Hyper-Converged Infrastructure Converged Infrastructure Software-Defined Storage Virtual SAN EVO:RAIL 融合式基礎架構 Nutanix 超融合基礎架構 軟體定義儲存 VMware VSAN HCI SDS CI

實踐軟體定義儲存 Nutanix做到SAN-less

2015-08-18
成立於2009年的Nutanix,是一家年輕的新創公司,雖然2011年才發表第一款產品,但Nutanix在超融合基礎架構市場(Hyper-Converged Infrastructure,HCI)表現卻非常亮眼,IDC在2014年發表的IDC MarketScape: Worldwide Hyperconverged Systems供應商評估報告中,將Nutanix視為超融合基礎架構的領導者。
如果把VMware VMworld 2014大會展示超融合基礎架構設備EVO:RAIL視為超融合基礎架構興起的起始點,那麼早在「超融合基礎架構」一詞還沒被運用之前,Nutanix便已經運用了HCI的硬體架構,以自家獨有的分散式檔案系統(Nutanix Distributed File System,NDFS)為基礎,並且結合虛擬化平台,推出Nutanix Complete Platform(分散式儲存虛擬主機平台)。這款解決方案主要著眼於軟體定義儲存(Software Defined Storage,SDS)市場,其硬體設計便是利用x86通用型元件,在單一節點(Node)中同時提供了運算及儲存。

Nutanix代理商、逸盈科技Nutanix產品經理陳明廷指出,Nutanix把整個IT基礎架構精簡到只剩下Server Farm,而這個Server並非意指各大品牌伺服器,例如IBM、HP等等,而是Nutanix設備中的每一個節點。不管企業選擇的是2U/4個Node的產品,還是2U/?2個Node的設備,每個Node就等同一台伺服器。「Nutanix提供的是SAN-less解決方案。在企業傳統的IT架構中,除了伺服器、儲存設備之外,還會有SAN儲存網路,伺服器會透過SAN架構來存取儲存設備與共享空間,但是Nutanix Complete Platform跳過了SAN架構,而讓儲存與運算整合在一起,藉由底層的分散式檔案系統NDFS將伺服器節點組成叢集,共享儲存資源並且提供必要的資料保護。」

效法Google架構 NDFS為核心

▲逸盈科技Nutanix產品經理陳明廷指出,Nutanix最小的組態配置是3個節點,而且每次可以只擴充一個節點,企業的預算運用將更有彈性。
他提到,不管是超融合基礎架構還是軟體定義儲存,由軟體主導的世代已然啟動,「運行了數十年的IT基礎架構,長期以往都是各自為政,虛擬化軟體只管理虛擬平台,而不會涉入SAN或儲存設備的管理。但是到了超融合基礎架構時代,一個Dashboard就能把所有的資訊都呈現出來,包含每一顆硬碟的韌體,控制器Firmware、VM執行的狀態,包括CPU、記憶體、儲存以及即時的IOPS都一併提供,讓管理更為簡單。」

隨著Google、Amazon、Facebook等大型雲端服務供應商,成功運用大量通用型伺服器以及其內部的硬碟空間來滿足網路大量的存取、儲存與資料處理需求,IT基礎架構似乎有了另一種選項。陳明廷不諱言,Nutanix的解決方案是受到Google等大型雲端服務供應商的啟發,「這些業者並沒有採用傳統、昂貴的IT設備來建構雲端資料中心,相反地,他們僅僅只運用大量通用型伺服器以及伺服器內的硬碟空間就能滿足需求,同時還提供了比傳統IT基礎架構更具彈性的擴充能力。」這些優勢也正是今日企業所需,Nutanix希望能協助企業如同大型雲端服務供應商般,建構出簡單、靈活且具有無上限的擴充彈性,卻同時保有高效能、兼具資料保護的IT環境。

因此Nutanix效法Google研發出獨有的分散式檔案系統NDFS。這正是讓運算資料不再需要儲存至外部硬碟,而是直接以伺服器內的硬碟作為儲存空間,藉以加快資料存取速度的核心關鍵。「NDFS可以把每個節點內的SSD以及硬碟通通串連起來,成為一個統一的儲存資源池,而在檔案系統層之上,不管企業搭配的是VMware、Hyper-V或是KVM等虛擬平台,NDFS都能讓VM共享資源,而且可以選擇資料複製2份或3份,以確保任何節點故障時,不會因為資料遺失、毀損,而造成系統中斷。」他接著說明,NDFS會在每個節點上部署一台虛擬儲存控制器(Controller VM,CVM),每一台CVM可以視為Software Controller並且管理單一節點內的硬碟,而CVM的資料庫會存有Metadata以方便資料存取。

既然NDFS為分散式檔案系統,顧名思義,資料複製存放時也應該是分散存放在各個節點,不過Nutanix為了提高讀取速度,策略上會把第一份資料設定在Internal的空間,第二份資料才會打散存放在其他節點中,以確保有較好速度與效能表現。即使日後應用服務vMotion到其他節點,NDFS也會抓取在其他節點上的資料放在本地的儲存空間中。

七年投資效益保障

現階段Nutanix提供了多款硬體配置產品以供企業選擇,包括NX-1000、NX-3000、NX-6000、NX-7000、NX-8000與NX-9000等6個系列,節點數從單節點到4節點不等,並且在部份機種中提供更為彈性的硬體組合。例如NX-1000系列裡的NX-1065-G4,企業可以自由組合這款產品的規格,處理器可選擇E5-2620v3或是E5-2640v3,單一節點雖然固定配置1顆SSD及2顆硬碟,但其儲存容量可自由搭配,SSD有400GB、800GB或1.2TB等3個選項,而硬碟總容量也可在2TB、4TB或是6TB中任意挑選。至於記憶體也從最低64GB到最512GB的容量。

他說明,Nutanix最小的組態配置是3個節點,企業可以把3個節點放在同一個機箱(Chassis)或是分開放在不同的機箱中。3個節點的好處是可以允許任何一個節點故障或壞掉時,資料依然存在,而且做到本地Active/Active架構。「Nutanix解決方案的另一個好處是,每次可以只擴充一個節點,如此一來,企業的預算運用將更有彈性,而且Nutanix提供的是七年投資效益的保障,在七年中無論企業採購哪一個型號的設備或節點,新舊機種都可以混合運作,投資不會浪費。」

在傳統架構中遇到FC SAN需要升級的情況時,往往需要將整個儲存架構都汰換,例如三年前的設備就會轉為備份或測試用,而不會是Production環境,等於既有的投資就無法沿用。而Nutanix則不然,新舊節點同時併存在叢集裡,若是企業覺得新設備的效能更能滿足關鍵應用,就只需要把執行在舊節點上的應用服務vMotion到新節點即可。

看好KVM 投入管理軟體開發

由於看好KVM的未來發展性,Nutanix針對這個虛擬平台也特別開發出Acropolis管理介面,並且嵌入在現有的Web管理畫面中。Acropolis的角色類似VMware vCenter,包含創建虛擬機、HA、vMotion等功能都可以做到。


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