超融合虚拟化容灾-方案建议书

超融合虚拟化容灾方案建议书目录虚拟化、容灾建议书 (1)1.项目背景 (3)2.需求分析 (4)3.系统改造方案 (5)3.1.技术选型 (5)3.2.系统拓扑图 (6)3.3.具体方案描述 (7)3.3.1.融合的计算资源 (7)3.3.2.融合的存储资源 (8)3.4.设备配置参数 (9)3.5.方案优点 (10)4.系统容灾方案 (10)4.1.容灾设计原理 (10)4.2.容灾方案介绍 (11)4.3.方案简述 (13)4.4.灾备端设备配置参数 (14)5.Nutanix简介 (15)5.1.Nutanix的发展历程 (15)5.2.Nutanix区块和Nutanix节点 (16)5.3.Nutanix的可扩展性 (17)5.4.Nutanix的性能 (19)5.5.Nutanix的可用性 (19)5.6.Nutanix的支持 (20)1.项目背景信息化数据不断增长且集中的业务对 IT 部门的要求越来越高，所以数据中心需要更为快速的提供所需能力。

在以往运维工作中，可以看到IT建设亦面临着诸多问题。

1、存在资源部署浪费及信息安全风险机房设备目前多采用X86架构的服务器，随着业务的增长，服务器数量逐年增长，而有些单个业务系统要求远远小于一台物理服务器资源，多种操作系统、数据库、中间件共用服务器又存在兼容性问题及互相影响的风险，因此目前的布署模式存在一定程度的服务器资源的浪费。

每个业务系统都需要至少一台服务器，虽然每次投资不多，但是这个投资是随着业务系统的增加不断均衡的投入。

在不对当前资源分配、使用模式进行变动的情况下，无法同时保障信息系统安全，亦无法实现资源高效利用和成本投入控制。

2、设备稳定性影响业务系统正常运作的风险绝大部分的业务系统，都是单机部署。

系统维护、升级或者扩容时候需要停机进行，造成应用中断，大大的降低了可用性低。

同时，某些老的业务系统迁移到新的硬件平台时，可能存在一些兼容性的问题，从而在一定程度上限制了业务的发展。

现有的业务服务器既承担业务处理的任务，又承担数据存储的任务，会使性能及处理能力降级，直接影响到关键业务系统的响应时间。

另外，部分生产数据大部分都仅存储于服务器本地磁盘空间之中，数据无冗余、备份。

大量数据没有容灾，一旦出现服务器硬件故障（例如硬盘故障、Raid卡损坏等），将导致数据无法挽回，业务中断，公司的正常工作无法进行，甚至会出现所有的历史数据一次性丢失。

3、生产设备运作存在忙闲时段，资源充分利用率不高生产业务用服务器普遍存在工作时间繁忙，非工作时间空闲的情况，而管理用服务器如一些数据中心、报表服务器、业务分析服务器等则在非工作时间进行大量的业务数据分析运算。

所以直接生产用设备和管理用设备在当前分别部署应用的情况下无法共享硬件资源，在发生相关资源不足的情况下无法实现互相补充，导致整体资源利用率不高。

4、环境升级，投入巨大机房里大量的服务器也会给管理人员带来大量的管理上的麻烦，管理员每天得花大把时间去处理服务器出现的各种故障，故障的排除及预防，即使是管理员这么努力做了也无法阻挡故障的发生带来的损失，而且每天还得花大量的精力去做每台服务器的数据管理。

5、机房环境要求较高，运维成本将逐年增加机房UPS设备目前的负载较高，如果继续增加用电设备，则无法保障在单台UPS设备故障时的供电安全。

此外，设备的正常老化亦将在一定程度上增加能耗，致使UPS负载过重。

另外还涉及数据中心空间、机柜、网线，冷气空调等，这些都将大大的增加运营和维护成本高。

为了彻底解决以上问题，需通过构建基于虚拟化技术的融合的IT服务平台，提高资源利用率，降低成本，打造绿色和低碳经济。

2.需求分析针对以上的现状分析，提出以下建设目标：高效的资源整合，提高IT设备利用率，“优化”现有基础平台；简化存储管理，消除性能限制，实现系统“无限的”、线性的横向拓展；高效的集中化管理，提供集中实时系统监控，便于及时发现系统热点；绿色节能，按需服务；构建虚拟化的平台系统容灾3.系统改造方案3.1.技术选型在机房空间、辅助设施等进行扩容相对成本较高且施工困难的情况下，要解决有限资源与日益增长的业务需求的矛盾，就需要通过提高现有资源的利用率，降低单系统资源投入，提高单设备的负载能力实现。

通过对业界相关技术的了解与比较，针对该类情况的技术解决方案为采用服务器虚拟化技术。

虚拟化技术改变在以往的单服务器上直接安装操作系统并进行应用系统等安装，直接提供单一操作系统平台、业务平台使用的模式，而是利用支持硬件虚拟化的服务器硬件安装底层虚拟机系统，在虚拟机系统之上安装多个操作系统，将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，不再受限于物理上的界限，而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”。

使用该技术避免了单一操作系统环境下布署不同应用系统可能造成的互相影响，也避免了单物理服务器仅用于单个应用系统形成的资源浪费，能够更合理的统筹分配物理设备的资源，提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力。

为了更好的满足上述要求，全球虚拟化产品领先厂商VMware公司与融合基础架构厂商Nutanix公司通力合作，共同为用户推荐了如下的采用VMware虚拟架构软件的服务器虚拟架构解决方案，该方案将极大的提供服务器整合的效率，大幅度简化了服务器群管理的复杂性，提高了整体系统的可用性，同时还明显的减少了投资成本，具有很好的技术领先性和性价比。

Nutanix提供的“虚拟化计算平台”是采用内嵌企业级“存储”的可扩展的基础服务平台，可以为VM提供最优化的运行环境。

真正融合：无缝的将计算、存储资源进行整合，提供真正的一体化设备；线性扩展：每次增加一个节点，实现性能、容量的线性扩展；软件定义：基于通用的X86硬件，由软件提供所有服务；混合资源：在单一的架构中，为企业内的所有虚拟机、云提供统一的资源调配；3.2.系统拓扑图在系统建设中，对于基础硬件设施选择的主要考虑是可靠性、可用性，以及高性能、安全性和可管理性，还要考虑可扩展性和开放性。

因此，我们强烈建议客户方融合计算资源、存储资源以及虚拟化平台于一体Nutanix系列产品，完美的实现正真意义上的整合的虚拟化架构。

拓扑图如下：内部逻辑架构如下：3.3.具体方案描述本次项目中，我们可以将Nutanix提供的“虚拟化计算平台”融入现有的环境中，并逐步将现有物理系统转换成VM（虚拟机）迁移至Nutanix设备当中。

进而实现预期建设目标。

3.3.1.融合的计算资源基于Nutanix架构的模块化数据中心由Nutanix区块和Nutanix节点组成。

Nutanix 一个区块设备，仅占用2个机架单元，却能够提供4台服务器和高达7.6TB的可用存储容量。

每台Nutanix区块设备均含有四个独立的Nutanix节点。

每个节点都是一台独立的服务器，在vCenter中被视为一台独立的ESXi主机。

即每个Nutanix节点都是一台标配有2路8核CPU、128GB以上内存的PC服务器，同时每个Nutanix节点都预先安装配置了VMware 第五代虚拟架构套件Vsphere企业版软件，用于在单个Nutanix节点上，利用单节点强大的处理能力，生成多个虚拟服务器，而每一个虚拟服务器，从功能、性能和操作方式上，等同于传统的单台物理服务器，在每个虚拟服务器上，再安装配置Windows或Linux操作系统，进而再安装应用软件，这样以前的每个物理服务器就变身成为VMware Vsphere服务器上的虚拟机。

通过跨大量虚拟机共享硬件资源提高了硬件利用率从而大大降低了资金和运营成本。

通过高级资源管理、高可用性和安全功能提高了服务级别 -- 对于资源密集型的应用程序也不例外。

通过以上虚拟化的实施，不仅增强了系统和应用的可用性，同时还提高了系统的灵活性和快速响应。

3.3.2.融合的存储资源传统的虚拟化架构，为实现在线地迁移正在运行的虚拟机（VMware VMotion），进行动态的资源管理（VMware DRS）等功能，后端必将增加一台专业的SAN存储设备。

而这种架构无疑将增加系统架构的复杂度，以及运维管理的繁琐度。

Nutanix是则一个由高性能的节点组成的横向扩展型集群。

集群每个节点除含有处理器、内存外，还带有本地存储器，包括SSD和机械硬盘。

所有节点的本地存储器均通过Nutanix横向扩展型融合存储（SOCS）架构进行虚拟化，成为一个统一的存储库。

SOCS的作用就像一个先进的SAN，利用所有节点的本地SSD和机械硬盘存储虚拟机数据。

集群中运行的虚拟机将数据写入SOCS，就像写入SAN一样。

同时，SOCS提供虚拟机感知功能，可提供先进的数据管理功能。

它优先将数据存储于本地系统上，让数据更接近虚拟机，从而大幅提高了存储性能。

Nutanix每个节点上运行一个软件定义存储控制器。

通过这些存储控制器，集群中的所有可用存储资源被整合为单一的文件系统提供给虚拟化层，该文件系统称为Nutanix分布式文件系统（NDFS）。

Nutanix存储（SOCS）架构摈弃了传统的RAID组和LUN概念，但却保留着企业级SAN或NAS常见的许多存储效率技术。

例如：∙同步/异步多向远程复制∙VMWare综合快照和克隆∙精简配置（Thin Provisioning）∙自动存储分级（闪存和硬盘之间）∙带内以及后处理压缩尽管没有专门的SAN或NAS，Nutanix的分布式文件系统却能够提供比SAN更高性能、更高安全的存储资源，并能够无缝对接高可用性、DRS和容错等企业虚拟化功能。

3.3.2.1.存储资源效能根据Nutanix的测试经验值，可得NX-3050的单个节点的IOPS值大致为20000,3个节点总的IOPS值可达60000。

如果采用传统的SAN存储，需要达到以上IOPS值大致需要用到的磁盘数如下：注：一块15,000转SAS硬盘约180-200个IOPS；磁盘数= 60000 IOPS / 200 IOPS/Disk = 300块磁盘3.4.设备配置参数注意：1、Nutanix提供100%软件定义的，真正的将“计算资源”于“存储资源”进行“融合”；2、基于这种软件的架构，Nutanix可将多种不同型号的设备汇集在一个资源池中统一调配。

3.5.方案优点●简便的虚拟化：一次性配置存储器，便可自动支持群集中的所有VM，因此无须花费时间管理后端存储系统。

●轻松的管理：所有计算和存储资源一目了然，因此简化了日常管理。

●缩小数据中心规模：通过2U设备提供的本地融合架构极大地减少了数据中心的空间、能源和冷却需求。

●容量优化：零开销克隆、自动精简配置以及在线和离线压缩等功能。