Nutanix企业超融合解决方案白皮书

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1、运行于超融合基础架构运行于超融合基础架构 上的企业应用上的企业应用 数据中心的数据中心的 超级融合超级融合 版本 0.1 / 2016 年 1 月 版权所有 2016 Nutanix, Inc. 保留所有权利。本产品受美国与国际版本和知识产权法律保护。Nutanix 是 Nutanix 公司在美国和/或其它司法管辖区 的商标。本文提及的所有其它商标与名称可能是其各自公司的商标。 第第 1 章章 以全新方式应对应用挑战5 采用优化替代方案的最佳时机6 本书内容7 第第 2 章章 了解企业应用要求7 0 级与 1 级数据库与应用7 定制应用与数据库9 消息与协作9 新一代基于互联网的应用 10 满

2、足企业应用需求 11 第第 3 章章 Nutanix 隐形基础架构介绍 12 通过 Nutanix 隐形基础架构部署企业应用的十条理由 14 第第 4 章章 Nutanix Xtreme 计算平台 18 异构扩展模式杜绝叉车式升级 18 同时兼顾简约性与灵活性 20 Nutanix XCP 架构 20 第第 5 章章 Nutanix Acropolis 22 使存储隐形 22 使虚拟化隐形 25 Nutanix Acropolis Hypervisor 25 保护虚拟层 26 第第 6 章章 简化管理 28 一键式基础架构管理 28 一键式运行分析 29 全面集成 29 第第 7 章章 隐形基

3、础架构与云 30 云连接 30 第第 8 章章 从隐形基础架构起步 32 改变的时机 32 目录目录 1.以 全新方式 应对应用 挑战 从表面上看， IT 硬件与软件始终在持续改进， 然而数据中心基础架构 团队面临的应用挑战仍然有增无减。 多数企业都采用多元化的业务应 用组合，而各家企业的应用在性能、可用性、伸缩性和易管理性等方 面都具有不同要求， 因此能够满足您所有应用要求的 IT 基础架构 （包 括虚拟化基础架构）往往既复杂又昂贵。毫无疑问，企业 IT 预算很 少能够满足不断增加的企业需求。正因为如此，Nutanix 率先推出超 融合与隐形基础架构，以完全不同的方式满足企业应用需求。 多

4、Hypervisor 环境：目前的整体 IT 环境并未得到任何简化。企业 IT 环境 越来越多地依靠多种 Hypervisor，这种趋势进一步增加了基础架构的复杂 性与管理成本。IDC 调查发现，2015 年 72%以上的企业使用一种以上的 Hypervisor，而 2014 年的比例为 59%。 云：IDC 近期开展的另外一项调查发现，亚马逊云服务（Amazon Web Services） 平台上的半数企业将云用于传统企业应用， 而且许多新型企业应 用的开发都以云开发为重点。但您可能并不了解如何将现有应用和基础架 构连接至云环境。 为充分利用云环境，您需要跨越两个世界的内部基础架构既能运行传

5、 统企业应用，又能满足云应用和技术的需要，同时帮助您在云与传统应用 之间迁移工作量与数据。 基础架构面 临的重要挑 战： 孤岛模式与低利用率：通过孤岛模式的 IT 基础架构满足特殊应用 需求，将推高企业的直接采购成本。由于无法在孤岛间共享资源， 因此基础架构的实际利用率往往不尽人意。很多服务器大部分时间 的 CPU 利用率只能达到 20%。诸如此类的低效运行使企业需要更 多硬件才能完成工作。 由于孤岛基础架构的部署与管理非常复杂，而“额外”设备又进一步 增加了电力、空间和冷却需求，导致运行成本居高不下。管理员为 维护及管理基础架构花费了过多时间与精力，几乎没有时间思考如 何改进或增加应用以帮助

6、企业运营。 高可用性：应用宕机和数据损失带来的负面影响已经广为人知，但 多数关键业务应用仍处于保护不足或完全不受保护的状态。传统的 数据保护与灾难恢复解决方案无法适应现代虚拟化应用与基础架 构的需求。 成本 许可证 所需性能 组织架构上的问题 基础架构上的不足 应用限制 缺乏技能 图 1：虚拟化企业应用过程中面临的障碍 （数据来源：Nutanix 有关虚拟化企业应 用的调查 2014 年第 4 季度） 采用优化替代方案的最佳时机采用优化替代方案的最佳时机 面对所有这些挑战，我们有时很容易忘记应用（而非基础架构）才是 IT 存在的最重要的理由。事实上，面对不断增加的企业应用需求和快速发展的现 代

7、商业模式，传统的三层架构（存储、网络存储、服务器）已经日益力不从心。 在过去几年中，超融合的 Web-Scale 基础架构已经发展成为更好的替代方案。 通过观察亚马逊、谷歌、Facebook 等网络巨头的动向，可以看出超融合基础 架构将基于 x86 的计算和存储资源（包括闪存）与智能软件相结合，能够创建 灵活构造模块，消除了部署及管理 IT 基础架构的众多“痛点”。 作为企业级 Web-Scale 基础架构的领军人物， Nutanix 通过其隐形基础架构在 超融合领域抢占先机。这种全新策略使您不再疑虑重重，消除了传统架构的限 制，帮助您从小规模开始迅速起步，提供持续和无限的升级能力。在隐形基础

8、 架构的帮助下，IT 管理员可以将更多时间用于完善企业应用类型，增加业务价 值。 本书内容 本书深入分析企业应用， 介绍 本书内容 本书深入分析企业应用， 介绍 Nutanix 隐形隐形 基础架构如何满足应用需求，同时消除孤 岛，提高资源利用率。 基础架构如何满足应用需求，同时消除孤 岛，提高资源利用率。Nutanix Xtreme 计 算平台与 计 算平台与 Acropolis 和和 Prism 技术相结合， 无需 技术相结合， 无需“叉车式升级叉车式升级”，简化多，简化多 Hypervisor 运 行模式，同时扩展至公共云，以支持混合云 运行。 运 行模式，同时扩展至公共云，以支持混合云

9、运行。 2.企业应用 要求 首先我们来讨论企业 IT 环境下常见的多种类型的应用：伸缩性。这些应用的工作负载一般会快速增加，体现在数据总量、活跃 数据集的大小和为满足不断增加的交易而需要的计算量等方面。无论如 何升级资源，关键是如何在不停机的情况下完成升级。 0 级和 1 级数据库与 应用 消息与协作 易管理性。这些应用的安装、部署与持续管理往往是令人头疼的问题。 完成新型基础架构的建设不应该需要六个月之久，也没有必要在后期持 续优化性能。 定制应用基于互联网的新一代应用 是否应虚拟化是否应虚拟化 0 级和级和 1 级数据库级数据库 数据库管理员越来越多地转向虚拟化，以期整合数据中心规模、控制

10、成 本、加快资源供给、应对性能与数据的快速增长。研究表明，现代化的 Hypervisor 非常精简，与新型的多线程、多核服务器联合使用时不会显 著影响数据库性能。 对于虚拟化数据库部署， 服务器与存储架构必须提供必要性能与可用性， 同时保持简单的部署、管理与升级能力。Nutanix 隐形基础架构可以帮助 您： 通过具有典型本地存储性能的统一融合平台进行整合 消除存储复杂性，降低存储成本，同时维持可用性、伸缩性与易管 理性 杜绝计划内停机，就计划外事件提供保护，实现持续可用 满足快速增长的业务需求，无需大规模前期投资或中断业务的“叉车 式升级” 性能 0 级与级与 1 级数据库与应用级数据库与应

11、用 这些是对于企业组织的工作任务 具有重要意义的数据库及相关应用。在财务、企业资源规划 （ERP） 、客户关系管理（CRM） 、电子商务等领域，您可 能需要依靠 Oracle、 IBM DB2 和微软 Microsoft SQL Server 等重要数据库以及 SAP、Oracle、IBM 和微软等著名公司 提供的业务软件。 这些关键业务应用对基础架构的要求非常 严格。 可用性 伸缩性 性能。以每分钟交易数量（TPM）为标准测量的低延迟性能 是 0 级和 1 级应用的重要指标之一。为实现这种性能要求， 活跃数据必须存储于闪存媒介； 冷数据则可继续存储于传统 的机械式磁盘。 易管理性 可用性。由

12、于这些应用属于关键业务应用，因此它们需要定 期备份（频率越高越好）外加复制操作，以实现灾难恢复。 选择同步复制还是异步复制，取决于您的恢复点目标 （RPO）与恢复时间目标（RTO） 。数据保护与灾难恢复应 符合应用要求而不是存储要求。 基础架构标准 微 软 即 将 结 束 对 SQL Server 2005 的支持，您 准备好了吗？ 微软SQL Server 2005将 于 2016 年 4 月结束扩展 支持，距现在只有不到一 年 的 时 间 ， 而 微 软 对 Windows Server 2003 的 支持已经结束。届时多数 企业组织将需要新型服 务器硬件以规划升级。 您需要记住的是，微软

13、已 经将SQL Server 2012和 2014 的许可模式由“按处 理器计算”转化为“按核心 计算”， 这种变化有可能导 致硬件升级后软件许可 成本大幅增加。请认真评 估您的硬件选择。如果能 够实现 CPU 利用率最大 化，您将减少需要申请许 可的核心总数。 定制应用定制应用 此类应用使用 Java、.NET 和其它语言开发，对用户至关重要， 一般通过关系型数据库管理解决方案提供支持，如微软 SQL Server、MySQL 和 PostgreSQL 数据库。与 0 级和 1 级应用一 样，这些环境也包括中间件，用于管理分布式应用。 性能。可以采用 TPM 测量定制应用的性能，不过也可使用

14、其它 针对具体应用的测量方法，“延迟”指标在这种应用的测量中仍然 十分重要。活跃数据存储于闪存，如有必要，也可使用远程主机 的闪存容量，以实现数据的快速访问。 可用性。这些应用通常为关键业务应用，恢复点目标（RPO） 和恢复时间目标（RTO）通常为 1 小时或以上，因此可以选择异 步复制作为适当的灾难恢复选项。 伸缩性。定制应用的工作量随时间而增加，表现在数据总量、活 跃数据集的大小和所需计算量等方面。 必须在无停机时间的情况 下完成升级。 易管理性。整合是整场“游戏”的关键。企业希望在虚拟环境下尽 可能密集地运行这些应用，同时避免“吵闹的邻居”问题。 消息与协作消息与协作 消息与协作应用包括

15、微软 Exchange 和 SharePoint、Avaya 以及其它应用。电 子邮件与协作应用对于保持员工工作效率具有重要意义，而且此类应用日益与 统一通信解决方案形成互补，如微软 Skype for Business（原名 Lync） 。 性能。 电子邮件/消息与协作应用需要足够的计算与存储性能。例如， Exchange 数据库对整个邮箱数据库的写入延迟必须始终低于 20 毫秒。 可用性。微软 Exchange 等应用属于关键业务应用，因此非常需要恢复具体邮 箱和持续访问应用等特性，包括在网站关闭的情况下。不过，应用也可能具有 自己的灵活特性，如 Exchange 采用的数据库可用性组（D

16、AG） 。快照和异步 复制等功能在追播（reseeding）等其它场景中可能也具有重要意义。 伸缩性。消息与协作应用将稳步增长。面对大量邮箱和企业内容存储库，密度 与容量都是重要考虑因素。 易管理性。这些应用的重点在于简化管理，包括无需持续优化及对存储和邮箱 的再平衡分配。 Exchange 2013 及更高 版本的托管与混合部署 中小型 IT 组织越来越多 地关注服务提供商提供 的管理型及混合型内部/ 云部署。对环境进行管理 时可以利用专业从事托 管 Exchange 部署的云服 务提供商的服务。选择服 务商时不仅要考虑成本， 还要考虑服务等级、伸缩 性与安全性。 混 合Exchange 部 署 （ 可 能 用 于 Exchange 2013 及更高版本）使您 得以将管理控制扩展至 云 环 境 ， 提 供 单 一 Exchange 环境的流畅外 观与感受，但又包含内部 Exchange 与 Exchange Online 通过更好的开发/测试加快 应用部署 开发与测试是所有企业应用 环境的重要功能。高效开发 与测试（开发/测试）有助于 提高开发者效率，缩短产品 投放市场的