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1、NUIANIKxxxxxxxx超融合数据中心方案建议书名目11.11. 1.1数据中心调研3.2. 1.2应用调研4.1.222.12.22.32 .3.1计笄资源8.3 .3.2存储资源1.Q4 .3.3网络拓扑1.1.5 .3.4备份容突1,32.4方案优势151.1.1 4.1横向扩展优埼161.1.2 4.2性能优势1.7.1.1.3 牢靠性1.81.1.4 易于部署19.1.1.5 集中治理1.91.1.6 自动故障恢21.3 配置清单224 超融合产品介绍234.1 NUTANIX的进展历程234.2 NUTANlX架构和软件定义存储234.3NUTANlX与传统架构的差异244.
2、4NUTANIX和超融合市场251工程背景经过近50多年的持续稳定进展，XXXX树立了中国家电企业由小到大、由弱到强、并快速走向世界的出色典范。如今的XXXX,已经不仅仅是中国的彩电大王，而且还成为了在海内外享有盛誉的特大型、多元化、国际化企业集团。企业形成了军用产品、数字电视、数字平面显示、IT、安康空调、数字视听、数字网络、模具、数字器件、环保电源、技术装备、电子工程、化工材料等十三大产业群。随着全球互联网浪潮和数字家电技术的迅猛推动，XXXX秉承“科技领先，速度取胜”的经营理念，利用以市场需求为特征的拉动力和技术进步为特征的推动力，优化资源配置，通过技术创、系统整合数字技术、信息技术、网
3、络技术和平板显示技术，改造和提升传统产业，最大限度地满足人们不断增长的物质和文化需要。为了满足将来业务进展的需要，有效地解决数据安全、集中管控、降低运维本钱、快速部署、跨平台访问、节能环保等问题，XXXX始终在关注通过虚拟化、分布式及超融合等互联网相关技术来解决现有数据中心的各种挑战，随着虚拟化及云计算的日益成熟，打算将其数据中心业务系统运行在的基于互联网基因的超融合根底架构平台上。1.1 需求调研1.1.1 数据中心调研XXXX现有数据中心存在的挑战包括： 效劳器数量众多，治理变得越来越简单； 业务系统上线周期长，部署慢； SAN/NAS存储扩展性差，无法支撑业务的性能需求； 业务走向互联网
4、化，传统架构无法实现线性扩展力量； 应用系统缺乏高可用性保护； 数据中心空间资源有限等。1.1.2 应用调研目前，XXXX紧跟互联网+战略，重点规划以软件为中心的业务较多，多数都是面对互联网以及物联网业务，比方：用户中心、支付平台、设备系统、微信电视、020电商平台、企业移动办公软件平台及大数据平台等。业务系统CPU(core)内存(GB)磁盘(GB)操作系统软件节点数支付平台020电子商务企业移动办公1.2 超融合与传统架构选择超融合根底架构Hyper-ConvergedInfrestructure,或简称“HCI,J是指在同一套单元设备中不仅仅具备计算、网络、存储和效劳器虚拟化等资源和技术
5、，而且还包括备份软件、快照技术、重复数据删除、在线数据压缩等元素，而多套单元设备可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展scale-out),形成统一的资源池。HCI是实现“软件定义数据中心”的终极技术途径。HCI类似Google.Facebook等互联网数据中心的大规模根底架构模式，可以为数据中心带来最优的效率、敏捷性、规模、本钱和数据保护。使用计算存储超融合的一体化平台，替代了传统的效劳器加集中存储的架构，使得整个架构更清楚简洁。数据中心4.0图1.1超融合架构示意图下表列举了使用超融合架构计算+存储和传统数据中心三层架构效劳器+光纤交换机+存储的比照：超融合架构传统数据中心根底架构
6、性能尽可能供给本地吞吐，并使用SSDF保证应用IO需求。不存在性能瓶颈1着访问集中存储的效劳器越来越多，性能瓶颈将日益凸显横向扩展可以简洁的在集群中增加节点以扩展集群规模和性能由于架构限制，无法实现横向扩展高可用性可以通过三副本的方式容忍最多两个节点同时故障，并且硬件故障时数据重建速度快，性能几乎不受影响通过raid技术实现高可用性，但面对硬件故障时，性能下降严峻。整合比虚拟机密度高，是传统2倍以上虚拟机密度低安装配置开箱即用的部署方式，只需30分钟即可完成安装配置需要预备大量安装实施前的信息收集和整理工作，并且由专人进展安装部署，最少需要2天时间治理维护统一WEB界面治理，维护便利无需配置L
7、UN、卷、Raid组需要特地存储治理软件，配置简单。需要厂商支持。超融合架构传统数据中心根底架构空间占用使用超融合架构：2台4U高，总共包含8个节点包含效劳器和存储总共占用空间4U使用超融合架构：2台8节点.共使用传统架构：8台2路效劳器至少占用8U,存储至少需要3U总共占用空间11U耗电耗电200OW运行三年电费支出约：5.5万元使用传统架构：8台效劳器平均每台效劳器耗电600W计算，存储耗电1500w,总共耗电6300W运行三年电费支出约为：16.8万元2超融合方案设计一代数据中心建设包含众多信息化应用的实施，与此相对应，机房效劳器和存储设备也必将大量使用，并且随着后期应用扩大和效劳扩容，
8、效劳器和存储设备的投入必定越来越浩大。一方面，治理硬件根底设施的压力和本钱会不断增大；另一方面，由于应用的多样性，效劳器和存储难于有效整合，效劳器的资源使用都远低于其实际的处理力量，计算力量和存储容量难以充分利用。实施虚拟化/云计算数据中心，可以有效整合效劳器及存储资源，形成计算资源池，依据一代数据中心各项应用的实际需要动态安排计算资源，最大效率的利用现有效劳器及存储设备，并对数据中心硬件设备进展有效治理和监控。2.1 设计原则在方案设计中我们将遵循以下总体原则：以业务需求为导向技术架构最终是为业务效劳的，因此技术架构的设计肯定要以业务的需求为导向，充分考虑非功能需求，例如系统的重要程度、安全
9、要求、业务连续性等。遵循互联网标准业务系统都是面对互联网和物联网业务，因此架构体系要遵循互联网数据中心设计和建设标准，吸取互联网架构的优势。提高资源利用率现已经部署了大量的效劳器，资源使用率低是较突出的一个问题，因此在工程中，提高资源利用率成为一个重要的任务。动态扩展性在IT进展趋势中，动态根底架构已经成为IT根底架构的进展方向。使IT根底架构成为一个动态、敏捷、具有弹性的IT根底架构，同时在IT实时地运营过程可进展敏捷的资源动态调整。资源扩展要表达在计算资源和存储资源的同时扩展。分布式一切应用系统的高可用性是保障效劳等级的重要因素，在架构设计中应当以软件定义为主，借助软件的分布式架构满足高可
10、用性要求，实现系统架构和平台架构的无单点故障、无单点瓶颈问题，保障一代的业务系统强健性。安全性在系统设计中，安全性是一个格外重要的问题。在架构中需要考虑到虚拟化架构内外部的安全，包括数据安全等问题，以保证整个系统长期安全稳定的运行。2.2 架构设计超融合架构在数据中心中担当着计算资源池和分布式存储资源池的作用，极大地简化了数据中心的根底架构，而且通过软件定义的计算资源虚拟化和分布式存储架构实现无单点故障、无单点瓶颈、弹性扩展、性能线性增长等力量；在虚拟化层可以自由选择Hypervisor的品牌，包括VMWareVSPhere、MicroSoftHyPeLV和KVM;而且通过简洁、便利的治理界面
11、，实现对数据中心根底架构层的计算、存储、虚拟化等资源进展统一的监控、治理和运维。超融合根底架构形成的计算资源池和存储资源池直接可以被云计算平台进展调配，效劳于OPenStack、CloudFoundry、DockerHadoop等IAAS、PAAS平台，对上层的互联网及物联网业务等进展支撑。同时，分布式存储架构简化容灾方式，实现同城数据双活和异地容灾。现有的超融合根底架构可以延长到公有云，可以轻松将私有云业务迂到公有云效劳。*af图2.1超融合数据中心架构2.3 方案描述2.3.1计算资源基于Nutanix架构的模块化数据中心由NutanixBIock（区块）和NutanixNode（节点）组
12、成。以下图2.2为标准的一个BIOCk（区块）设备，仅占用2个机架单元（2U高）。而每台标准的NutanixBlock（区块）设备均含有四个独立的Nutanix节点，每个NOde（节点）都是一立的86效劳器。却能够供给4台标准2路IntelCPU的86效劳器和最大48TB存储容量。图 2. 2: Nutanix Block （区块）和 Node （节点）Nutanix的计算资源池是通过x86效劳器虚拟化来实现的，可以支持VMWarevSphereMicroSoftHyper-V及NUtaniXAcropolis平台供给的KVM等HyPerViSOr,如图2.3。在虚拟化Hypervisor层形
13、成计算资源池，为业务系统的虚拟机供给不同的效劳质量和力量，包括了高可用(HighAvaiIability)、容错(FaultTolerant)、在线迁移(LiVeMigrationvMotion)、资源动态负载均衡(DiStribUtedResourceSChedUIer)等虚拟化的特性。同时，Nutanix可以支持业务虚拟机在不同的Hypervisor之前进展迂移，也就是V2V的力量，例如从VSPhere迁移到KVM等。冰VMController VMVirtual MachfAmazon,Facebook.WindowsAzure更经济、更快、更好图4.2:NUtaniX计算存储完整架构尽
14、管没有特地的SAN或NAS,Nutanix仍旧能够无缝供给高可用性、DRS和容错等企业虚拟化功能。为了将性能最大化，Nutanix存储掌握器将特定虚拟机的全部数据保存在同一效劳器上，从而将时延最小化，而将SSD闪存的优势最大化。虚拟机/自拟盘图1.3: NUtaniX软件定义型存储掌握器4.3NirtaniX与传统架构的差异企业构建虚拟化根底架构时，通常承受的方式是使用效劳器通过存储网络连接存储，这样的传统架构无法满足虚拟化环境不断变化的需求。低效的网络存储成为最大的本钱开销，并且它使得虚拟化架构更为简单。对于相对静态的工作负载而言，基于网络的存储架构能够很好的满足需求。对于虚拟化环境而言，尤
15、其是当前云计算正在日益普及，使得整个数据中心越来越动态，虚拟机的创立和迁移依靠于大量的共享资源。这些特征使得治理虚拟机及其底层的根底架构变得越来越简单。由于创立虚拟机变得越来越简洁，导致数据中心内部数据量快速增长。在企业内部，使用虚拟桌面替代原来的工作桌面越来越成为趋势。效劳供给商需要帮助客户解决他们无力担当的虚拟化工程所带来的本钱和治理上的额外开销。在传统的集中存储的架构上，虚拟机的集中带来了越来越多的本钱、性能和治理压力。SSD磁盘的广泛使用已成为另一个行业趋势，并且加深了效劳器与集中存储之间的性能瓶颈问题。由于使用SSD硬盘比传统硬盘快100-1000倍，使得已有的网络瓶颈和网络简单性进
16、一步加深。很多存储厂商已经在他们的解决方案中增加了SSD磁盘，使得用户不得不连续增加现有存储的本钱投入，并且迫使用户投入更多资金改造已有的网络设备。Google.Amazon.Yahoo等引领互联网云计算的公司信任，使用传统架构将无法满足其数据中心的需求。他们使用软件的方式例如Google的GFS,将大量的带有本地硬盘的一般效劳器连接成一个巨大的集群，使用带有本地硬盘的一般效劳器作为最小的构建单位，使用这样的计算存储融合的根底架构支撑Google的应用程序。应用程序可以无缝运行在跨全部效劳器的集群之上，这样的集群所供给的高可用性可以保证当硬盘失败，甚至整个效劳器失效都可以使应用不受影响。Goo
17、gle通过使用大规模可扩展的计算存储融合架构构建GFS,从而避开传统架构所带来的本钱和性能问题。Nutanix使用一种类似的可横向扩展的技术，构建企业级计算存储融合的根底架构，并且专为虚拟化环境而优化。4.4NUtaniX和超融合市场Nutanix身处于超融合根底架构Hyper-ConvergedInfrastructure,或简称HCI,领域的领导地位，IDC数据2014年显示，其目前的市场占有率为52%,占据了HCI市场的半壁江山。图4.1IDC2014年全球超融合市场在Gartner于2015年8月最给出的集成根底设施魔力象限中，Nutanix处于领导者象限，且技术前景远好于其他公司。图4.2Gartner全球集成系统市场
