融合式架构Nutanix深入分析一

作者：范军 （Frank Fan） 新浪微博：@frankfan7   微信：frankfan7

上篇我们介绍了融合式架构的基本概念，本文带你一步步探寻其中的玄机。

先不说那些传统的服务器巨头们，一个刚出江湖的厂商Nutanix引起了我的注意。市场业绩不是本文重点，咱直接谈技术吧。我的分析完全是依据厂商资料纸上谈兵，还没有机会亲自测试。

上图是一个2U的Block，其中集成了4台服务器。

我认为Nuntanix突出的几个特点如下：

一低成本，高性能

用本地存储的低成本，却能达到SAN的高性能。也就是说，少花钱，可性能却一点都不差。这不是吹呢么，咱细细道来。

曾经的虚拟化设计中共享存储一直是推荐的，因为没有共享存储，就无法利用vMotion,HA,DRS等特性了。但近年来，本地存储慢慢的在虚拟化设计中登上舞台，首先是因为成本比SAN等共享存储低很多，其次管理相对简单，实施也快，第三，软件层可以用本地存储实现分布式的文件系统，从而达到共享，冗余，易扩展和高性能的目的。

vMotion

以第一台主机上VM为例，每一次写操作写到本地存储，同时写到被同一个主Controller管理的其他主机的本地存储，从而达到冗余。

假设vMotion该VM从第一台主机到第三台主机，Controller会比较第三台主机是否有该VM的的存储信息，发现红色和橙色的部分缺失，然后会把缺失的部分拷贝到第三台主机的本地存储中。然后vMotion启动。

高可用（HA）

至少需要三台服务器来实现高可用性。每一个服务器包括运算、存储和虚拟层。还有整个方案的司令部ControllerVM,是完全有软件实现的。

每一台主机上的Controller都和其他Controller都是互相通讯的，其中有一个是主，其他的是从。主Controller宕机是，某个从Controller自动成为主Controller。

拿第三台主机上的VM举例，每一次写操作写到本地存储，同时写到被同一个主Controller管理的其他主机的本地存储，从而达到冗余。假如此时第三台主机宕机，虚拟层HA会将该VM在第二台主机重启，因为在第二台主机本地存储中已经有了该VM的一个备份。

二易扩展，性能可预测

SAN的设计时需要考虑到光纤交换机、StorageProcessor等各个节点可以支持的IOPS,Throughput等因素。如果计划不周的话，SAN的容量扩展会因为某处的瓶颈造成性能下降。

Nutanix的扩展看上去简单的多，本地的存储和运算集成在一起，只需要增加主机数就可以实现扩展。

Nutanix提供的资料称扩展后性能是线性增长的，特别适合桌面虚拟化的实践。这就意味着你可以在初期用较少的投入来测试，虚拟机数量大规模增长时再增加主机数，而性能和以前是一样的。不会有性能瓶颈。

三 存储分层

从上图可以看到，本地存储由软件层控制，以iSCSI/NFS的方式共享给所有主机。每次虚拟机对共享存储的读写，都有Controller来调度。常用的数据会由速度最快的FusionIO来处理。不常用的数据还是在本地硬盘内。

疑问：

有些疑问需要实践和进一步验证：

首先，因为每一次虚拟机发起的Write IO，在多个主机的本地存储都要完成的Write IO, 这是一个Transaction.所有Transaction都成功后，该次Write才是有效的。如果在很多节点被一个Controller控制的情况下，不知道对性能上的影响如何。

其次，Controller的稳定性也需要验证。在主Controller宕机的情况下，其他从Controller能否无缝接管群集？切换时间如何？

第三，Nutanix在一个数据中心实施的高可用性是没有问题的。但在大企业需要两个数据中心之间灾难恢复时，往往涉及到数据在数据中心之间的同步。不知道Nutanix的本地存储数据如何在异地同步。

我的理论分析是完全基于厂家提供资料，希望以后能看到更多的真实环境中的数据。请关注下文对Controller以及Nutanix文件系统的进一步分析。