聯(lián)想 Nutanix AHV虛擬化平臺介紹

1、聯(lián)想 Nutanix AHV虛擬化平臺介紹對Hypervisor的思考關(guān)注工作負載，而不是HypervisorHypervisor以外的功能才是關(guān)鍵所在傳統(tǒng)Hypervisor專為網(wǎng)絡(luò)共享存儲而設(shè)計不可擴展缺少移動性與鎖定管理過于復(fù)雜未事先考慮安全問題Hypervisor特性過于復(fù)雜 注重硬件而不是應(yīng)用傳統(tǒng)Hypervisor管理面臨限制管理解決方案浪費了大量時間與精力難以安裝與維護 困難工作流用戶界面有限腳本與API質(zhì)量不佳復(fù)雜性管理工作與Hypervisor及虛擬機相分離設(shè)計規(guī)模過大，使靈活性受到限制擴展有限不具備內(nèi)置可用性必須單獨配置及管理可用性挑戰(zhàn)AHV具備的企業(yè)級功能AHV：專為HC

2、I構(gòu)建和優(yōu)化的虛擬化平臺開箱即用單一界面管理 單一廠商支持簡單易用Web-Scale架構(gòu)無節(jié)點限制管理組件隨集群擴展可擴展完全分布式的內(nèi)置高可用管理組件高可用高可用安全第一的設(shè)計STIG定期評估配置自愈安全STIG： Security Technical Implementation Guide，安全技術(shù)實施指南AHV為VM感知型基礎(chǔ)架構(gòu)進行了優(yōu)化改進移動性移動虛擬機時無需擔心存儲訪問與遷移問題在ESXi與AHV之間遷移虛擬機無需購買 包含于HX系列解決方案無需購買 無隱性成本(無vTAX)適合商品模式標準解決方案，減少復(fù)雜性，節(jié)約時間與資金避免傳統(tǒng)Hypervisor的特性膨脹、廠商鎖定與存

3、架軟件 ThinkAgile HX Series軟件架構(gòu)標準的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺，涵蓋計算、存儲與虛擬化，可運行任何應(yīng)用，適合各種規(guī)模綜合型管理解決方案，顯著簡化數(shù)據(jù)中心運行PrismAcropolisThinkAgile HX Series軟件架構(gòu)分布式存儲框架應(yīng)用移動性框架AcropolisPrismAHV (內(nèi)置虛擬化)基礎(chǔ)架構(gòu)虛擬機管理運行分析容量規(guī)劃AHV：優(yōu)化虛擬機管理標準部署以虛擬機為中心的政策 單一管理面板單一廠商支持高度自動化簡單性虛擬機管理隨集群而擴展與“按增長付費”模式互補伸縮性Web-scale技術(shù)管理隨集群而擴展全分布式專用架構(gòu)內(nèi)置可用性AHV：專為企業(yè)云的新時代而設(shè)計AH

4、V安全的企業(yè)級虛擬化，內(nèi)置于基礎(chǔ)架構(gòu)堆棧強大的虛擬化與管理功能及標準對全部堆棧實施直觀、可恢復(fù)、可伸縮的管理無需單獨的工具無附加成本，不需安裝標準解決方案，減少復(fù)雜性，節(jié)約時間與資金AHV：使虛擬化隱形按增長付費內(nèi)置虛擬化，無附加軟件許可快速部署虛擬化與管理功能開箱即用。無需安裝附加組件簡化管理 通過直觀、可恢復(fù)、可擴展的單一平臺管理整個基礎(chǔ)架構(gòu)堆棧 逐步擴展 根據(jù)需求在幾分鐘內(nèi)完成擴展，實現(xiàn)零停機一站式支持為整個基礎(chǔ)架構(gòu)堆棧提供業(yè)內(nèi)一流的支持購買部署管理擴展支持AHV：廣泛的應(yīng)用生態(tài)Guest操作系統(tǒng)Windows服務(wù)器應(yīng)用與技術(shù)硬件平臺AHV主要特性和服務(wù)AHV的演化4.1.3AHV引入虛

5、擬機CRUD（Create，Read，Update，Delete）初步放置4.5企業(yè)級就緒虛擬機高可用（HA）異步災(zāi)難恢復(fù)微軟SVVP認證（ServerVirtualizationValidationProgram）支持Citrix4.6遷移就緒跨Hypervisor災(zāi)難恢復(fù)一鍵式Hypervisor轉(zhuǎn)換ESRP認證（TheExchangeSolutionReviewedProgram）Citrix XenDesktop插件5.0各種工作負載關(guān)聯(lián)性、反關(guān)聯(lián)性規(guī)則動態(tài)調(diào)度ADS網(wǎng)絡(luò)可視化自助服務(wù)門戶可用于企業(yè)級應(yīng)用主機配置信息虛擬網(wǎng)絡(luò) 一鍵升級 主機維護模式簡化擴展(自動兼容CPU)鏡像服務(wù)跨H

6、ypervisor遷移、災(zāi)難恢復(fù)與備份自動資源規(guī)劃與虛擬機放置規(guī)避性能熱點（即DRS）虛擬機高可用性熱遷移 以虛擬機為中心的存儲、快照與克隆動態(tài)IP地址管理 虛擬機分析 AHV：高可用性詳細解讀主機發(fā)生故障后自動重啟用戶虛擬機通過Prism提供政策支持AHV采取最佳準入控制政策：保留段（缺?。┍Ａ糁鳈C優(yōu)勢始終開啟的虛擬機減少管理員成本AHV：規(guī)劃原則虛擬機虛擬機反臨近性 （高可用性）虛擬機 主機臨近性(許可)虛擬機-主機臨近性：將啟動后的虛擬機放置于選定主機組，并保持這個位置?！皠?wù)必”規(guī)則絕對不能違反：初步放置高可用性主機維護模式 ADS 手動熱遷移虛擬機-虛擬機反臨近性：將一組啟動后的虛擬機

7、放置于不同主機，并保持這個位置?！皯?yīng)該”規(guī)則盡力遵守，但也可違反。均完全支持5.0AHV：動態(tài)調(diào)度ADS自動探測并重新修復(fù)CPU與存儲熱點發(fā)現(xiàn)下列異常：a) CPU熱點主機，虛擬機，vDisk線程，stargate閾值，85%主機b) 存儲控制器熱點閾值，85% CVM c) 違反預(yù)定規(guī)則如發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)通過以下措施修復(fù)：a) 熱遷移虛擬機b) 重定向ABS iSCSI會話缺省開啟每15分鐘探測一次異常AHV：虛擬機熱添加資源熱添加磁盤NICCPU內(nèi)存AHV：自動化CPU兼容性Initial 3 node clusterCPU Family XFuture Cluster ExpansionCP

8、U Family Y (newer)As nodes are added, CPU automatically kept at Family X compatibilityCPU Family X depreciatedAfter reboot VMs will move to Family Y compatibilityAHV：支持vGPUAHVAHV：軟件定義網(wǎng)絡(luò)br1UVMeth0UVMeth0br0bond0UVMeth0bond1eth0eth1eth2eth3tag:11以開放式vSwitch為基礎(chǔ)全面分布至所有節(jié)點虛擬網(wǎng)絡(luò)與vLANIP地址管理 (DHCP)綁定 / 鏈接聚合啟動

9、 / 備份BW平衡LACP每個橋接配備一個綁定，以一個或多個向上鏈路tap0tag:9tap2tap1自動管理 用戶管理全分布式網(wǎng)絡(luò)，以開放標準為基礎(chǔ)，簡化部署，確保配置統(tǒng)一性AHV：網(wǎng)絡(luò)可視化AHV：網(wǎng)絡(luò)自動化，與聯(lián)想CNOS交換機配合自動交換機配置持續(xù)的交換機管理保證正常運行當虛擬機變更時，實現(xiàn)物理網(wǎng)絡(luò)的自動配置 (如端口和VLAN自動化)將重復(fù)的、人工的任務(wù)變?yōu)樽詣踊?，避免出錯支持Prism REST API配置更新不需要用戶干預(yù)當虛擬機移動時，不會丟失網(wǎng)絡(luò)連接當虛擬機的位置變化時，不需要停機維護在虛擬機、VLAN、交換機間擴展Prism管理員創(chuàng)建，監(jiān)控和管理虛擬網(wǎng)絡(luò)的變更5 minut

10、es saved per VLAN per switch100% reduction in recurring VLAN admin time借助ThinkAgile Network Orchestrator在集成虛擬網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)有效管理、降低成本AHV：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)注入和鏈接VLAN 10VLAN 11VLAN 12WebDatabase從Web到DB的所有數(shù)據(jù)庫查詢都要通過防火墻服務(wù)PrismAHV：微分段實現(xiàn)集中的安全策略VLAN 12VLAN 10VLAN 11“Web VMs can talk to DB VMs on port 1521”WebDatabase Prism簡單而直觀的策略

11、模型，用于虛擬化團隊從策略表達上消除網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性（VLAN、子網(wǎng)和路由）執(zhí)行跟隨虛擬機，與網(wǎng)絡(luò)拓撲獨立AHV：支持Citrix PVS和MCSHVDHSDHVDHSDInfraInfraHVD/HSDHVD/HSDNutanix Acropolis Hypervisor 同時支持HSD和HVD桌面可以從試用無縫擴展到生產(chǎn)AHV：Turbo提升性能Traditional HypervisorAHV TurboAHV Turbo ModeCVMNEW*in developmentAHV：AMF虛擬網(wǎng)絡(luò)類似于“分布式端口組”各虛擬網(wǎng)絡(luò)都是一組虛擬NIC的通用配置點物理交換機端口必須配置為trunk

12、VLANIP地址管理AHV：AMF IP地址管理集成式DHCP服務(wù)器Acropolis截取IPAM網(wǎng)絡(luò)來賓的DHCP請求，做出回應(yīng)虛擬化管理員管理多個IP地址支持隨機DHCP選項，為DNS和TFTP配置提供用戶界面支持優(yōu)勢無需外部IT管理服務(wù)優(yōu)勢無需外部IT管理服務(wù)AHV：鏡像服務(wù)利用現(xiàn)有的AHV鏡像通過Prism進行鏡像管理內(nèi)置轉(zhuǎn)換為Acropolis DSF支持多種格式：qcow, qcow2, vmdk, VHD, VHDx, raw, ISO隨后使用上傳鏡像創(chuàng)建虛擬機AHV：以安全為宗旨的設(shè)計全堆棧安全性 開發(fā)周期微分段加密殺毒軟件反惡意軟件防火墻密鑰管理生態(tài)系統(tǒng)安全認證自動驗證與自我

13、修復(fù)重復(fù)更新評估測試測量報告AHV：消除擴展風險詳細解讀可預(yù)測管理組件的伸縮性每一臺CVM均參與管理功能（配置、管理、監(jiān)控、擴展與自動化）AHV數(shù)據(jù)存儲于全分布式Cassandra數(shù)據(jù)庫角色分布優(yōu)勢無需部署附加組件、數(shù)據(jù)庫、vApp可預(yù)測伸縮性沒有管理層需要管理Acropolis MasterAcropolis Slave 1Acropolis Slave nCVMCVMCVMAHV：跨Hypervisor操作Main Data CenterDR Site容災(zāi)管理一鍵式轉(zhuǎn)換應(yīng)用移動性框架AHV：跨Hypervisor的備份與災(zāi)難恢復(fù)采用集成式備份與災(zāi)難恢復(fù)，自行選擇hypervisor擁有異步

14、遠程復(fù)制技術(shù)的所有優(yōu)勢自動完成配置遷移與虛擬機轉(zhuǎn)換 優(yōu)勢AHVAHVAHV：自助服務(wù)管理員為團隊分派定額團隊部署應(yīng)用 （虛機或容器）部署可消費的資源以部門為單位計費和付費AHV：備份API用于“高效的”第三方備份備份軟件備份 APIs將Nutanix集群上的虛擬機備份至可選擇的備份目標 (亦可以是Nutanix集群)在備份數(shù)據(jù)時，備份軟件同Nutanix API直接交互 (發(fā)生改變的塊)目前支持：COMMVAULTCOMTRADERUBRIKVEEAMAHV技術(shù)Deep DiveAHV管理消除擴展風險詳細解讀可預(yù)測管理組件的伸縮性每一臺CVM均參與管理功能（配置、管理、監(jiān)控、擴展與自動化）AH

15、V數(shù)據(jù)存儲于全分布式Cassandra數(shù)據(jù)庫優(yōu)勢無需部署附加組件、數(shù)據(jù)庫、vApp可預(yù)測伸縮性沒有管理層需要管理界面 政策虛擬化管理服務(wù)分析云應(yīng)用移動性框架（AMF）分布式存儲框架（DSF）管理對象容器卷虛擬機管理 AHV虛擬機數(shù)據(jù)路徑虛擬磁盤存儲多路徑通過CVM維護窗口實現(xiàn)更好負載分布可用于動態(tài)消除存儲熱點分布式存儲框架AHV數(shù)據(jù)路徑可恢復(fù)功能虛擬磁盤存儲多路徑通過CVM維護窗口實現(xiàn)更好的負載分布可用于動態(tài)消除存儲熱點分布式存儲框架AHV：vNUMA提高虛機性能將NUMA的范圍擴展到Guest OS將虛擬的NUMA節(jié)點分配到主機端的物理NUMA節(jié)點當Guest分配的vCPU或vRAM超過主機

16、上的物理NUMA邊界時，提高性能AHV：Turbo加強virtIO DriverUser SpaceKernel SpaceHostOldNewQEMUvirtIO DriverAHV TURBOHWCVMCVM使用DPDK庫來加快UVM和CVM的通信在UVM和CVM間實現(xiàn)端到端的并行IO處理減少延遲和爭奪，RDMA，NVMe，AHV Turbo全棧優(yōu)化在擴展時實現(xiàn)VG負載均衡AHV：KVM存儲HWHost (Linux)kuCVMkvm.koqemu(UVM)qemu(CVM)UVMs 010111010110 110110100101 011100101010010100100010101

17、001011101guestsmemory010111010110110110100101011100101010010100100010101001011101guestsmemoryvCPUvCPUvCPUmain loop(device emulation)main loop(device emulation)Blk LayerPCIpassthrukukuvirtio-scsiStorage WorkloadvCPUNDFSvirtio-netvhost-netNETreqreqreqiSCSIAHV：QEMU單一隊列模式HWHostGuestper vdisk iSCSIconn t

18、o StargateQemukerneluserUser Appcpu 1User Appcpu 2User Appcpu 3Block Layerper vdiskreq queueSCSI Disk VirtIO PCI SCSI ControllerSCSI Diskper controllerreq queuecpu 8競爭競爭 競爭AHV：優(yōu)化存儲數(shù)據(jù)路徑HWHost (Linux)kuCVMkvm.koqemu(UVM)qemu(CVM)UVMs 010111010110 110110100101 011100101010010100100010101001011101guests

19、memory010111010110110110100101011100101010010100100010101001011101guestsmemoryvCPUvCPUvCPUmain loop(device emulation)Block LayerPCIpassthrukukuvirtio-scsiStorage WorkloadNDFS (Stargate)virtio-netvhost-netiSCSIvCPUNETmain loop(device emulation)AHV：存儲數(shù)據(jù)路徑亦即“AHV Turbo”HWHost (Linux)kuCVMkvm.koqemu(UVM)

20、qemu(CVM)UVMs 010111010110 110110100101 011100101010010100100010101001011101guestsmemory010111010110110110100101011100101010010100100010101001011101guestsmemoryvCPUvCPUvCPUmain loop(device emulation)Block LayerPCIpassthrukukuvirtio-scsiStorage WorkloadStargatevirtio-netvhost-netiSCSIvCPUNETVQVQVQAHV

21、 TurbomappingAHV：Turbo多隊列模式HWHostGuestkerneluserUser Appcpu 1User Appcpu 2User Appcpu 3MQ Block LayerSCSI Disk VirtIO PCI SCSI ControllerSCSI Diskper vdisk/CPUreq queueper controller/CPUreq queuemultiple threadshandle req queuesper vdisk/threadiSCSI conn to StargateFRODOcpu 8cpu 9AHV：競爭對比AHV：不等于KVMA

22、HV 填補了普通KVM企業(yè)級特性空白HADRS更多超越普通 KVM的企業(yè)級功能Prism ManagementSecurityHA+ADS (DRS+)CPU CompatibilityAHV Turbo vGPUAHV：與ESXi功能相當，90%的使用案例為何不選擇AHV？虛擬化vMotionAHVAMF/DSFPrism管理存儲熱添加HotplugEVC集群內(nèi)CPU兼容性Enhanced vMotion CompatibilitydVS分布式虛擬交換機vVols虛擬卷CBT數(shù)據(jù)塊修改跟蹤，提高備份效率復(fù)制主機HA虛擬機HADRS分布式資源調(diào)度主機配置信息VUM虛擬機遷移熱添加開放vSwit

23、ch兼容CPU以虛擬機為中心的分布式存儲網(wǎng)絡(luò)CBT復(fù)制主機HAADS、VM HA熱點規(guī)避基礎(chǔ)一鍵式升級為何不選擇AHV？虛擬化ESXiAHVAMF/DSFPrismvSAN 管理VUMVMwareUpdate Manager存儲vROps(vRealize operations)vRAC(vRealizeAutomationCenter)vCenter第三方 虛擬化存儲與服務(wù)器傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)成本降低60%傳統(tǒng)虛擬化成本降低80%AHV Vs. VMwarevCentervRealize OperationsPrism ProCALMNSXMicrosegmentation and network

24、 insertion Prism CentralSRMESXAHVvRealize AutomationXi DRaaSFile ServicesAFSAHV Vs. VMware，全棧競爭對比AHV NSX OVSVirtualizationvMotionVM MigrationHot AdddVS / NSXEVCHot AddCPU CompatibilityVirtual Networks / MicrosegmentationESXi NDFS AFS ABSACSStoragevSAN 3rd Party Storage ServicesvVolsVM Centric DSFCBT

25、ReplicationCBTReplication Near-SyncPrismvCenterVUMvROpsvRACCalmManagementCalm Automation“1 Click”ADS / PlacementHAFull Stack VisibilityvROpsHADRSvRA / vCloudVUM/Host Profiles為何不選擇AHV？AHV擁有運行當今多數(shù)企業(yè)應(yīng)用所需要的特性，而且不止如此AHV能夠提供“必要”特性，與AMF和DSF相結(jié)合，即可構(gòu)成功能遠遠超過“hypervisor”的綜合型虛擬化平臺出廠安全設(shè)置 / 自我修復(fù)合規(guī)功能跨Hypervisor災(zāi)難恢復(fù)

26、 / 遷移自助服務(wù)配置門戶OpenStack集成支持混合云 (AWS, Azure)可伸縮 / 多站點管理提供運行分析與分析預(yù)測文件與塊服務(wù)AHV的應(yīng)用場景應(yīng)用場景1：現(xiàn)有KVM或Linux站點KVM或Linux密集站點，包括OpenStack安裝與服務(wù)提供商，都是AHV的理想服務(wù)對象AHV服務(wù)提供商應(yīng)用場景2：物理至虛擬的轉(zhuǎn)換從物理遷移至虛擬環(huán)境的工作負載，AHV有助于解決傳統(tǒng)虛擬化的成本、復(fù)雜性與鎖定問題AHV應(yīng)用場景3：OpenStack集成價值主張與優(yōu)勢為現(xiàn)有OpenStack環(huán)境的客戶提供以下優(yōu)勢：簡化集成快速實現(xiàn)價值橫向擴展架構(gòu)使用案例：私有云，異構(gòu)環(huán)境的融合管理API驅(qū)動：Nova (計算)Cinder (塊存儲)Glance (鏡像服務(wù))Neutron (網(wǎng)絡(luò))云管理現(xiàn)狀Prism用于基礎(chǔ)架構(gòu)管理應(yīng)用場景4：Citrix應(yīng)用與桌面虛擬化從XD/XA 7.9 起步 ，AHV與MCS相集成Citrix基礎(chǔ)架構(gòu)VMVMVMVMVMVMVMVMVMVM最終用戶桌面AHVXenApp & XenDesktopNetScaler VPX