成立於2009年的Nutanix,是超融合基礎設施平臺的先驅,也是當前的這個新興領域的領導者。儘管追隨者日漸增加,但Nutanix由NX系列伺服器硬體、Nutanix作業系統軟體構成的Xtreme運算平臺,無論在硬體款式的豐富性、支援Hypervisor種類的多樣化、叢集擴充規模,還是管理功能、附屬資料服務與保護機制的完整性,都仍是這個領域的領先者。

跨多種虛擬平臺的超融合架構

Nutanix的Xtreme運算平臺是在標準的x86伺服器上,透過Nutanix作業系統將伺服器的磁碟空間,組成Nutanix分散式檔案系統(Nutanix Distributed Filesystem,NDFS)叢集空間,為上層的Hypervisor提供所需的儲存空間。

在實作上,Nutanix是透過部署在Hypervisor平臺上的控制器虛擬機(Controller VM,CVM),來架構叢集環境。每個Nutanix叢集節點都部署了Hypervisor與1臺CVM,Nutanix提供了3種版本的CVM,分別對應vSphere、Hyper-V與KVM等三種Hypervisor,Hypervisor上所有前端VM對底層儲存裝置的存取,以及各節點間的通信,都是透過CVM來執行。CVM元件則是以直通(pass-through)方式來存取底層的磁碟控制器與磁碟裝置,不透過任何硬體或軟體RAID的中介,而是藉由NDFS檔案系統,來提供資料可用性與失效回復功能。

結合專屬的分散式檔案系統

軟體是Nutanix的精髓,藉由底層的NDFS檔案系統,可將跨多臺Nutanix叢集節點、將各節點本機的儲存裝置,共同組成PB等級的儲存空間,可以一次一個節點擴充節點數量,藉此線性地提高運算效能與儲存容量,最小叢集規模是3個節點,最大節點數沒有上限。

NDFS檔案系統還可透過節點間的鏡像機制,來提供資料保護能力。在Nutanix叢集中建立供VM使用的儲存區時,可透過設定複製因子(Replication factor,RF)來決定資料鏡像的數量,將前端VM對儲存區的寫入I/O複製數份,分散存放到叢集不同節點中。所以任一節點的失效,不會影響叢集的資料可用性,NDFS會從剩餘完好的節點中,重新複製回資料。

最後NDFS本身還內含了十分完整的資料服務功能,包括用於提高資料存放空間效率的Thin Provisioning、即時壓縮與重複資料刪除,用於為VM建立複本的快照與Clone,以及用於資料保護的遠端複製等功能。值得一提的是,NDFS的快照與Clone功能都是VM層級的,可為指定的個別VM建立快照與Clone複本,不像一般儲存端的快照是LUN層級的。

多樣化的硬體與軟體版本搭配

Nutanix的硬體平臺是NX系列應用伺服器,有別大多只提供單一規格硬體的同類廠商,NX系列含有多種機箱與硬體組態款式,可分別對應不同的環境。

NX系列目前包括1000、3000、6000、7000、8000與9000等6個系列,依照機箱、儲存與處理器組態,區分不同應用面向,例如1000、3000與9000系列都提供講求運算密度的2U4節點機箱,而3000與7000系列則提供介面卡擴展餘裕較大的2U單節點機箱,可搭配GPU卡支援圖形密集應用。6000與8000系列還有2U雙節點款式,可兼顧運算密度與安裝較高規格處理器的需求。

Nutanix的軟體也分為入門版(Starter)、專業版(Pro)與旗艦版(Ultimate)等3個等級。入門版是針對沒有跨遠端多站點應用需求的小規模環境,叢集上限為12節點,只支援VMware與Hyper-V,省略一些分散式資料處理與資料保護功能,也沒有跨叢集中央管理平臺。

專業版與旗艦版的叢集規模沒有限制,Hypervisor增加了KVM的選擇,還多了跨節點分散式壓縮與重複資料刪除功能、更完整的資料保護機制,以及可多個叢集的中央管理平臺。旗艦版另有更高階的資料保護、高可用性與更完整的資安防護功能。

 

 Nutanix NX-3060-G4硬體解剖 

我們以精誠資訊提供的這臺NX-3460-G4設備,來解說Nutanix NX-3060-G4系列一貫的硬體組態。一般而言,NX-3060-G4系列是Nutanix的高運算密度型應用伺服器,2U機箱內可安裝4組1U半寬的伺服器節點,每個節點均為內含2顆Xeon E5 v3處理器的二路架構,所以,在一臺2U機箱內,可提供最多8顆處理器、48核心與96執行緒的運算能力。

 

SSD+硬碟混合儲存架構

NX-3060系列的機箱可容納24臺2.5吋磁碟,4組伺服器節點各自有2臺SSD主要與4臺硬碟,構成混合儲存架構。SSD用於存放Nutanix的控制器虛擬機(CVM),以及metadata資料與快取,硬碟則用於資料儲存。藉由每個節點上的CVM,可將多個節點組成以Nutanix分散式檔案系統為基礎的叢集,為上層的Hypervisor提供需要的儲存資源。

 

4合一高運算密度機箱

NX-3060系列的2U機箱,可容納4組1U、半寬的伺服器節點,以這臺NX-3460-G4來說,每組伺服器節點都搭載了2顆12核心的E5-2680v3處理器,記憶體最大組態可達到512GB,網路連接能力則包括主機板內建的2組GbE埠,以及透過PCIe擴充槽提供的2組10GbE埠。

 

 Nutanix作業系統的4大面向管理功能 

Nutanix產品的核心是Nutanix作業系統(NOS),可支援vSphere、Hyper-V與KVM等三大主流Hypervisor平臺,並提供下列這4大面向的管理功能:

(1) 提供Nutanix NX系列伺服器硬體的系統管理。

(2) 提供Nutanix叢集環境的管理,包括Hypervisor的資源配置,與自動化的叢集節點擴充等功能。

(3) 提供穿透Hypervisor平臺、深入到VM層級的資源監控管理。

(4) 基於Nutanix檔案系統的一系列資料服務與資料保護功能,包括本地端的跨節點鏡像、快照與Clone,搭配遠端站點的異地備援,以及資料壓縮與重複資料刪除等。

 

橫跨三大虛擬化平臺的管理能力

Nutanix提供了稱為Prism的網頁控制臺介面,分為管理單一叢集的Prism Element,與管理多叢集的Prism Central。如左圖中,便是同時並存vSphere、Hyper-V與AHV(Nutanix版KVM)等3種Hypervisor的多叢集環境,並由Prism Central管理。

 

內建豐富的資料服務功能

Nutanix分散式檔案系統(NDFS),內含了完整的資料服務功能,包括跨節點鏡像、分層儲存,以及壓縮、重複資料刪除、快照、Clone與遠端複製等,依靠Nutanix應用伺服器本身,便能提供必要的資料服務。

 

深入到VM層級的資源監控管理

Prism控制臺提供3個層級的管理能力。首先是NX伺服器硬體管理,其次是NX伺服器叢集與Hypervisor的管理,第三個層次則是穿透Hypervisor、深入到個別VM的資源監控管理。如果Hypervisor使用的是Nutanix自身版本的KVM,還可提供基本VM操作功能。

 

 產品資訊 

Nutanix NX-3060-G4

●      原廠:Nutanix/(02)8758-2864

●      經銷代理:精誠/(02)7720-1888、笛雅/(02)2760-1766

●      建議售價:廠商未提供

 

 產品規格速查表 

●      機箱型式:2U/4節點

●      擴充能力:最小3節點,最大無限制

●      每節點儲存容量:HDD:4臺;SSD:2臺

●      處理器:Xeon E5-2600 v3×2

●      記憶體:128~512GB

●      支援虛擬平臺:vSphere、KVM、Hyper-V

●      儲存叢集架構:Nutanix分散式檔案系統(NDFS)

●      網路介面:GbE、10GbE

●      管理控制臺:獨立控制臺

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商。】


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