高精度超融方案建議書

低空光子超融合數(shù)據(jù)中心方案建議書應(yīng)用調(diào)研目前，XXXX緊跟互聯(lián)網(wǎng)+戰(zhàn)略，重點(diǎn)規(guī)劃以軟件為XX心的業(yè)務(wù)較多，多數(shù)都是面向互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，比如：用xxXX心、支付臺(tái)、設(shè)備系統(tǒng)、O2OXX商臺(tái)、XX辦公軟件臺(tái)及大數(shù)據(jù)臺(tái)等。業(yè)務(wù)系統(tǒng)CPU(core)內(nèi)存(GB)磁盤(GB)操作系統(tǒng)軟件節(jié)點(diǎn)數(shù)支付臺(tái)O2OXX子商務(wù)大數(shù)據(jù)超融合與傳統(tǒng)架構(gòu)選擇超融合基礎(chǔ)架構(gòu)（Hyper-ConvergedInfrastructure，或簡(jiǎn)稱“HCI”）是指在同一套單元設(shè)備XX不僅僅具備計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和服務(wù)器虛擬化等資源和技術(shù)，而且還包括備份軟件、快照技術(shù)、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、在線數(shù)據(jù)壓縮等元素，而多套單元設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)聚合起來，實(shí)現(xiàn)模塊化的無縫橫向擴(kuò)展（scale-out），形成統(tǒng)一的資源池。HCI是實(shí)現(xiàn)“軟件定義數(shù)據(jù)XX心”的終極技術(shù)途徑。HCI類似Google、Facebook等互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)XX心的大規(guī)?；A(chǔ)架構(gòu)模式，可以為數(shù)據(jù)XX心帶來最優(yōu)的效率、靈活性、規(guī)模、成本和數(shù)據(jù)保護(hù)。使用計(jì)算存儲(chǔ)超融合的一體化臺(tái)，替代了傳統(tǒng)的服務(wù)器加集XX存儲(chǔ)的架構(gòu)，使得整個(gè)架構(gòu)更清晰簡(jiǎn)單。下表列舉了使用超融合架構(gòu)（計(jì)算+存儲(chǔ)）和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)XX心三層架構(gòu)（服務(wù)器+光纖交換機(jī)+存儲(chǔ)）的對(duì)比：超融合架構(gòu)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)XX心基礎(chǔ)架構(gòu)性能盡可能提供本地吞吐，并使用SSD保證應(yīng)用IO需求。不存在性能瓶頸隨著訪問集XX存儲(chǔ)的服務(wù)器越來越多，性能瓶頸將日益凸顯橫向擴(kuò)展可以簡(jiǎn)單的在集群XX增加節(jié)點(diǎn)以擴(kuò)展集群規(guī)模和性能由于架構(gòu)限制，無法實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展高可用性可以通過三副本的方式容忍最多兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)故障，并且硬件故障時(shí)數(shù)據(jù)重建速度快，性能幾乎不受影響通過raid技術(shù)實(shí)現(xiàn)高可用性，但面對(duì)硬件故障時(shí)，性能下降嚴(yán)重。整合比虛擬xx度高，是傳統(tǒng)2倍以上虛擬xx度低安裝配置開箱即用的部署方式，只需30分鐘即可完成安裝配置需要準(zhǔn)備大量安裝實(shí)施前的XX息收集和整理工作，并且由專人進(jìn)行安裝部署，最少需要2天時(shí)間管理維護(hù)統(tǒng)一WEB界面管理，維護(hù)方便無需配置LUN、卷、Raid組需要專門存儲(chǔ)管理軟件，配置復(fù)雜。需要廠商支持?？臻g占用使用超融合架構(gòu)：2臺(tái)4U高，總共包含8個(gè)節(jié)點(diǎn)（包含服務(wù)器和存儲(chǔ)）總共占用空間4U使用傳統(tǒng)架構(gòu)：8臺(tái)2路服務(wù)器至少占用8U，存儲(chǔ)至少需要3U總共占用空間11U耗XX使用超融合架構(gòu)：2臺(tái)8節(jié)點(diǎn)，共耗XX2000W運(yùn)行三年XX費(fèi)支出約：5.5萬元使用傳統(tǒng)架構(gòu)：8臺(tái)服務(wù)器均每臺(tái)服務(wù)器耗XX600W計(jì)算，存儲(chǔ)耗XX1500w，總共耗XX6300W運(yùn)行三年XX費(fèi)支出約為：16.8萬元超融合方案設(shè)計(jì)新一代數(shù)據(jù)XX心建設(shè)包含眾多XX息化應(yīng)用的實(shí)施，與此相對(duì)應(yīng)，機(jī)房服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備也必將大量使用，并且隨著后期應(yīng)用擴(kuò)充和服務(wù)擴(kuò)容，服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備的投入必然越來越龐大。一方面，管理硬件基礎(chǔ)設(shè)施的壓力和成本會(huì)不斷增大；另一方面，由于應(yīng)用的多樣性，服務(wù)器和存儲(chǔ)難于有效整合，服務(wù)器的資源使用都遠(yuǎn)低于其實(shí)際的處理能力，計(jì)算能力和存儲(chǔ)容量難以充分利用。實(shí)施虛擬化/xxx數(shù)據(jù)XX心，可以有效整合服務(wù)器及存儲(chǔ)資源，形成計(jì)算資源池，根據(jù)新一代數(shù)據(jù)XX心各項(xiàng)應(yīng)用的實(shí)際需要?jiǎng)討B(tài)分配計(jì)算資源，最大效率的利用現(xiàn)有服務(wù)器及存儲(chǔ)設(shè)備，并對(duì)數(shù)據(jù)XX心硬件設(shè)備進(jìn)行有效管理和xx。設(shè)計(jì)原則在方案設(shè)計(jì)XX我們將遵循以下總體原則：以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向技術(shù)架構(gòu)最終是為業(yè)務(wù)服務(wù)的，因此技術(shù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)一定要以業(yè)務(wù)的需求為導(dǎo)向，充分考慮非功能需求，例如系統(tǒng)的重要程度、安全要求、業(yè)務(wù)連續(xù)性等。遵循互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)新業(yè)務(wù)系統(tǒng)都是面向互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，因此架構(gòu)體系要遵循互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)XX心設(shè)計(jì)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，吸收互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。提高資源利用率現(xiàn)已經(jīng)部署了大量的服務(wù)器，資源使用率低是較突出的一個(gè)問題，因此在項(xiàng)目XX，提高資源利用率成為一個(gè)重要的任務(wù)。動(dòng)態(tài)擴(kuò)展性在IT發(fā)展趨勢(shì)XX，動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)已經(jīng)成為IT基礎(chǔ)架構(gòu)的發(fā)展方向。使IT基礎(chǔ)架構(gòu)成為一個(gè)動(dòng)態(tài)、靈活、具有彈性的IT基礎(chǔ)架構(gòu)，同時(shí)在IT實(shí)時(shí)地運(yùn)營(yíng)過程可進(jìn)行靈活的資源動(dòng)態(tài)調(diào)整。資源擴(kuò)展要體現(xiàn)在計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源的同時(shí)擴(kuò)展。分布式一切應(yīng)用系統(tǒng)的高可用性是保障服務(wù)等級(jí)的重要因素，在架構(gòu)設(shè)計(jì)XX應(yīng)該以軟件定義為主，借助軟件的分布式架構(gòu)滿足高可用性要求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)架構(gòu)和臺(tái)架構(gòu)的無單點(diǎn)故障、無單點(diǎn)瓶頸問題，保障新一代的業(yè)務(wù)系統(tǒng)健xx性。安全性在系統(tǒng)設(shè)計(jì)XX，安全性是一個(gè)非常重要的問題。在架構(gòu)XX需要考慮到虛擬化架構(gòu)內(nèi)外部的安全，包括數(shù)據(jù)安全等問題，以保證整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)期安全穩(wěn)定的運(yùn)行。架構(gòu)設(shè)計(jì)超融合架構(gòu)在數(shù)據(jù)XX心XX承擔(dān)著計(jì)算資源池和分布式存儲(chǔ)資源池的作用，極大地簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)XX心的基礎(chǔ)架構(gòu)，而且通過軟件定義的計(jì)算資源虛擬化和分布式存儲(chǔ)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)無單點(diǎn)故障、無單點(diǎn)瓶頸、彈性擴(kuò)展、性能線性增長(zhǎng)等能力；在虛擬化層可以自由選擇Hypervisor的品牌，包括VMwarevSphere、MicroSoftHyper-v和KVM；而且通過簡(jiǎn)單、方便的管理界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)XX心基礎(chǔ)架構(gòu)層的計(jì)算、存儲(chǔ)、虛擬化等資源進(jìn)行統(tǒng)一的xx、管理和運(yùn)維。超融合基礎(chǔ)架構(gòu)形成的計(jì)算資源池和存儲(chǔ)資源池直接可以被xxx臺(tái)進(jìn)行調(diào)配，服務(wù)于OpenStack、CloudFoundry、Docker、Hadoop等IAAS、PAAS臺(tái)，對(duì)上層的互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)等進(jìn)行支撐。同時(shí)，分布式存儲(chǔ)架構(gòu)簡(jiǎn)化容災(zāi)方式，實(shí)現(xiàn)同城數(shù)據(jù)雙活和異地容災(zāi)。現(xiàn)有的超融合基礎(chǔ)架構(gòu)可以延伸到公有云，可以輕松將私有云業(yè)務(wù)遷到公有云服務(wù)。方案描述計(jì)算資源基于Nutanix架構(gòu)的模塊化數(shù)據(jù)XX心由NutanixBlock(xx塊)和NutanixNode(節(jié)點(diǎn))組成。下圖2.2為標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)Block(xx塊)設(shè)備，僅占用2個(gè)機(jī)架單元(2U高)。而每臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的NutanixBlock(xx塊)設(shè)備均含有四個(gè)獨(dú)立的Nutanix節(jié)點(diǎn)，每個(gè)Node(節(jié)點(diǎn))都是一臺(tái)獨(dú)立的x86服務(wù)器。卻能夠提供4臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)2路IntelCPU的x86服務(wù)器和最大48TB存儲(chǔ)容量。 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VMwarevSphere、MicroSoftHyper-v及NutanixAcropolis臺(tái)提供的KVM等Hypervisor，如圖2.3。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(HighAvailability)、容錯(cuò)(FaultTolerant)、在線遷移(LiveMigration/vMotion)、資源動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡(DistributedResourceScheduler)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。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)臺(tái)。NDFS對(duì)于x86虛擬化臺(tái)軟件而言就是一個(gè)集XX的共享式存儲(chǔ)，與任何其他集XX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XX存儲(chǔ)那樣再配置LUN、卷、或者Raid組。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)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2塊SSD，容量從480GB到1.6TB；4塊SATA的HDD，容量為1TB和2TB(部分型號(hào)節(jié)點(diǎn)提供4TB和6TB的HDD)。圖2.5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xx集型節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)xx集型節(jié)點(diǎn)混合在一個(gè)集群XX。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。磁盤衡功能與各節(jié)點(diǎn)的本地磁盤利用率和內(nèi)置的NDFSILM（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XX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)镾SD層總是能提供最好的讀寫性能，并且在混合存儲(chǔ)環(huán)境XX尤為重要。在超融合的虛擬化環(huán)境XX，所有IO操作都將由本地節(jié)點(diǎn)上的NutanixControlerVM(CVM)接管，以提供極高的性能。據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)及用xxxx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200-300IOPS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)湓诿總€(gè)單節(jié)點(diǎn)上，默認(rèn)提供如下網(wǎng)絡(luò)端口：標(biāo)配2x1GbE,1x1GbERJ45(IPMI)附加Dual-Port10GbE/Quad-Port10GbE/Dual-Port10GBASE-T2x1GbE,1x1GbERJ45(IPMI)在計(jì)算虛擬化資源池XX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)XX心級(jí)別提供集XX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)XX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XX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：類型設(shè)計(jì)備注Nutanix物理節(jié)點(diǎn)之間的內(nèi)部通XX網(wǎng)絡(luò)10Gb以太網(wǎng)雙鏈路冗余每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過兩條萬兆鏈路分別連接兩臺(tái)萬兆交換機(jī)，保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和鏈路的冗余度。Nutanix建議用xx使用萬兆網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)物理節(jié)點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生xx集的寫IO時(shí)，萬兆網(wǎng)絡(luò)能保證提供足夠帶寬滿足節(jié)點(diǎn)之間的IO同步流量?？蛒x端與服務(wù)器虛擬機(jī)之間的通XX網(wǎng)絡(luò)，虛擬化服務(wù)器對(duì)外服務(wù)網(wǎng)絡(luò)1Gb/10Gb以太網(wǎng)，雙鏈路冗余每個(gè)節(jié)點(diǎn)通過兩條千/萬兆鏈路分別連接兩臺(tái)千/萬兆交換機(jī)，保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和鏈路的冗余度。用xx訪問虛擬服務(wù)器對(duì)外提供服務(wù)時(shí)，通過千/萬兆鏈路可以實(shí)現(xiàn)與后端存儲(chǔ)流量隔離。硬件管理網(wǎng)絡(luò)(IPMI)1Gb以太網(wǎng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有獨(dú)立的千兆鏈路，用于連接專門的管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)管理網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)分離?？梢宰畲笙薅缺ＷC管理的靈活性和安全性。備份容災(zāi)Nutanix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TimeStream。用xx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，TimeStream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TimeStream的快照均是基于存儲(chǔ)層面的，與虛擬化層面（例如VMwarevSphere）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。TimeStream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(kù)XX）；同時(shí)使用TimeStream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(kù)XX）；同時(shí)使用TimeStream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)?？梢圆捎胿SphereDataProtectionAdvanced(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：MetroAvailability和RemoteReplication。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XX。MetroAvailability可以實(shí)現(xiàn)同城雙數(shù)據(jù)XX心之間的RPO接近于“零”（需要裸光纖支持），即便是標(biāo)準(zhǔn)RemoteReplication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)XX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xx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)XX心，逐步形成星型的容災(zāi)架構(gòu)。方案優(yōu)勢(shì)使用Nutanix虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)，在保證用xx數(shù)據(jù)的高速訪問和高可靠性同時(shí)，不再需要傳統(tǒng)的集XX式存儲(chǔ)架構(gòu)，避免在今后運(yùn)行過程XX出現(xiàn)設(shè)計(jì)初期忽視的性能問題。按照服務(wù)器和存儲(chǔ)使用現(xiàn)狀，建議使用Nutanix來支撐現(xiàn)有應(yīng)用。在今后隨著業(yè)務(wù)發(fā)展，可以方便的按照節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)容，避免建設(shè)初期一次性投資過大，后期卻發(fā)現(xiàn)性能問題，需要追加投資的問題出現(xiàn)。Nutanix是部署XXxx、值得XX賴的虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)臺(tái)。Nutanix適用于最重要的XX防、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域，可為數(shù)據(jù)XX心虛擬化帶來橫向擴(kuò)展架構(gòu)、高可用性和可靠性等優(yōu)勢(shì)。研究顯示，并非所有的XX數(shù)據(jù)XX心項(xiàng)目真正做到了全面部署，很大一部分項(xiàng)目通常因?yàn)榛A(chǔ)設(shè)施的成本不斷攀升而束之高閣。傳統(tǒng)服務(wù)器和存儲(chǔ)陣列擴(kuò)展成為XX數(shù)據(jù)XX心項(xiàng)目成本高昂、過程復(fù)雜并且難于實(shí)施的主要因素。從諸多數(shù)據(jù)XX心項(xiàng)目實(shí)施來看，在XX環(huán)境XX，性能、可靠性、可擴(kuò)展性是關(guān)鍵，因?yàn)樽罱K用xx體驗(yàn)直接來自于基礎(chǔ)設(shè)施的高性能和高可靠性。Nutanix將融合基礎(chǔ)設(shè)施、橫向擴(kuò)展架構(gòu)和軟件定義存儲(chǔ)的各種優(yōu)勢(shì)結(jié)合在一起，可提供極佳的數(shù)據(jù)XX心虛擬化體驗(yàn)，而其成本僅為傳統(tǒng)服務(wù)器和存儲(chǔ)器的一小部分。Nutanix完整集群是一種能夠橫向擴(kuò)展的計(jì)算和存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施，它使各組織機(jī)構(gòu)無需存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（SAN或NAS）即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)XX心虛擬化。Nutanix專門為虛擬化而設(shè)計(jì)，能夠提供全面的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，以及XX級(jí)的性能、可擴(kuò)展性、可用性和數(shù)據(jù)管理功能。它采用英特爾芯片、固態(tài)硬盤等符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硬件組件，以及xx場(chǎng)領(lǐng)先的高級(jí)管理程序，以便提供開箱即用的解決方案，讓數(shù)據(jù)XX心虛擬化變得極其簡(jiǎn)單有效。1)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的分布式計(jì)算Nutanix架構(gòu)與Google的架構(gòu)相類似，是一種可以橫向擴(kuò)展的計(jì)算存儲(chǔ)融合的基礎(chǔ)架構(gòu)，消除了對(duì)于集XX式存儲(chǔ)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的依賴。并且在基于Google的架構(gòu)之上，提供了適合XX環(huán)境的解決方案。GFS是一種特定的解決方案為Google內(nèi)部的應(yīng)用所使用（例如Gmail），而Nutanix提供的是一種通用的虛擬化環(huán)境解決方案。另外，Nutanix有更好的橫向擴(kuò)展能力，提供更好的XX級(jí)數(shù)據(jù)管理特性，通常這些特性需要額外的網(wǎng)絡(luò)或者存儲(chǔ)硬件才能實(shí)現(xiàn)，例如，高可用性、備份、快照、災(zāi)難恢復(fù)等。2)專為虛擬化設(shè)計(jì)Nutanix是針對(duì)虛擬化環(huán)境而設(shè)計(jì)的，因此可以很好的支持虛擬化環(huán)境XX基于傳統(tǒng)存儲(chǔ)架構(gòu)所實(shí)現(xiàn)的功能，包括虛擬機(jī)的熱遷移和高可用性等。Nutanix架構(gòu)是虛擬機(jī)感知型的，它克服可傳統(tǒng)架構(gòu)下解決方案的一些弊端，例如，當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備（LUN）共享所有虛擬機(jī)使用時(shí)，很難使用在存儲(chǔ)上使用基于虛擬機(jī)的備份、復(fù)制和快照功能，并且當(dāng)架構(gòu)越來越復(fù)雜時(shí)，很難診斷性能瓶頸。而Nutanix架構(gòu)克服了這些限制。3)存儲(chǔ)分層優(yōu)勢(shì)Nutanix架構(gòu)充分發(fā)揮了存儲(chǔ)分層的SSD固態(tài)硬盤的優(yōu)勢(shì)，由于傳統(tǒng)存儲(chǔ)都是針對(duì)機(jī)械硬盤而設(shè)計(jì)的，而傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤與SSD硬盤的數(shù)據(jù)訪問方式完全不同，機(jī)械硬盤需要旋轉(zhuǎn)和尋道，而SSD硬盤則完全沒有這些限制，因此不能指望針對(duì)機(jī)械硬盤設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)軟件能充分發(fā)揮SSD硬盤的性能優(yōu)勢(shì)。Nutanix架構(gòu)使用SSD來保存大量經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)，從虛擬機(jī)的元數(shù)據(jù)到業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)都保存在分布式CacheXX已提供極高的IO性能，并且保存在持久化的存儲(chǔ)XX以便于存取。Nutanix架構(gòu)極高的IO吞吐性能是得益于使用SSD磁盤，包括：保留SSD用于IO敏感的操作；包含空間節(jié)省的技術(shù)，允許大量的邏輯數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在一個(gè)小的物理空間XX；自動(dòng)遷移“冷”數(shù)據(jù)（或者不常訪問的數(shù)據(jù)）到大容量SATA硬盤XX，并且允許管理員指定低優(yōu)先級(jí)的虛擬機(jī)不使用SSD磁盤。橫向擴(kuò)展優(yōu)勢(shì)Nutanix給虛擬化環(huán)境帶來的重要差異化因素之一就是，基礎(chǔ)設(shè)施在進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)其性能仍然保持不變。在Nutanix架構(gòu)XX，在每個(gè)物理節(jié)點(diǎn)本地都運(yùn)行一個(gè)虛擬存儲(chǔ)控制虛機(jī)（CVM）。CVM負(fù)責(zé)本地所有其他虛擬機(jī)的IO操作。當(dāng)集群擴(kuò)展時(shí)，新增加節(jié)點(diǎn)的同時(shí)也新增了CVM，保證了整個(gè)集群性能的橫向擴(kuò)展。與傳統(tǒng)集XX存儲(chǔ)不同，傳統(tǒng)架構(gòu)下集XX存儲(chǔ)只有兩個(gè)存儲(chǔ)控制器，在集群擴(kuò)展時(shí)，存儲(chǔ)控制器無法進(jìn)行有效的擴(kuò)展，從而必然成為整個(gè)架構(gòu)的瓶頸。參考圖2.4說明了Nutanix的橫向擴(kuò)展架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。為了展示這種能力，Nutanix曾實(shí)施過一個(gè)巨型的VDI項(xiàng)目，模擬桌面啟動(dòng)風(fēng)暴，并且當(dāng)基礎(chǔ)設(shè)施從300臺(tái)桌面擴(kuò)展到3000臺(tái)時(shí)，其性能從最終用xx體驗(yàn)的角度來看保持了一致。在大多數(shù)傳統(tǒng)的存儲(chǔ)環(huán)境XX，最佳性能僅出現(xiàn)在第一天，因?yàn)閼?yīng)用程序或工作負(fù)載越來越多，導(dǎo)致性能隨著時(shí)間的推移不斷下降，直至需要進(jìn)行叉車式升級(jí)，采用全新的存儲(chǔ)陣列。下圖說明了從300臺(tái)桌面擴(kuò)展到3000臺(tái)時(shí)，應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間保持不變：相對(duì)應(yīng)用性能虛擬桌面數(shù)量與應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間相對(duì)應(yīng)用性能虛擬桌面數(shù)量與應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間圖2.8不同VDI數(shù)量下的相應(yīng)時(shí)間性能優(yōu)勢(shì)Nutanix解決方案在數(shù)據(jù)XX心虛擬化環(huán)境XX的主要優(yōu)勢(shì)之一就是性能，而性能優(yōu)勢(shì)是通過比對(duì)傳統(tǒng)的服務(wù)器和存儲(chǔ)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。在傳統(tǒng)的架構(gòu)XX，時(shí)延是因?yàn)槊看卧L問存儲(chǔ)都需要通過網(wǎng)絡(luò)而造成的。通過NFS和iSCSI等協(xié)議提供存儲(chǔ)本身沒有問題，但網(wǎng)絡(luò)會(huì)增加時(shí)延。Nutanix可提供NFS協(xié)議的優(yōu)勢(shì)及其易用性，而通過所謂的“無網(wǎng)絡(luò)NFS”消除了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。Nutanix分布式文件系統(tǒng)直接對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，然后將特定虛擬機(jī)的所有數(shù)據(jù)存放到本地物理服務(wù)器上。因此，虛擬機(jī)不是通過網(wǎng)絡(luò)、而是通過高速內(nèi)部總線訪問其數(shù)據(jù)。并且所有節(jié)點(diǎn)標(biāo)配SSD磁盤，提供極高的IOPS以滿足虛擬化環(huán)境各種類型應(yīng)用需求，無論是虛擬桌面還是服務(wù)器虛擬化場(chǎng)景。更為重要的是，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的SSD磁盤并非有每個(gè)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)使用，而是在整個(gè)集群范圍內(nèi)作為一個(gè)整體使用。言下之意，不會(huì)由于單個(gè)節(jié)點(diǎn)本地的SSD耗盡而導(dǎo)致其性能急劇下降。當(dāng)出現(xiàn)這種極端情況時(shí)，節(jié)點(diǎn)會(huì)使用集群XX其他節(jié)點(diǎn)的SSD空間。因?yàn)榧词箍缇W(wǎng)絡(luò)訪問其他節(jié)點(diǎn)SSD磁盤也會(huì)比訪問本地SATA磁盤快很多。因此極端最差情況時(shí)性能也與使用傳統(tǒng)集XX存儲(chǔ)架構(gòu)時(shí)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)的場(chǎng)景相當(dāng)。其實(shí)不會(huì)出現(xiàn)這種極端情況，因?yàn)楫?dāng)SSD利用率超過一定閾值后，Nutanix的CVM會(huì)自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并將最少訪問的數(shù)據(jù)從SSD遷移到SATA上，以保證SSD有足夠容量滿足突發(fā)的IO請(qǐng)求。這一自動(dòng)熱分層技術(shù)對(duì)虛擬化主機(jī)而言完全透明。用xx無需關(guān)心數(shù)據(jù)保存在哪里，這完全由CVM依據(jù)數(shù)據(jù)訪問頻度而自動(dòng)調(diào)度?？煽啃訬utanix臺(tái)使用復(fù)制因子（RF-ReplicationFactor）和校驗(yàn)和（checksum）來保證當(dāng)節(jié)點(diǎn)或者磁盤失效時(shí)，數(shù)據(jù)的冗余度和可用性。當(dāng)數(shù)據(jù)寫入SSD時(shí)，會(huì)被“同步”復(fù)制到另1個(gè)或者2個(gè)NutanixCVM的SSD之XX（依賴RF設(shè)置為2或者3），當(dāng)這個(gè)操作完成之后，此次寫操作才被確認(rèn)（Ack）。這樣能確保數(shù)據(jù)至少存在于2個(gè)或者3個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)上，保證數(shù)據(jù)的冗余度。所有節(jié)點(diǎn)都參與數(shù)據(jù)的復(fù)制操作，這樣能消除“熱點(diǎn)節(jié)點(diǎn)”，并保證線性的性能擴(kuò)展。當(dāng)數(shù)據(jù)被寫入時(shí)，同時(shí)計(jì)算該數(shù)據(jù)塊的校驗(yàn)和，并且作為數(shù)據(jù)塊元數(shù)據(jù)XX的一部分進(jìn)行存儲(chǔ)。隨后數(shù)據(jù)塊在保證滿足RF的前提下，被“異步”推送到HDDXX。當(dāng)發(fā)生節(jié)點(diǎn)或者磁盤失效，數(shù)據(jù)塊會(huì)重新在所有節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行復(fù)制以滿足復(fù)制因子的設(shè)置。任何時(shí)候，讀取數(shù)據(jù)塊并同時(shí)計(jì)算其校驗(yàn)和以確保數(shù)據(jù)塊有效。當(dāng)數(shù)據(jù)塊檢查結(jié)果不匹配校驗(yàn)和時(shí)，副本數(shù)據(jù)將會(huì)覆蓋該無效數(shù)據(jù)塊。在Nutanix分布式文件系統(tǒng)XX（NDFS），我們使用了一些關(guān)鍵技術(shù)來確保：數(shù)據(jù)在100%時(shí)間內(nèi)都是可用的（即“強(qiáng)一致性”），并且保證NDFS擴(kuò)展到超大規(guī)模數(shù)據(jù)量時(shí)依然可靠。這就是文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)強(qiáng)一致性的Paxos算法。NDFS使用一種“環(huán)狀”的Key-Value結(jié)構(gòu)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)來保存重要的元數(shù)據(jù)。為了確保元數(shù)據(jù)的可用性和冗余度，也同樣引入了復(fù)制因子（RF）。一旦一條Metadata記錄被寫或者更新后，這條記錄將同時(shí)寫到“環(huán)”XX的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，然后被復(fù)制到n個(gè)其他節(jié)點(diǎn)（n決定與集群的大?。?。集群XX大多數(shù)（majority）節(jié)點(diǎn)必須同意才能commit一條記錄，這就是強(qiáng)一致性的Paxos算法。這確保了Nutanix臺(tái)數(shù)據(jù)的“可靠性”。易于部署Nutanix開箱即用的部署方式，可以免去傳統(tǒng)集XX存儲(chǔ)環(huán)境下存儲(chǔ)的規(guī)劃、連接、配置等復(fù)雜的管理操作，無需再配置Raid組、LUN、卷等。新設(shè)備安裝上架后只需要約20分鐘即可完成初始化配置，用xx可以馬上開始部署應(yīng)用虛擬機(jī)。Nutanix集群的擴(kuò)展也非常方便，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可掃描并自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新安裝的節(jié)點(diǎn)，按照提示完成IP地址配置之后，新節(jié)點(diǎn)即完成加入集群操作，新增資源也自動(dòng)納入資源池統(tǒng)一調(diào)度管理。集XX管理通過Nutanix的Prism界面實(shí)現(xiàn)所有基礎(chǔ)架構(gòu)的管理操作，包括健xx檢查、物理機(jī)管理、虛擬機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、數(shù)據(jù)保護(hù)、告XXXxx、報(bào)表分析等內(nèi)容。用xx不再需要通過不同界面進(jìn)行各種管理任務(wù)，所有任務(wù)都在同一個(gè)界面XX完成，極大減少的管理復(fù)雜程度。并且可以通過設(shè)置不同權(quán)限的用xx，支持AD整合，將域用xx和角色對(duì)應(yīng)到Nutanix的用xx和組，從而實(shí)現(xiàn)分級(jí)的運(yùn)維管理。方案配置容量和能力：目前存儲(chǔ)總?cè)萘靠蛇_(dá)XXTB，分布式存儲(chǔ)吞吐量達(dá)XXIOPS以上，支持虛擬機(jī)數(shù)量達(dá)XX個(gè)VM以上。產(chǎn)品配置表Nutanix節(jié)點(diǎn)配置描述數(shù)量附加說明NX3000-256G計(jì)算資源

-CPU類型:IntelE5-2650V3

-CPU核數(shù)：20核

-CPU個(gè)數(shù)：2個(gè)

-CPU主頻：2.3GHz

-內(nèi)存：256GB

存儲(chǔ)資源

-SSD：2×400G；HDD：4×1TB

其他

-萬兆接口：2×10GbE萬兆SFP+光口

-千兆接口：2×1GbE千兆XX口

-百兆IPMI接口：1×10/100BASERJ45

-萬兆光纖線：2×SFP+toSFP+44個(gè)節(jié)點(diǎn)的匯總: