale-up, compute-heavy workload typically deployed at core DCsFIVE9A tier 3, compute-centric application deployed at call centers (ROBO)Tier 3/4Tier 1/2分支機(jī)構(gòu)集中式部署在數(shù)據(jù)中心縱向擴(kuò)展橫向擴(kuò)展計算密集型存儲密集型應(yīng)用負(fù)載的多樣性: 五種不同的維度/優(yōu)先級關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)與SAP的優(yōu)先順序桌面虛擬化的優(yōu)先順序硬件性能的提升- 能簡單承載高IOPS 的應(yīng)用軟件層優(yōu)化8K Random 70:30 R:W8K Random

5、Random ReadIOPS per All-Flash Node125KResponse Time (micro-seconds)硬件性能的提升-能隨著增加節(jié)點(diǎn)或加大虛擬機(jī)資源而提升性能可以簡單地通過橫向或縱向擴(kuò)展來解決- 最大化物理資源Nutanix 節(jié)點(diǎn)可被縱向擴(kuò)展到44 核(開啟超線程后將變?yōu)?8 邏輯核), 1.5TB 內(nèi)存可以輕易的在多個節(jié)點(diǎn)間橫向擴(kuò)展ABS也提供了橫向擴(kuò)展的 在以下原因不能虛擬化應(yīng)用負(fù)載時使用它，如：許可證問題需要更多的CPU socket一些特別的外設(shè) (如加密狗 ) 使用RDMA 讓Nutanix CVM 的傳輸更快REMOTE DIRECT MEMORY

6、ACCESS (RDMA)強(qiáng)化的設(shè)計利用RDMA去減少寫路徑 (CVM CVM)效益降低30% 的同步寫誤延 讓應(yīng)用更快OSDrivers用戶空間Kernel 空間StandardRDMACVMCVMCVMCVM物理架構(gòu)micro-seconds產(chǎn)品提升：性能virtIO Driver用戶空間Kernel 空間主機(jī)OldNewQEMUvirtIO DriverAHV TURBO硬件CVMCVMAHV TURBO加強(qiáng)的設(shè)計Use DPDK libraries to enable faster UVM CVM communicationParallelize IO processing end t

7、o end between UVM and CVM效益Reduced latenciesPerformance optimized full stack with RDMA, NVMe SSD and AHV Turbo 傳統(tǒng)架構(gòu)下的性能與高可用的問題當(dāng)一個控制器失效時只剩下50% 的資源存活的控制器就會加重一倍 的負(fù)載當(dāng)兩個控制器失效時所有的功能都失效了Hypervisor HA 失效vMotion 失效. Nutanix 提供更佳的高可用度與性能當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)失效時 - RF=2, 至少從三個節(jié)點(diǎn)開始 ，當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)壞時，整個Cluster 還有 66.6% 的可用資源RF=3, 至少從五個節(jié)點(diǎn)

8、開始，當(dāng)一個節(jié)點(diǎn)壞時，整個Cluster 還有80% 的資源可以用，若壞了兩個節(jié)點(diǎn)時，還有60% 以上的資源可用沒有單點(diǎn)故障(SPOF) 比傳統(tǒng)架構(gòu)更高可用性與更佳的效能當(dāng)硬盤損壞時的數(shù)據(jù)重建對性能的影響傳統(tǒng)存儲硬盤損壞時數(shù)據(jù)重建與Nutanix架構(gòu)時的比較當(dāng)傳統(tǒng)的硬盤損壞時- 傳統(tǒng)的架構(gòu)通常重建速度慢而且會嚴(yán)重影響性能Nutanix RF2 的架構(gòu) 重建的速度快，且對性能的影響較小當(dāng)Nutanix 的Cluster 越大時，重建的速度是越快的提供更好的空間使用率ADAPTIVE REPLICATION SELECTIONNode 1Node 2Node 3Replica WritePrima

9、ry Write強(qiáng)化的設(shè)計智能的將數(shù)據(jù)分散依照 (queue depth and free space) 的情況Skew-based 的硬盤分散技術(shù)效益改善多種混合慶用使用單一的Nutanix Cluster (server virt, databases, VDI)使用storage heavy 或是 all-flash 的節(jié)點(diǎn)在同一個 cluster應(yīng)用的密集度與性能QUALITY OF SERVICERead Intensive W/LWrite Intensive W/LBACK END OPS(Curator, Cerebro)強(qiáng)化的設(shè)計將讀與寫的Queues 分開自動化調(diào)整前端與后

10、端控制器的IO 操作效益滿足你所有的不同的應(yīng)用負(fù)載，應(yīng)用之間不會相互的干擾!可預(yù)測的性能支持你的關(guān)鍵應(yīng)用節(jié)省成本 壓縮技術(shù)壓縮強(qiáng)化的設(shè)計先進(jìn)的壓縮技術(shù) 將”冷” 資料透過更有效率的算法進(jìn)行壓縮，達(dá)到付存最大的使用空間效益增加空間使用效率100% 的后臺處理程序，對性能無影響節(jié)省成本-數(shù)據(jù)加密內(nèi)建加密強(qiáng)化的設(shè)計使用AES-256 data-at-rest 軟件加密技術(shù)效益使用加密SED 硬盤高度彈性 整個Cluster 或是 Container 的層級對數(shù)據(jù)壓縮的能力沒有任何的影響在高峰情況下對性能的影響小于10%節(jié)省成本 EC-X糾刪碼DDP(2,1) EC Strips in a 4-N c

11、lusterEC Savings = 1.33 (4/3)EC Strip automatically increases to (4,1)EC Savings = 1.6 (8/5)2 Nodes AddedDDPDD強(qiáng)化的設(shè)計使用現(xiàn)有的 EC strips 技術(shù)，當(dāng)增加節(jié)點(diǎn)時會自動擴(kuò)充新的EC strips 會隨著節(jié)點(diǎn)的增加而自動延伸至新加的節(jié)點(diǎn)之上效益增加空間的利用率簡化管理INTUITIVE CONTROL強(qiáng)化的設(shè)計使用一鍵式的操作來執(zhí)行任何的工作，或是得到相關(guān)的資訊按照虛擬機(jī)使用行為來判別虛擬機(jī)的使用效率，進(jìn)而提出改進(jìn)建議集中化的管理顯示每一個VM/應(yīng)用層級的狀態(tài)效益減少管理的成本快

12、速找到問題所在 對數(shù)據(jù)庫所需的資源進(jìn)行正確的評估提醒 對于你的應(yīng)用，一定要正確的評估應(yīng)用所需的資源 不要只用數(shù)據(jù)庫容量值來進(jìn)行評估，還有一些其他的因素需要考量Nutanix AMF Xplorer 提供數(shù)據(jù)庫容量評估工具Nutanix AMF SQL Xplorer 提供對SQL 數(shù)據(jù)庫容量評估不需要安裝任何的Agent在SQL 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上 一鍵收集所有的數(shù)據(jù)庫資訊同時提供最佳實(shí)踐的建議Nutanix Sizer 在線資源評估工具Nutanix Sizer能夠根據(jù)用戶的容量需求，進(jìn)行建議使用什么型號的Nutanix硬件來滿足應(yīng)用需求在所有的客戶交易中，我們嚴(yán)格要求一定要有Sizer提供的報

13、告才可以進(jìn)行項目報價及銷售流程/關(guān)鍵應(yīng)用的最佳實(shí)踐作法Nutanix LayerHypervisor LayerGuest OS LayerApplication Layer將你的應(yīng)用放在Nutanix平臺時，我們會要求客戶一定要參考我們的最佳實(shí)踐進(jìn)行部署不只是在應(yīng)用層面，同時要考慮到其他的層面，如Hypervisor 及操作系統(tǒng)等Response time最佳實(shí)踐-真實(shí)案例未應(yīng)用最佳實(shí)踐應(yīng)用了最佳實(shí)踐虛擬化層的最佳實(shí)踐使用高時鐘頻率 / 主頻, 較少的core 數(shù)的CPU 來節(jié)省所需的數(shù)據(jù)庫的授權(quán)成本將VM 的大小限于一個NUMA 節(jié)點(diǎn)上一般的Overcommit 的比例Production

14、 = 2:1NonProd = 4:1 or 6:1不要把hyper threaded 當(dāng)做是一個core 來估算應(yīng)用所需要的vCPU (Hyper threading 默認(rèn)已經(jīng)打開)Processor虛擬化層的最佳實(shí)踐對于生產(chǎn)型的數(shù)據(jù)庫負(fù)載，不要overcommit 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫用滿所有的預(yù)留內(nèi)存使用Hugepage參數(shù)關(guān)閉 transparent Hugepage 的設(shè)定確保VMs 不會被Hypervisor swap out使用低延遲的10GbE 網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)對于RAC 節(jié)點(diǎn)中的Interconnect網(wǎng)絡(luò)使用專用的VLAN使用 VMXNET3 para虛擬網(wǎng)卡MemoryNetwork虛擬

15、化層的最佳實(shí)踐使用多個 vmdks 或是 vDisks 使用LVM stripe 或是Oracle ASM若使用 ESX Hypervisor , 使用多張的虛擬 SCSI 控制器，把vmdks 分散到多個控制器上使用PVSCSI 虛擬控制卡若使用 ASM 選擇Redundancy 為”Normal” 且AU Size 設(shè)定為 1MBStorageNutanix 提供各類應(yīng)用的最佳實(shí)踐白皮書從官網(wǎng)可以下載-建議閱讀按按照建議實(shí)施數(shù)據(jù)庫的一鍵搬遷工具Xtract for DBsXtract for DBsArchitectureDesign TemplateDiscover & AssessDe

16、ployment & Migration不需要安裝Agent 可支持任何的SQL 平臺根據(jù) SQL 最佳實(shí)踐自動實(shí)施自動安裝新的SQL Server數(shù)據(jù)的自動搬遷Nutanix 協(xié)助小米的企業(yè)云面臨的問題不再使用傳統(tǒng)架構(gòu)，即使使用的了全閃的存儲設(shè)備還是沒有辦法解決問題當(dāng)企業(yè)的架構(gòu)需要擴(kuò)展時，管理成了最大的問題解決方案小米使用Nutanix 企業(yè)云方案，將企業(yè)內(nèi)部的 Microsoft Exchange, MS SQL Server 數(shù)據(jù)庫及 SAP 應(yīng)用都放在Nutanix 的平臺上解決了原本的存儲性能不佳的問題簡化了整個IT 的管理，以及對就用性能的預(yù)測，進(jìn)行有效率的管理基于Nutanix企

17、業(yè)云平臺的容災(zāi)許晶 資深系統(tǒng)工程師容災(zāi)的必要性停機(jī)的漣漪效應(yīng)數(shù)據(jù)丟失收入損失恢復(fù)成本最終用戶生產(chǎn)力的喪失法律和監(jiān)管并發(fā)癥聲譽(yù)破壞宕機(jī)的成本2016年平均停機(jī)成本為740,357美元數(shù)據(jù)丟失自2012年以來上升了40071的組織對他們的災(zāi)難恢復(fù)沒有信心具有多個存儲災(zāi)備供應(yīng)商的公司的數(shù)據(jù)丟失可能性是單一供應(yīng)商數(shù)據(jù)量的3倍基于SLA的建議備份技術(shù)或容災(zāi)技術(shù)RTORPO分鐘分鐘小時/天小時/天次要事故零接近零分鐘/小時分鐘/小時嚴(yán)重事故RTO Recovery Time Objective 是反映業(yè)務(wù)恢復(fù)及時性的指標(biāo)，表示業(yè)務(wù)從中斷到恢復(fù)正常所需的時間RPO Recovery Point Object

18、ive 是反映恢復(fù)數(shù)據(jù)完整性的指標(biāo)，在同步數(shù)據(jù)復(fù)制方式下，RPO等于數(shù)據(jù)傳輸時延的時間；在異步數(shù)據(jù)復(fù)制方式下，RPO基本為異步傳輸數(shù)據(jù)排隊的時間您可以采納的技術(shù)MS Exchange DAGsMS SQL Server AAGsOracle DataGuardInfrastructure Centric（Vplex、metrocluster）Nutanix Data ProtectionHyper-V Replica, vSphere Replication什么會影響您的技術(shù)決策需要保護(hù)什么？業(yè)務(wù)的依賴性？一種或多種恢復(fù)方法？備份和恢復(fù)的時間周期?同步還是異步，能否容忍數(shù)據(jù)丟失?多種SLA 級

19、別需求?我應(yīng)該使用什么技術(shù)？成本和易用性？故障轉(zhuǎn)移時間？ 容易出錯？ 如何測試？Nutanix數(shù)據(jù)保護(hù)適合用在哪里？RTORPO1 小時分鐘級Time Stream小時級別小時級Cloud Connect次要事故接近零分鐘級Metro Availability1 小時分鐘級第三方備份方案嚴(yán)重事故DRBackupRemote ReplicationTime StreamNutanix 本地快照技術(shù)(Time Stream)使用場景防止操作系統(tǒng)損壞虛擬機(jī)快照文件級別自服務(wù)與一般快照功能的差異顆粒度為虛擬機(jī)或虛擬磁盤低性能影響VM和應(yīng)用程序級一致性Nutanix 異步災(zāi)難恢復(fù)功能復(fù)制差異數(shù)據(jù)在線去重

20、在線壓縮靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)限制帶寬時間表異步復(fù)制間隔時間1 Hour15 Seconds15 Minutes5 Minutes低RPO帶來的業(yè)務(wù)優(yōu)勢企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)保護(hù)在發(fā)生中斷或?yàn)?zāi)難時盡量減少數(shù)據(jù)丟失在應(yīng)用程序或VM級別進(jìn)行還原的粒度控制更高的投資回報率相對于傳統(tǒng)架構(gòu)超越HCI競爭對手簡單易于使用集中式控制臺（Prism）管理，具有直觀的故障轉(zhuǎn)移和容災(zāi)演練工作流程沒有延遲和距離限制LWS (Light Weight Snapshot)輕量級快照實(shí)現(xiàn)分鐘級RPOvDisk1 OplogvDisk2 OplogvDisk3 OplogvDisk4 OplogBase SnapshotSnapshotS0

21、S1LWS1(1 min)LWS3(3 min)LWS2(2 min)Application VMEpisode 1-4Episode 5-7Episode 6-10Episode 11LWS (Light Weight Snapshot)輕量級快照實(shí)現(xiàn)分鐘級RPO遠(yuǎn)程群集本地群集S0OplogNFS MetadataS1S2OplogNFS MetadataLWSLWSLWSLWSS0S1S2LWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWS什么是Metro Availability?延伸了虛擬化群集同步復(fù)制延伸了存儲命名空間集成解決方案快速部署簡單管理彈性配置Prot

22、ection Domain 2Protection Domain 1站點(diǎn) 1站點(diǎn) 2Hypervisor HA ClusterActive Container 1Standby Container 1Standby Container 2Active Container 25ms RTTMetro Availability數(shù)據(jù)同步的實(shí)現(xiàn)機(jī)制Protection Domain 1Active Container 1Standby Container 1CVMCVMCVMCVM12233 ack2 ack2 ack1 ackActive （主站點(diǎn)）寫入RF2數(shù)據(jù)同步過程Metro Availabi

23、lity數(shù)據(jù)同步的實(shí)現(xiàn)機(jī)制Standby （備站點(diǎn)）寫入RF2數(shù)據(jù)同步過程Protection Domain 1Active Container 1Standby Container 1CVMCVMCVMCVM13344 ack3 ack3 ack1 ack22 ackMetro Availability數(shù)據(jù)同步的實(shí)現(xiàn)機(jī)制Standby （備站點(diǎn)）讀取數(shù)據(jù)過程Protection Domain 1Active Container 1Standby Container 1CVMCVMCVMCVM11 ack22 ackMetro Availability最佳實(shí)踐：Affinity Rules親近

24、規(guī)則vSphere HA Cluster保護(hù)域2保護(hù)域1站點(diǎn) 1站點(diǎn) 2Active Container 1Standby Container 1Standby Container 2Active Container 2設(shè)定成“Should”Affinity規(guī)則在 Site 2 (Container 2)設(shè)定成“Should” Affinity 規(guī)則在Site 1 (Container 1)5ms RTT計劃內(nèi)跨站點(diǎn)在線遷移業(yè)務(wù)更新 Affinity 規(guī)則vMotion 遷移虛擬機(jī)到站點(diǎn) 2提升站點(diǎn)2為保護(hù)域的主站點(diǎn)Disable 站點(diǎn)1同步重新Re-enable the 站點(diǎn)2到站點(diǎn)1的同步

25、復(fù)制保護(hù)Hypervisor HA Cluster保護(hù)域1站點(diǎn) 1站點(diǎn) 25ms RTTActive Container 1Standby Container 1Active Container 1Inactive Container 1Standby Container 1Metro Availability和快照容器級快照無額外復(fù)制 每四小時自動創(chuàng)建一次獨(dú)立自動過期如果禁用或中斷Metro，則用于增量追加點(diǎn)由您自定義調(diào)度安排本地和遠(yuǎn)程恢復(fù)點(diǎn)根據(jù)您的要求定義的保留可以復(fù)制到第三個遠(yuǎn)程站點(diǎn)Hypervisor HA Cluster保護(hù)域1站點(diǎn) 1站點(diǎn) 2快照 N快照 N5ms RTT快照 N快照 NActive Container 1Standby Container 1Metro + 第三異步復(fù)制站點(diǎn)保護(hù)域1Hypervisor HA Cluster 保護(hù)域1站點(diǎn) 1站點(diǎn) 2快照 N快照 N5ms RTT快照 N快照 NActive Container 1Standby Container 1快照 N快照 NContai