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Nutanix Block (區(qū)塊 ) 和 Node (節(jié)點 )

         Nutanix的計算資源池是通過x86服務器虛擬化來實現(xiàn)的，可以支持VMware vSphere、MicroSoft Hyper-v及Nutanix Acropolis平臺提供的KVM等Hypervisor。

在虛擬化Hypervisor層形成計算資源池，為業(yè)務系統(tǒng)的虛擬機提供不同的服務質量和能力，包括了高可用(High Availability)、容錯(Fault Tolerant)、在線遷移(Live Migration/vMotion)、資源動態(tài)負載均衡(Distributed Resource Scheduler)等虛擬化的特性。

同時，Nutanix可以支持業(yè)務虛擬機在不同的Hypervisor之前進行遷移，也就是V2V的能力，例如從vSphere遷移到KVM等。

超融合架構計算資源池（x86服務器虛擬化）

存儲資源

Nutanix提供的分布式文件系統(tǒng)（NDFS）可以將一組集群內的節(jié)點組成一個統(tǒng)一的分布式存儲平臺。NDFS對于x86虛擬化平臺軟件而言就是一個集中的共享式存儲，與任何其他集中式存儲陣列一樣工作，且提供更為簡單便捷的存儲管理，無需像傳統(tǒng)集中存儲那樣再配置LUN、卷、或者Raid組。

Nutanix分布式存儲架構和功能

Nutanix分布式存儲架構不僅同樣提供傳統(tǒng)存儲的能力外，還提供更多的能力。針對于虛擬化方面提供快照、克隆等機制，數(shù)據(jù)層實現(xiàn)本地優(yōu)先訪問、存儲分層等性能機制，對數(shù)據(jù)進行壓縮和去重提高存儲可用容量，借助兩份以上冗余數(shù)據(jù)提供存儲的可靠性，增加或減少節(jié)點數(shù)據(jù)分布會自動平臺，當節(jié)點宕機或磁盤損壞后具備數(shù)據(jù)自恢復能力等。

Nutanix每個節(jié)點提供兩種磁盤，標準配置為1-2塊SSD，容量從960GB到3.84TB；4塊SATA的HDD，容量為2TB~12TB 。

分布式存儲系統(tǒng)邏輯架構

NDFS被設計成為非常動態(tài)的平臺，可以適用于不同工作負載的應用，并且允許混合節(jié)點類型：例如將計算密集型節(jié)點和存儲密集型節(jié)點混合在一個集群中。對于集群內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有自帶的稱為磁盤平衡的技術，用來確保數(shù)據(jù)一致的分布在集群內部各節(jié)點上。磁盤平衡功能與各節(jié)點的本地磁盤利用率和內置的NDFS ILM（數(shù)據(jù)生命周期管理）一同工作。它的目標是使得所有節(jié)點的磁盤利用率大致相等。

另外，Nutanix節(jié)點通過ILM實現(xiàn)SSD和HDD的數(shù)據(jù)熱分層。簡單而言，磁盤的熱分層時實現(xiàn)在集群內所有節(jié)點的SSD和HDD上，并且由ILM負責觸發(fā)數(shù)據(jù)在熱分層之間的遷移。本地節(jié)點的SSD在熱分層中是最高優(yōu)先級的，負責所有本地虛擬機IO的讀寫操作。并且還可以使用集群內所有其他節(jié)點的SSD，因為SSD層總是能提供最好的讀寫性能，并且在混合存儲環(huán)境中尤為重要。

在超融合的虛擬化環(huán)境中，所有IO操作都將由本地節(jié)點上的Nutanix Controler VM(CVM)接管，以提供極高的性能。據(jù)以往經(jīng)驗及用戶習慣分析，一般運行服務器虛擬化的虛擬機對IO性能要求在200-300 IOPS左右，而單個Nutanix節(jié)點可提供25000上的IOPS，4節(jié)點集群可提供將近100,000的IOPS。完全可以滿足需求。

網(wǎng)絡拓撲

在每個單節(jié)點上，默認提供如下網(wǎng)絡端口：

下圖為Nutanix推薦的網(wǎng)絡拓撲圖：

網(wǎng)絡拓撲

在計算虛擬化資源池中的每臺虛擬化Hypervisor節(jié)點上會運行多臺虛擬機，多臺虛擬機之間共享網(wǎng)絡，為了方便管理建議采用虛擬交換機來配置和管理網(wǎng)絡，虛擬交換機可在數(shù)據(jù)中心級別提供集中和聚合的虛擬網(wǎng)絡，從而簡化并增強虛擬機網(wǎng)絡。在虛擬交換機的網(wǎng)絡劃分上，仍然可以采用VLAN的方式劃分不同的子網(wǎng)，實現(xiàn)不同子網(wǎng)段的安全和隔離。

在網(wǎng)絡隔離上，也可以采用網(wǎng)絡虛擬化VXLAN技術。VXLAN網(wǎng)絡協(xié)議，即VLAN協(xié)議的擴展版本。VXLAN網(wǎng)絡可以跨越物理邊界，從而跨不連續(xù)的數(shù)據(jù)中心和集群來優(yōu)化計算資源利用率。VXLAN采用邏輯網(wǎng)絡與物理拓撲相互分離，使用IP的技術，所以無需重新配置底層物理網(wǎng)絡設備即可擴展VXLAN網(wǎng)絡。正因如此，也就無需再花費大量時間來規(guī)劃如何調配VLAN及管理VLAN數(shù)量劇增問題。

在每個Nutanix物理節(jié)點上有多種網(wǎng)絡需求，包括管內部通訊網(wǎng)絡、管理網(wǎng)絡、生產(chǎn)網(wǎng)絡等，因此每個Nutanix節(jié)點需配置多塊網(wǎng)卡，網(wǎng)絡設計建議如下：

備份容災

Nutanix平臺自帶的存儲層面及基于虛擬機粒度的備份恢復功能Time Stream。用戶可以針對每個虛擬機設置不同的備份策略，包括備份計劃和備份保留周期，Time Stream會自動通過存儲快照方式對虛擬機進行備份。所有Time Stream的快照均是基于存儲層面的，與虛擬化層面（例如VMware vSphere）的快照不同，存儲層面的快照不會影響虛擬機的性能，對于虛擬化軟件是完全透明的。

傳統(tǒng)的備份方式通過網(wǎng)絡傳輸備份數(shù)據(jù)，需要特定的備份窗口以免影響業(yè)務正常運行。Time Stream備份可以與傳統(tǒng)的備份策略互補，既能保證對于重要的虛擬機進行高頻度備份又不會占用額外的網(wǎng)絡帶寬。例如：

·對于普通虛擬機可以使用傳統(tǒng)的備份方式每周進行全備，將備份數(shù)據(jù)保留在外部存儲（例如磁帶庫中）；同時使用Time Stream備份進行每天甚至每12小時的備份，數(shù)據(jù)直接保留在存儲上以便快速恢復。

· 對于比較重要的虛擬機可以使用傳統(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（例如磁帶庫中）；同時使用Time Stream備份進行每2小時甚至每小時的備份，數(shù)據(jù)直接保留在存儲上以便快速恢復。

·可以采用vSphere Data Protection Advanced(簡稱VDPA，只針對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充。

Nutanix容災功能，分為兩個級別：Metro Availability和Remote Replication。都是基于虛擬機快照的方式將更新數(shù)據(jù)異步復制到遠程的Nutnaix集群中。Metro Availability可以實現(xiàn)同城雙數(shù)據(jù)中心之間的RPO接近于“零”（需要裸光纖支持），即便是標準Remote Replication也能實現(xiàn)RPO為1小時（基于網(wǎng)絡帶寬和更新數(shù)據(jù)量），滿足絕大多數(shù)異地容災的業(yè)務需求。Nutanix容災支持雙向、一對多、多對一各種不同的復制模式。并且可以通過Nutanix自帶的管理界面激活容災中心的虛擬機進行容災演練。不再需要額外繁瑣的災難恢復計劃，基于鼠標點擊即可完成容災切換。

使用Nutanix解決方案可以在項目初始即確定今后的容災規(guī)劃，而無需在今后專門立項重復設計整體容災架構。依據(jù)用戶規(guī)模和分支機構數(shù)量，通過簡單靈活的軟件配置，將已有分支機構的虛擬化環(huán)境遠程容災到總部數(shù)據(jù)中心，逐步形成星型的容災架構。