IT超融合规划方案 v2

数据中心规划方案目录1.1数据中心方案设计原则 (3)1.2超融合数据中心方案 (4)1.3方案推荐配置 (9)1.4N UTANIX NX-1065-G5介绍 (9)1.5N UTANIX路坦力融合架构的优势 (10)1.5.1 Prism 强大易用的管理框架 (10)1.5.2 从最小规模起步 (10)1.5.3 横向扩展优势 (10)1.5.4 性能优势 (11)1.5.5 数据保护和可靠性 (12)1.6N UTANIX超融合应用场景 (13)1.7超融合架构与传统架构对比 (19)1.1数据中心方案设计原则计算机系统设计必须适应当前信息化各项应用，又可面向未来信息化发展的需要，因此必须是高质量的。

在方案设计时，需要遵循以下原则：（一）实用性和先进性数据中心采用先进成熟的技术满足大规模数据综合业务的需求，兼顾相关的管理需求，尽可能采用先进的技术，使整个系统在相当一段时期内保持技术的先进性，以适应未来云计算信息化的发展的需要。

（二）安全可靠性为保证各项业务应用，数据中心基础架构必须具有高可靠性，尽量避免系统的单点故障。

要对网络结构、网络设备、服务器设备等各个方面进行高可靠性的设计和建设。

在采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与网络安全保密等技术措施提高整个数据中心的安全可靠性。

（三）灵活性和可扩展性信息系统是一个不断发展的系统，所以它必须具有良好的灵活性和可扩展性，能够根据企业信息化不断深入发展的需要，方便灵活的扩展网络覆盖范围、扩大网络容量和提高网络的各层次节点的功能。

具备支持多种通信媒体、多种物理接口的能力，提供技术升级、设备更新的灵活性。

（四）开放性和互连性应具备与多种协议计算机通信网络互连互通的特性，确保系统的基础设施的作用可以充分的发挥。

在结构上真正实现开放，基于开放式标准，包括各种局域网、广域网、计算机等，坚持统一规范的原则，从而为未来的发展奠定基础。

（五）经济性和投资保护应以较高的性能价格比设备和系统，使资金的产出投入比达到最大值。

能以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益。

尽可能保留延长已有系统的投资，充分利用以往在资金与技术方面的投入。

（六）可管理性随着业务的不断发展，管理的任务必定会日益繁重。

所以必须建立一套全面的管理解决方案。

采用智能化、可管理的设备，简化维护工作，降低管理成本。

1.2超融合数据中心方案传统三层架构主要分为服务器层、存储网络层和存储层，三层架构设备分离带来维护的复杂性和难度，导致较高的维护成本。

同时，扩展性也会受到集中存储带来的限制，性能也受限于存储控制器的处理能力，可靠性完全依赖于硬件。

另外，架构设计方面也会带来资源无法量化，导致架构规划不合理和性能无法保证。

最后，三层架构机柜空间占用和能耗较高，超融合架构完全软件定义计算、网络和存储，在单一硬件中可以实现计算、网络和存储的统一资源交付。

实现互联网规模的弹性扩展，性能和存储容量随节点增加，线性增长。

提高架构的灵活性，满足任何规模的应用部署。

并可度量规划和扩展，用户可以按需采购，改变传统的采购模式。

并且，简化了架构复杂性，降低运维管理难度，实现运维成本的节约。

实现更高的硬件密度，降低机柜空间占用和能耗，实现绿色环保数据中心。

采用超融合架构替换原有三层IT架构，将计算、存储网络和存储设备融合在单一硬件中，采用完全软件定义方式，构建分布式存储和虚拟化计算和网络，简化架构，提供更好的灵活性，实现管理难度的降低和成本的节约。

Nutanix作为超融合领域的技术领导厂商，将融合基础设施、横向扩展架构和软件定义存储的各种优势结合在一起，可提供极佳的数据中心虚拟化体验。

Nutanix 完整集群是一种能够横向扩展的计算和存储基础设施，它使各组织机构无需存储网络（SAN或NAS）即可实现数据中心虚拟化。

Nutanix专门为虚拟化而设计，能够提供全面的计算和存储能力，以及企业级的性能、可扩展性、可用性和数据管理功能。

它采用英特尔芯片、固态硬盘等符合行业标准的硬件组件，以及市场领先的高级管理程序，以便提供开箱即用的解决方案，让数据中心虚拟化变得极其简单有效。

采用3个节点的Nutanix NX-1065-G5超融合设备，共计1个2U机箱，3个节点，配置9块磁盘。

每个节点配置2颗E5-2640v4 （20cores / 2.4 GHz），1块800GB SSD，2块4TB SATA，内存192GB，2个万兆以太网端口，2个千兆端口和1个10/100M IPMI 带外管理端口。

我们采用2个万兆以太网端口连接到后端集群网络，用于Nutanix集群内部数据和管理通讯，以及数据副本写入。

同时也采用此网络用于KVM或VMware、Hyper-V集群内部的管理通讯、流量和虚拟机迁移。

采用两个千兆以太网端口连接前端业务网络，实现业务系统访问和虚拟机容灾复制的数据交互。

所有节点的IPMI端口连接到独立的管理网络，实现节点的带外管理和状态监控。

在今后随着业务发展，可以方便的按照计算能力或存储容量需求进行扩容，改变采购模式，避免建设初期一次性投资过大，后期却发现性能问题，需要追加投资的问题出现。

Nutanix 解决方案是一种融合的存储+ 计算解决方案，充分利用本地组件，并创建了虚拟化的分布式平台（又称虚拟计算平台）。

该解决方案是一个捆绑式的硬件 + 软件设备，在 2U 的占用空间中放置 3 个节点(1000系列）。

每个节点都运行一个符合行业标准的虚拟机监控程序（当前是ESXi、KVM、Hyper-V）和 Nutanix 控制器 VM (CVM)。

Nutanix CVM 将运行 Nutanix 软件，并为虚拟机监控程序的所有 I/O 操作和该主机上运行的所有 VM 提供服务。

凭借虚拟机监控程序的功能，利用 Intel VT-d 将管理 SSD 和 HDD 设备的 SCSI 控制器直接传递到 CVM。

下面是典型节点的逻辑表现形式的一个示例：一组 Nutanix 节点共同构成一个分布式平台，称为 Nutanix 分布式文件系统(NDFS)。

对于虚拟机监控程序，NDFS 看起来就像任何集中式存储阵列一样，不过所有I/O 都在本地进行处理，以提供最高性能。

所有的存储会统一以NFS方式映射给所有的ESXi主机，作为ESXi主机的本地Datastore，每个节点看到的都是同样一个Datastore，写人的虚拟机文件所有ESXi都可以看到。

1)分布式计算Nutanix架构与Google的架构相类似，是一种可以横向扩展的计算存储融合的基础架构，消除了对于集中式存储对于网络的依赖。

并且在基于Google的架构之上，提供了适合企业环境的解决方案。

GFS是一种特定的解决方案为Google内部的应用所使用（例如Gmail），而Nutanix提供的是一种通用的虚拟化环境解决方案。

另外，Nutanix有更好的横向扩展能力，提供更好的企业级数据管理特性，通常这些特性需要额外的网络或者存储硬件才能实现，例如，高可用性、备份、快照、灾难恢复等。

2)专为虚拟化设计Nutanix是针对虚拟化环境而设计的，因此可以很好的支持虚拟化环境中基于传统存储架构所实现的功能，包括虚拟机的热迁移和高可用性等。

Nutanix架构是虚拟机感知型的，它克服可传统架构下解决方案的一些弊端，例如，当一个存储设备（LUN）共享所有虚拟机使用时，很难使用在存储上使用基于虚拟机的备份、复制和快照功能，并且当架构越来越复杂时，很难诊断性能瓶颈。

而Nutanix架构克服了这些限制。

3)固态硬盘优势Nutanix架构充分发挥了固态硬盘的优势，由于传统存储都是针对机械硬盘而设计的，而传统的机械硬盘与SSD硬盘的数据访问方式完全不同，机械硬盘需要旋转和寻道，而SSD硬盘则完全没有这些限制，因此不能指望针对机械硬盘设计的存储软件能充分发挥SSD硬盘的性能优势。

Nutanix架构使用SSD来保存大量经常访问的数据，从虚拟机的元数据到业务数据都保存在分布式Cache中已提供极高的IO 性能，并且保存在持久化的存储中以便于存取。

Nutanix架构极高的IO吞吐性能是得益于使用SSD磁盘，包括：•保留SSD用于IO敏感的操作；•包含空间节省的技术，允许大量的逻辑数据被存储在一个小的物理空间中；•自动迁移“冷”数据（或者不常访问的数据）到大容量SATA硬盘中，并且允许管理员指定低优先级的虚拟机不使用SSD磁盘。

1.3方案推荐配置1.4Nutanix NX-1065-G5介绍1.5Nutanix路坦力融合架构的优势Nutanix是部署广泛、值得信赖的虚拟化基础架构平台。

Nutanix适用于最重要的国防、医疗、教育等领域，可为数据中心虚拟化带来横向扩展架构、高可用性和可靠性等优势。

研究显示，并非所有的企业数据中心项目真正做到了全面部署，很大一部分项目通常因为基础设施的成本不断攀升而束之高阁。

传统服务器和存储阵列扩展成为企业数据中心项目成本高昂、过程复杂并且难于实施的主要因素。

从诸多数据中心项目实施来看，在企业环境中，性能、可靠性、可扩展性是关键，因为最终用户体验直接来自于基础设施的高性能和高可靠性。

1.5.1Prism 强大易用的管理框架Nutanix（路坦力）的Prism 管理框架能够针对目前三大主流虚拟化平台VMware vSphere，Microsoft Hyper-V和KVM提供单一窗口的图形化管理界面，可同时管理服务器计算和存储资源。

管理员只需通过简便的触点即可组织和显示各种信息，因此使用运行数据非常方便。

自此告别一套应用系统需要“N”套管理平台频繁切换的历史。

同时，Prism 还可以通过几乎任意设备定义和管理完整的融合型基础设施，并含有一个程序化的 REST API，能够与企业现有系统的整合，或是结合使用第三方云管理系统。

1.5.2从最小规模起步Nutanix集群可以从3个节点起步，并最终扩展至上百个节点。

3个节点的入门包就位之后，集群能够以一次添加一个节点的方式逐步进行扩展。

给集群添加节点是一个完全动态的过程，无须停机，并可在2次点击之后完成。

Nutanix产品手册上针对每个型号的节点都明确标注了可以容纳的虚拟机数量，用户可以以此为参考非常轻松地预测虚拟化环境的投入规模。

例如，入门级产品每个节点支持15个虚拟机，最小集群规模可以支持45个虚拟机；中端产品每个节点支持100-115个虚拟机，高端集群规模可以支持300-345个虚拟机。

并且Nutanix 产品支持在同一集群中混合不同型号节点，使得用户能灵活掌握并轻松规划整个虚拟化环境的基础架构。

1.5.3横向扩展优势Nutanix给虚拟化环境带来的重要差异化因素之一就是，基础设施在进行扩展时其性能仍然保持不变。