浪潮：浪潮inMerge超融合解決方案白皮書（35頁）.pdf

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1、 浪潮 inMerge 超融合解決方案白皮書 V1.3 目錄 需求分析.4 方案價值.6 方案介紹.8 1.架構概述.8 2.管理層.10 3.計算虛擬化層.13 4.存儲虛擬化層.16 5.網絡層.18 6.計算單元概述.20 產品規格.24 1.硬件.24 2.軟件.24 方案優勢.25 1.橫向擴展優勢.25 2.性能優勢.26 3.可靠性.27 4.易于部署.29 5.集中管理.29 應用場景.32 1.企業關鍵應用（BCA）:.32 2.虛擬桌面（VDI）:.32 3.遠程辦公室和分支機構（ROBO）.33 4.容災與數據保護（DPDR）.33 5.大數據分析（BIG DATA）:.

2、34 6.虛擬化與云（CLOUD）:.34 7.開發和測試（DEV/QA）:.34 8.文件共享服務（NAS）.35 需求分析 隨著企業信息化的快速發展，企業要求 IT 團隊減少用于管理基礎架構的時間，將更多時間和預算用于能夠增加企業價值的應用服務。盡管 IT 硬件與軟件持續改進，IT 團隊面臨的基礎架構壓力仍然有增無減。能滿足業務需求的 IT 基礎架構與虛擬化軟件往往復雜而昂貴，數據中心管理也令人頭疼不已。IT 人員花費了太多時間與精力，其結果卻只是勉強維持基礎架構的運行。圖 1：傳統的三層式基礎架構帶來的難題 傳統基礎架構采用各自為政的存儲系統、存儲網絡和服務器，這種豎井的部署模式已經無法

3、滿足不斷增長的企業應用需求或現代企業快速發展的步伐。傳統基礎架構造成的孤島已經成為變革與進步的障礙，傳統三層架構帶來的難題如圖 1 所示，從部署到管理、維護、采購、支持的所有步驟都增加了復雜性。此外，隨著虛擬化技術的普及，存儲已經成為當前虛擬化數據中心的最大挑戰，多年前針對物理服務器+SAN 設計的存儲網絡架構對于現代虛擬化來說過于昂貴和復雜。但在沒有企業級的替代方案前，各組織機構被迫采用傳統的解決方案，而這些解決方案無法滿足虛擬機的需求，因為虛擬機始終保持著動態變化、數量迅速增加、并不斷要求更高的性能和容量的特性。圖 2 現代數據中心的演變過程 今天的企業 IT 團隊正在尋求新的方式提供內部

4、 IT 服務，希望實現類似 Amazon Web Services(AWS)、微軟 Azure 和谷歌計算引擎(Google Compute Engine)等公有云服務的敏捷、簡化、經濟等特點，同時希望數據仍然存儲在本地私有化的數據中心中，以保證迅速的數據訪問效率和安全可用性。浪潮超融合解決方案是從公有云的運營模式中獲得啟發，依托于自身強大的服務器設計制造能力和生態圈，并聯合業界領先的超融合軟件廠商 Nutanix，將基于 x86 架構的標準計算資源、存儲資源與智能軟件結合在一起，通過軟件定義+硬件重構的方式，為用戶消除傳統基礎架構帶來的常見痛點。圖 3 基于超融合技術建立的數據中心基礎架構

5、方案價值 浪潮超融合解決方案基于浪潮旗艦服務器 NF-5280M5，并深度適配業界最先進的 Nutanix 超融合軟件，采用Web-Scale的超融合基礎架構。這是一種業界領先可簡便進行計算和存儲基礎設施橫向擴展的基礎架構，它使用戶無需單獨購買存儲設備和存儲網絡，能夠快速實現數據中心虛擬化和云化。這就使用戶得以在無干擾的情況下迅速啟動和擴展業務，并可迅速采用最先進的 IT 硬件技術，從而減少配置基礎架構所浪費的時間，將更多時間用于能夠增加企業價值和競爭力方面的創新工作上來。浪潮超融合解決方案，可適用于任何規模的工作負載，并充分利用本地云計算環境的全部優勢，靈活有效地滿足其業務的應用需求，同時還

6、具有，支持多種虛擬化管理程序、高級數據優化服務、網絡規模設計以及橫向擴展、可預測容量規劃工具、一鍵式軟件升級等眾多專業功能，引領企業云行業標準，浪潮和 Nutanix 的服務團隊在整個 IT 生命周期中，為系統提供全面支持。圖 4：通過浪潮超融合實現 IT 平臺重構 浪潮超融合解決方案，相比較傳統數據中心三層架構（物理服務器+存儲網絡+存儲），用戶可以獲得如下優勢：超融合架構 傳統數據中心基礎架構 性能 采用分布式架構將負載平均到多個虛擬存儲控制器中，盡可能提供本地吞吐，并隨著訪問集中存儲的服務器越來越多，由集中式控制器帶來的性能瓶頸將日益凸 超融合架構 傳統數據中心基礎架構 使用 SSD 保

7、證應用 IO 需求，不存在性能瓶頸。顯。橫向擴展 可以通過一鍵式的方式快速線性增加存儲容量和計算資源，擴展結果可預測，可完全實現按需擴展，無需項目初期預留過多資源，避免浪費。由于架構限制，難以實現橫向擴展，并需要在初期采購時對資源做較多預留，滿足以后業務增長的需要。高可用性 支持雙活，同步和異步數據復制，機箱機柜感知，以及多種副本機制的數據保護方式，可以通過三副本的方式容忍最多兩個節點同時故障，并且硬件故障時數據重建速度快，性能幾乎不受影響 雖然也支持雙活或遠程復制技術，但系統內部通過 raid 技術實現高可用性，不具備機箱感知的能力，當控制器和盤柜硬件故障時，重建速度慢，性能下降嚴重?？臻g整

8、合比 在單一系統中融合計算、存儲、虛擬化、網絡和安全功能，消除龐大的獨立存儲系統需求，并大幅降低功率、空間和冷卻要求，虛擬機密度高，是傳統 2 倍以上 獨立存儲系統和 SAN 網絡往往需要消耗大量的機架空間和電力，導致虛擬機密度較低。安裝配置 開箱即用的部署方式，只需 30 分鐘即可完成安裝配置 需要準備大量安裝實施前的信息收集和整理工作，并且由專人進行安裝部署，最少需要 2 天時間 管理維護 通過統一 WEB 界面實現全棧式管理，維護方便，自帶虛擬化功能，且無需配置LUN、卷、Raid 組，即插即用。需要獨立的虛擬化管理軟件，存儲管理軟件，服務器管理軟件，云平臺管理軟件，配置復雜，需要多家廠

9、商進行支持。方案介紹 1.架構概述 浪潮超融合方案實現了整個數據中心堆棧的融合，包括計算、存儲、存儲網絡和虛擬化。以通用的 X86 設備，取代 EMC、NetApp 復雜昂貴的集中式存儲，幫助企業從小規模起步，不需要做 3-5 年的長久規劃，可以根據業務的增加逐步擴展：一次增加一個節點。超融合節點-浪潮旗艦服務器 NF5280M5，配備最先進的英特爾 Skylake CPU，以及高性能企業級閃存固態硬盤（SSD）與大容量機械硬盤（HDD）。每個節點通過運行于其上的超融合分布式軟件，將所有計算，存儲，管理和網絡以及安全等眾多功能分布于整個集群，以實現出色性能和靈活性，以及極簡的管理體驗。圖 5：

10、計算、存儲與虛擬化融合為簡單的可擴展構建模塊 浪潮超融合解決方案在軟件內部主要包括兩種組件，分別是 Acropolis 與 Prism。Acropolis 是一種分布式數據平臺，提供企業存儲與虛擬化服務，能夠幫助應用在 Hypervisor 之間以及未來在云提供商之間無縫遷移。Prism 是一種分布式管理平臺，采用先進的數據分析與探索技術，用以簡化及優化通用工作流，無需再對服務器、存儲網絡、存儲和虛擬化采用單獨管理解決方案。圖6：Acropolis 和 Prism 的主要功能 Acropolis 包括三種主要組件及主要用途如下:應用移動性架構(AMF)提供智能虛擬機(VM)部署、Hypervi

11、sor 轉換與跨 Hypervisor 高可用性，以實現最大靈活性。分布式存儲架構(DSF)這是一種針對應用的企業級存儲服務，在超融合內部不需要使用單獨的第三方存儲解決方案 擁有全面的性能加速、數據壓縮、去重，數據保護以及其它存儲的高級功能 全面支持 VMware vSphere、Microsoft Hyper-V 和 Nutanix Acropolis Hypervisor Acropolis Hypervisor(AHV)本地構建的虛擬化解決方案 AHV 以經過驗證的 Linux KVM Hypervisor 為基礎，經過硬化改進以滿足最嚴格的企業安全要求 通過 Prism 實現集成式管理

12、 Prism 主要組件及用途如下:PrismCentral(PC)多集群管理器，負責管理多個 Acropolis 集群，以提供單一的、集中的管理界面。Prism Central 是一個可選的軟件設備(虛擬機)，可以部署在 Acropolis 集群內或集群外部 一對多的集群管理 PrismElement(PE)本地集群管理者，負責本地集群的管理和運行，每個 Acropolis 集群都有自己內置的 Prism Element 一對一的集群管理 圖 7 Prism Central 和 Prism Element 之間的邏輯關系 2.管理層 浪潮超融合解決方案通過 Prism 對超融合架構內部所有模塊

13、實現端到端的管理。Prism 為數據中心提供一種集中式管理方案，幫助 IT 管理員點擊數次即可管理基礎架構與虛擬化、深入了解運行狀態，并輕松解決問題。Prism 服務運行在每一個 CVM 之上，其中一個 CVM 上的 Prism 服務會被選為 Prism Leader 組件，負責處理集群的 HTTP 請求。與其他的組件有 Master 類似，如果一個 Prism Leader 出問題，一個新的 Leader 會被選出。正如 Acropolis 創建覆蓋整個集群的數據平面一樣，Prism 也創建了覆蓋整個集群的管理平面。產品具有內置“高可用性”，因此無需設置管理解決方案。Prism 采用專有算法

14、分析及采集大量系統數據，并提供深入分析功能，以優化基礎架構與來賓虛擬機和應用，它將多種數據中心管理方式融合為統一的管理解決方案。Prism 旨在實現簡潔有序的體驗，提供直觀用戶界面，簡化及優化通用數據中心工作流，無需為不同工作任務采取不同管理工具。對于數據庫等企業應用，Prism 對基礎架構進行簡化表述，允許 IT 基礎架構和數據庫管理員輕松訪問可執行數據，如性能、延遲和相關事件等。圖 8 通過 Prism 實現超融合全生命周期管理 此外 Prism 通過以下特性提高了管理效率:即時搜索:綜合型“類谷歌”搜索體驗，幫助您快速查詢及操作?？啥ㄖ撇僮鲀x表盤:豐富的視覺化儀表盤，令應用與基礎架構狀態

15、一目了然。一鍵式設計:輕點鼠標即可完成基礎架構管理、運行分析以及問題糾正。一鍵式基礎架構管理 Prism 可以管理包括虛擬機(VM)在內的全部基礎架構，包括:集群管理:只需輕點鼠標，即可對超融合集群系統進行優化部署、維護與升級。虛擬網絡管理:用于簡化主機和虛擬機的虛擬網絡設置與管理。虛擬機管理:從創建和初步部署到高可用性與移植，對虛擬機進行端對端管理。存儲管理:通過統一管理平臺對存儲服務進行以虛擬機為中心的直觀管理。一鍵式運行分析：Prism 提供一鍵式分析功能，以簡化常規運行任務，包括:l 容量趨勢分析:根據工作量行為對已用容量和趨勢進行預測分析，這種特性可用于跟蹤需要經常升級基礎架構的發展

16、中應用。l“假設”分析:對基礎架構場景進行主動建模，以支持新應用與業務項目。l 根本原因分析:確定根本原因，深入了解性能指標與普通事件，以迅速解決基礎架構問題。l 主動預警分析:對預警進行主動分析與隔離，只顯示可執行的預警，減少所顯示的預警數量。Prism 的分析和智能預警功能仍在持續開發中，以期在未來提供更詳細的洞察與趨勢分析。圖 9 超融合架構通過人工智能技術進行趨勢分析 全面集成：提供 Acropolis REST 應用程序接口(API)與相應的 Windows PowerShell Commandlets，用于全面集成。通過 Commandlets，您可以使用 PowerShell 的

17、專業功能配置及管理運行 Windows、ESXi 和 Hyper-V 的超融合集群。3.計算虛擬化層 計算資源池是通過標準 x86 服務器虛擬化來實現的，可以支持現今所有主流的Hypervisor，包括 VMware vSphere、Hyper-V 及 Nutanix Acropolis 平臺提供的 AHV等，通過在虛擬化 Hypervisor 層形成計算資源池，為業務系統的虛擬機提供不同的服務質量和能力，包括了高可用(High Availability)、容錯(Fault Tolerant)、在線遷移(Live Migration/vMotion)、資源動態負載均衡(Distributed

18、Resource Scheduler)等虛擬化的特性。同時，該解決方案可以支持業務虛擬機在不同的 Hypervisor 之間進行遷移，也就是V2V 的能力，例如從 vSphere 遷移到 KVM 等。圖 10 超融合架構計算資源池（x86 服務器虛擬化）默認情況下，浪潮超融合解決方案會預裝 Nutnaix Acropolis Hypervisor(AHV),浪潮和 Nutanix 為其提供全面支持，且無需另付 Hypervisor 的許可費用。Acropolis Hypervisor（AHV）是一種全新設計，以經過驗證的 Linux KVM Hypervisor 為基礎，支持所有常見工作負載，

19、且滿足最嚴格的企業安全要求，并利用超融合基礎架構的智能軟件提供更為簡單的可擴展 Hypervisor 及相關管理平臺。AHV 將虛擬化數據中心的核心構建模塊由 Hypervisor 變為應用，使虛擬化不再局限于專業領域從開發運營團隊到數據庫管理員，所有人都能輕松管理虛擬化。Acropolis Hypervisor 旨在充分利用 Acropolis DSF 提供的智能存儲服務。DSF 已經為服務器虛擬化而進行了優化，提供全面的數據靈活性以及虛擬機級別的快照、克隆、資源供給等數據服務。因此，AHV 更為精簡，致力于提供安全的虛擬計算服務與高可用性。圖 11 Acropolis Hypervisor

20、 的優勢 AHV 包括的所有企業級功能簡要列表如下：功能 AHV 管理服務器/應用程序 有：Prism Element（內置）；Prism Central（可下載虛擬機）虛擬機 vMotion 有：熱遷移 虛擬機高可用性 有：無需額外設置，默認情況下已經啟用為最大努力模式；單擊選項以啟用資源預留并確保虛擬機高可用性 數據保護 有：本地快照和災難恢復異步復制到另一個超融合集群或云存儲 hypervisor 復制 有：與 Acropolis 分布式存儲框架(DSF)和保護域集成，可將虛擬機快照復制到遠程位置 安全配置 有：自愈 STIG 軟件定義的存儲集成 有：與 DSF 一起使用 VVol（或類

21、似功能）不需要；AHV 和 DFS 之間的集成不需要此功能。hypervisor DRS 有：初始放置決策流程和持續熱點評估 存儲級 DRS 不需要；AHV 和 DSF 之間的集成削弱了存儲 DRS 的優點。Acropolis 分布式文件系統提供智能數據分層，并具有 Acropolis 5.0 中的動態調度功能。該系統可以根據需要管理熱點并修復資源爭用。軟件更新管理 有：是 Prism UI 的固有功能，采用一鍵式提供方式。Acropolis 和固件也提供升級。不需要額外的軟件管理工具。存儲 API/陣列集成 不需要；有了 AHV 和 DSF 之間的集成，就無需與 hypervisor 中的這

22、項功能（例如，快照、克隆或虛擬磁盤配置）相關的各種功能。親和性或反親和性規則 有：AHV Affinity Rules CPU 兼容性（或 EVC）有：始終打開，無需配置任何內容 表 1：Acropolis Hypervisor 主要企業級功能列表 4.存儲虛擬化層 分布式文件系統（NDFS）可以將一組集群內的節點組成一個統一的分布式存儲平臺。NDFS 對于 x86 虛擬化平臺軟件而言就是一個集中的共享式存儲，與任何其他集中式存儲陣列一樣工作，且提供更為簡單便捷的存儲管理，無需像傳統集中存儲那樣再配置 LUN、卷、或者 Raid 組。圖 12:分布式存儲架構和功能 NDFS 分布式存儲架構不僅

23、提供傳統存儲的功能還提供更多的特性。如針對于虛擬化方面提供快照、克隆等機制，數據層實現本地優先訪問、存儲分層等性能機制，對數據進行壓縮和去重提高存儲可用容量，借助兩份以上冗余數據提供存儲的可靠性，增加或減少節點數據分布會自動平衡，當節點宕機或磁盤損壞后具備數據自恢復能力等。每個節點提供兩種硬盤，標準配置為 2 塊或 4 塊 SSD，容量從 480GB 到 3.84TB；以及 8 塊或 10 塊 NL-SAS 的 HDD，容量為 1TB 至 8TB。圖 13 分布式存儲系統邏輯架構 NDFS 被設計成動態平臺，可以適用于不同工作負載的應用，并且允許混合節點類型：例如將計算密集型節點和存儲密集型節

24、點混合在一個集群中。對于集群內部硬盤容量大小不同的節點，確保數據一致的分布非常重要。NDFS 有自帶的稱為磁盤平衡的技術，用來確保數據一致的分布在集群內部各節點上。磁盤平衡功能與各節點的本地磁盤利用率和內置的NDFS ILM（數據生命周期管理）一同工作。它的目標是使得所有節點的磁盤利用率大致相等。另外，每個超融合節點通過 ILM（生命周期管理技術）實現 SSD 和 HDD 的數據熱分層。簡單而言，磁盤的熱分層實現在集群內所有節點的 SSD 和 HDD 上，并且由 ILM 負責觸發數據在熱分層之間的遷移。本地節點的 SSD 在熱分層中是最高優先級的，負責所有本地虛擬機 IO 的讀寫操作。并且還可

25、以使用集群內所有其他節點的 SSD，因為 SSD 層總是能提供最好的讀寫性能，并且在混合存儲環境中尤為重要。在超融合的虛擬化環境中，所有 IO 操作都將由本地節點上的虛擬存儲控制器(CVM)接管，以提供極高的性能。據以往經驗及用戶習慣分析，一般運行服務器虛擬化的虛擬機對IO 性能要求在 200-300 IOPS 左右，而單個浪潮超融合節點可提供最高 100000 以上的IOPS，一個標準的 4 節點集群可提供將近 400,000 的 IOPS，并可以根據實際需求進行線性的橫向擴展，完全可以滿足需求。圖 14 Prism Central 和 Prism Element 之間的邏輯關系 5.網絡層

26、 在每個單節點上，默認提供如下網絡端口：標配 1 個 1 GbE RJ45(IPMI)管理口 1 塊雙口光口萬兆或雙口電口萬兆網卡 可填加 1 塊雙口光口萬兆 1 塊雙口電口萬兆網卡 2 塊四口千兆網卡 下圖為浪潮超融合架構推薦的網絡拓撲圖：圖 15 超融合架構建議網絡拓撲 在計算虛擬化資源池中的每臺虛擬化 Hypervisor 節點上會運行多臺虛擬機，多臺虛擬機之間共享網絡，為了方便管理建議采用虛擬交換機來配置和管理網絡，虛擬交換機可在數據中心級別提供集中和聚合的虛擬網絡，從而簡化并增強虛擬機網絡。在虛擬交換機的網絡劃分上，仍然可以采用 VLAN 的方式劃分不同的子網，實現不同子網段的安全和

27、隔離。在網絡隔離上，也可以采用網絡虛擬化 VXLAN 技術。VXLAN 網絡協議，即 VLAN 協議的擴展版本。VXLAN 網絡可以跨越物理邊界，從而跨越不連續的數據中心和集群來優化計算資源利用率。VXLAN 采用邏輯網絡與物理拓撲相互分離，使用 IP 的技術，所以無需重新配置底層物理網絡設備即可擴展 VXLAN 網絡。正因如此，也就無需再花費大量時間來規劃如何調配 VLAN 及管理 VLAN 數量劇增問題。在每個物理節點上有多種網絡需求，包括內部通訊網絡、管理網絡、生產網絡等，因此每個浪潮超融合節點需配置多塊網卡，網絡設計建議如下：類型 設計 備注 超融合物理節點之間的內部通訊網絡 10Gb

28、 以太網 雙鏈路冗余 每個節點通過兩條萬兆鏈路分別連接兩臺萬兆交換機，保證網絡設備和鏈路的冗余度。建議用戶使用萬兆網絡互聯物理節點，當發生密集的寫IO 時，萬兆網絡能保證提供足夠帶寬滿足節點之間的 IO 同步流量。業務網 1Gb/10Gb 以太網，雙鏈路冗余 每個節點通過兩條千/萬兆鏈路分別連接兩臺千/萬兆交換機，保證網絡設備和鏈路的冗余度。用戶訪問虛擬服務器對外提供服務時，通過千/萬兆鏈路可以實現與后端存儲流量隔離。硬 件 管 理 網 絡(IPMI)1Gb 以太網 每個節點都有獨立的千兆鏈路，用于連接專門的管理網絡，實現管理網絡與業務網絡、存儲網絡分離?？梢宰畲笙薅缺ＷC管理的靈活性和安全性。

29、6.計算單元概述 浪潮英信服務器 NF5280M5 是浪潮針對互聯網、IDC（Internet Data Center）、云 計算、企業市場以及電信業務應用等需求，基于全新一代英特爾至強可擴展處理器設計的一款 2U 2 路機架服務器。該產品滿足更多業務對高網絡帶寬、高計算性能、大內存容量的要求，同時對密度和存儲有較高要求的客戶提供了很好的解決方案。特別適合對服務器有苛刻要求的大數據、商業智能、金融服務、公有及私有云等用戶。針對不同的應用場景,NF5280M5 保持了浪潮服務器一貫的高品質、高可靠的表現，將極致的設計理念運用在性能、可擴展性、可用性、可管理性等方面：性能 支持全新一代英特爾至強可

30、擴展處理器，單 CPU 最高擁有 28 個內核及 56 線程，最大支持 TDP 205W CPU.最高主頻 3.6 GHz、38.5 MB L3 緩存和多 2 條 10.4 GT/s UPI 互連鏈路，使服務器擁有高的處理性能。最多支持 24 條 2666 MT/s DDR4 ECC 內存，內存支持 RDIMM 和 LRDIMM 類型，可提供優異的速度、高可用性及最多 1.5T 的內存容量。支持 NVdimm 類型內存，帶寬為上一代的 1.3 倍?？梢灾С?24 個熱插拔 NVMe SSD 全閃配置，極致的存儲 IO 帶來存儲性能質的飛躍?？蓴U展性 支持高達 20 塊 3.5”硬盤，或最高 3

31、8 塊 2.5”硬盤，內置 2 塊 M.2 硬盤，存儲容量提升 1.67 倍，實現海量存儲。支持 OCP 和 PHY 網卡自由切換，提供 1G、10G、25G、40G 多種網絡接口選擇，為應用提供更加靈活的網絡結構。支持 Intel 集成 I/O 技術，可將 PCI Express 3.0 控制器集成到英特爾至強可擴展處理器中，能夠顯著縮短 I/O 延遲并且提高總體系統性能?？捎眯?NF5280M5 提供很多功能來增強可用性和提升系統運行時間:通過浪潮獨特的智能調控技術配合先進的風冷系統實現最佳工作環境，保障系統穩定運行熱插拔的 SAS/SATA 硬盤，支持多種 RAID 級和直通模式，支持超

32、級電容掉電數據保護。整個系統可實現全免工具維護，處處體現人性化設計，前置 3.5 寸硬盤背板增加結構件強化框，方便拆卸，大大縮短運維時間成本使用 SSD 后的可靠性遠遠高于傳統機械硬盤，從而能夠延長系統運行時間。通過 iBMC（BMC 集成管理模塊）Web 管理界面和面板上的 UID/HLY LED 指示燈、故障診斷數碼管指示燈指引技術人員快速找到已經發生故障（或者正在發生故障）的組件，從而簡化維護工作、加快解決問題的速度，并且提高系統可用性。板載的 iBMC 能夠持續監控系統參數、觸發告警，并且采取恢復措施，以便大限度地避免停機 可管理性 浪潮的功耗管理技術可幫助用戶對系統功耗進行精確的實時

33、監測和控制，獨家實現功耗感知技術（Power Telemetry），配合 PTAS 功能及 Node manager 3.0 技術可以有效進 行全面能耗管控，進一步提高整體 IT 架構的能效表現。提供浪潮可視化管理模塊，配合浪潮光路診斷功能，管理人員可快速確定需維護的設備，大大減小管理員的工作壓力。產品規格 1.硬件 NF5280M5 機箱規格 2U 機架式 CPU 1 顆/2 顆英特爾至強可擴展處理器，支持所有 8 核心以上 CPU型號 內存 24 個內存插槽，最高支持 DDR4-2666 內存，支持最大 1.5TB 內存 12 個 NVDIMM，AEP 內存 PCIE 插槽 最大支持 10

34、 個標準 PCIe 插槽 最大支持 4 個 GPU 本地存儲 前置：最大 12 塊 3.5 英寸硬盤或 24 塊 2.5 寸硬盤 內置：最大 4 塊 3.5 英寸硬盤，2 塊 M.2 SSD 電源 可選配單個或兩個熱插拔冗余電源，支持 1+1 冗余。注：具體配置請參考配置工具。2.軟件 Nutanix 軟件 Acroplis Acropolis 是一個分布式的多資源管理器，集協同管理和數據平臺功能于一身。三個主要組件：分布式存儲架構(DSF)、應用移動性架構(AMF)、虛擬化層 Prism Prism 是一種端對端管理解決方案，在虛擬化數據中心環境下，將多種管理與報告工作融為一體，實現前所未有

35、的簡 化管理。以先進的機器學習技術為支持，Prism 能夠采集大量系統數據，用于自動執行常見任務，生成可操作的分析結果，從而優化虛擬化流程、基礎架構管理與日常操作。方案優勢 浪潮超融合解決方案將融合基礎設施、橫向擴展架構和軟件定義存儲的各種優勢結合在一起，可提供極佳的數據中心虛擬化體驗，而其成本僅為傳統服務器和存儲器的一小部分。浪潮超融合分布式集群是一種能夠橫向擴展計算和存儲的基礎設施，它使各組織機構無需存儲網絡（SAN 或 NAS）即可實現數據中心虛擬化建設。Nutanix Acropolis 專門為虛擬化而設計，能夠提供全面的計算和存儲能力，以及企業級的性能、可擴展性、可用性和數據管理功能

36、。它采用英特爾芯片、固態硬盤等符合行業標準的硬件組件，以及市場領先的高級管理程序，以便提供開箱即用的解決方案，讓數據中心虛擬化變得極其簡單有效。采用浪潮超融合解決方案的主要優勢如下：1.橫向擴展優勢 超融合架構給虛擬化環境帶來的重要差異化因素之一就是，基礎設施在進行擴展時性能和存儲容量呈線性增長。在浪潮超融合架構中，在每個物理節點本地都運行一個虛擬存儲控制器（CVM）。CVM 負責本地所有其他虛擬機的 IO 操作。當集群擴展時，新增加節點的同時也新增了 CVM，保證了整個集群性能的橫向擴展。與傳統集中存儲不同，傳統架構下集中存儲只有兩個存儲控制器，在集群擴展時，存儲控制器無法進行有效的擴展，從

37、而必然成 為整個架構的瓶頸。圖 16：傳統架構存儲控制器的性能瓶頸 2.性能優勢 浪潮超融合解決方案在數據中心虛擬化環境中的主要優勢之一就是性能，而性能優勢是通過比對傳統的服務器和存儲架構實現的。在傳統的架構中，時延是因為每次訪問存儲都需要通過網絡而造成的。通過 NFS 和 iSCSI 等協議提供存儲本身沒有問題，但網絡會增加時延。浪潮超融合解決方案可提供 NFS 協議的優勢及其易用性，并通過所謂的“無網絡 NFS”消除了網絡時延。如在大數據分析場景中，HDFS 分布式文件系統直接對虛擬機進行檢測，然后將特定虛擬機的所有數據存放到本地物理服務器上。因此，虛擬機不是通過網絡，而是通過高速內部總線

38、訪問其數據。并且所有節點標配 SSD 磁盤，提供極高的 IOPS 以滿足虛擬化環境各種類型應用需求，無論是虛擬桌面還是服務器虛擬化場景。更為重要的是，每個節點的 SSD 磁盤并非由每個節點單獨使用，而是在整個集群范圍內作為一個整體使用。言下之意，不會由于單個節點本地的 SSD 耗盡而導致其性能急劇下降。當出現這種極端情況時，節點會使用集群中其他節點的 SSD 空間。因為即使跨網絡訪問其他節點 SSD 磁盤也會比訪問本地 SATA 磁盤快很多。因此極端最差情況時性能也與使用傳統集中存儲架構時服務器通過網絡訪問數據的場景相當。其實不會出現這種極端情況，因為當 SSD 利用率超過一定閾值后，集群中的

39、虛擬存儲控制器 CVM 會自動發現并將最少訪問的數據從 SSD 遷移到 NLSAS 磁盤上，以保證 SSD 有足夠容量滿足突發的 IO 請求。這一自動熱分層技術對虛擬化主機而言完全透明。用戶無需關心數據保存在哪里，這完全由CVM 依據數據訪問頻度而自動調度。3.可靠性 浪潮超融合存儲平臺使用復制因子（RF-Replication Factor）和校驗和（checksum）來保證當節點或者磁盤失效時，數據的冗余度和可用性。當數據寫入 SSD 時，會被“同步”復制到另 1 個或者 2 個虛擬存儲控制器 CVM 的 SSD 之中（依賴 RF 設置為 2 或者 3），當這個操作完成之后，此次寫操作才被

40、確認（Ack）。這樣能確保數據至少存在于 2 個或者 3個獨立的節點上，保證數據的冗余度。所有節點都參與數據的復制操作，這樣能消除“熱點節點”，并保證線性的性能擴展。當數據被寫入時，同時計算該數據塊的校驗和，并且作為數據塊元數據中的一部分進行存儲。隨后數據塊在保證滿足 RF 的前提下，被“異步”推送到 HDD 中。當發生節點或者磁盤失效，數據塊會重新在所有節點間進行復制以滿足復制因子的設置。任何時候，讀取數據塊并同時計算其校驗和以確保數據塊有效。當數據塊檢查結果不匹配校驗和時，副本數據將會覆蓋該無效數據塊。圖 17：雙副本與三副本提供更高的數據可靠性 在多副本的保護機制下，當發生單點磁盤甚至是

41、單個節點故障時，超融合集群將自動發現這一故障，并立刻在后臺開始數據重建工作。整個重建過程非常簡單，假設復制因子是 2，系統會自動發現只有 1 份副本的數據塊，并將其在另一個節點上復制第 2 份副本即可。最重要的是，這個數據重建過程是基于 MapReduce 的分布式框架實現的，集群中所有節點的 CVM 都可參與數據重建工作，并且依據負載情況動態調配，因此重建工作不會影響系統性能。與傳統的 Raid 數據重建不同的是，Raid 重建過程會極大影響磁盤的正常操作，導致整個系統性能降級，并且由于磁盤容量越來越大，整個重建過程也將耗費更長時間，甚至超過 20 小時。在超融合分布式文件系統中（NDFS）

42、，我們使用了一些關鍵技術來確保數據在 100%時間內都是可用的（即“強一致性”），并且保證 NDFS 擴展到超大規模數據量時依然可靠。這就是文件系統元數據強一致性的 Paxos 算法。NDFS 使用一種“環狀”的 Key-Value 結構的分布式數據庫來保存重要的元數據。為了確保元數據的可用性和冗余度，也同樣引入了復制因子（RF）。一旦一條 Metadata 記錄被寫或者更新后，這條記錄將同時寫到“環”中的 另一個節點，然后被復制到 n 個其他節點（n 決定與集群的大?。?。集群中大多數（majority）節點同意才能 commit 一條記錄，這就是強一致性的 Paxos 算法。這確保了整體超融

43、合平臺中數據的“可靠性”。不僅如此，浪潮超融合解決方案同時具有高效的快照保護機制，AOS 采用精細化的寫入時重定向算法來跟蹤快照，該算法支持精細化的控制，并且可以使效率和性能實現最大化。在幾秒鐘內創建業務的快照和克隆，并在幾秒鐘內恢復，創建深度快照鏈而不會影響應用。結合系統優秀的自恢復技術，整個集群可以實現快速查找定位不同時間節點的備份，您甚至可以針對特定的文件進行恢復。4.易于部署 浪潮超融合解決方案采用開箱即用的部署方式，可以免去傳統集中存儲環境下存儲的規劃、連接、配置等復雜的管理操作，無需再配置 Raid 組、LUN、卷等。新設備安裝上架后只需要約 30 分鐘即可完成初始化配置，用戶可以

44、馬上開始部署應用虛擬機。超融合集群后續的擴展也非常方便，通過鼠標點擊即可掃描并自動發現新安裝的節點，按照提示完成 IP 地址配置之后，新節點即完成加入集群操作，新增資源也自動納入資源池統一調度管理。5.集中管理 通過 Prism 界面實現所有基礎架構的管理操作，包括健康檢查、物理機管理、虛擬機管理、存儲管理、數據保護、告警監控、報表分析等內容。用戶不再需要通過不同界面進行各種管理任務，所有任務都在同一個界面中完成，極大減少了管理復雜程度。并且可以通過設置不同權限的用戶，支持 AD 整合，將域用戶和角色對應到用戶和組，從而實現分級的運維管理。圖 18 統一管理界面 Prism 所有物理和虛擬管理

45、對象均提供詳細的性能采集數據，包括 CPU、內存、磁盤容量、IOPS、吞吐、讀寫延遲等指標，不再依賴于專用的監控工具和復雜的監控腳本。圖 19 自定義監控指標 另外，用戶還可以通過 Prism Central 的管理組件，將多個 Prism Element 管理界面集中管理，不僅可以節省管理員在多個集群之間切換的繁瑣動作，更能夠將多個集群的狀態數據進行匯總，可以方便管理員快速定位當前整個 IT 架構中是否存在熱點主機或者熱點虛 擬機，特別有利于簡化大規模 IT 架構、或者多站點場景下的日常管理任務。應用場景 浪潮超融合解決方案的應用場景十分廣泛，可以適用于絕大多數企業級應用軟件及場景，包括但不

46、限于：圖 20 超融合解決方案主要應用場景 1.企業關鍵應用（BCA）:浪潮超融合解決方案能夠憑借網絡規模設計，提供穩定可預測的性能和更加靈活的擴展性，從而實現在單一平臺中同時運行多款企業應用，為企業應用環境帶來成本、擴展性和敏捷性的優勢，使用戶徹底遠離性能瓶頸、價格高昂的過度配置或非計劃停機對業務連接性造成的影響。2.虛擬桌面（VDI）:在浪潮超融合解決方案中部署 VDI 虛擬桌面時，可以保證數據安全，簡化部署、運維，同時獲得集群無限的可伸縮性。通過按需購買的方式以小規模起步，逐漸增加節點，擴展桌面的數量；通過獨有的數據本地化功能，桌面 I/O 中絕大多數的讀請求可以通過桌面所在節 點本地提

47、供；通過 AHV 對于桌面的影子克隆，可以加速桌面的啟動速度；通過運維單個存儲容器，取代了傳統模式多個 LUN 的運維。另外，該解決方案還將深度集成 Citrix Xendesktop 和 XenApp 插件，可在 Citrix 管理平臺完成全部超融合集群的日常管理任務，將 VDI 環境對簡單性的承諾提升到了另一個更高的層次，簡化了管理，縮短了部署時間并降低了運營成本。3.遠程辦公室和分支機構（ROBO）浪潮超融合解決方案采用了網絡規模工程設計原則，可根據需求增長和發展進行靈活擴展和調整，這意味著前期的投入更小，可根據預算和容量變化輕松實現擴展。此外，端對端 IT 基礎架構管理解決方案 Pri

48、sm 設計簡單，可簡化日常工作流，并實現自動化，無需再在遠程辦公室和分支機構（ROBO）中采用多種管理解決方案。4.容災與數據保護（DPDR）可以幫助企業應對傳統災難恢復方法的各種挑戰，滿足恢復時間目標（RTO）和恢復點目標（RPO）以及法規遵從的要求。企業可以管理從生產中心到災備中心（或云端）的故障切換，同時還可以管理兩個互為恢復站點且具有活動工作負載的站點之間的故障切換。還可以自動執行及簡化故障切換至新數據中心的過程。管理災難恢復計劃 支持企業將創建、更新和記錄恢復計劃作為虛擬化平臺環境管理的集成部分。傳統的災難恢復解決方案往往需要將故障切換的所有步驟和所需資源記錄到操作手冊中，而這很難保

49、證準確無誤和及時更新?？焖賵绦泄收锨袚Q和恢復 可以快速執行恢復計劃，排除傳統災難恢復中常見的緩慢且不可靠的手動處理。5.大數據分析（BIG DATA）:Splunk、Cloudera、NoSQL 和 Hadoop 等大數據應用的需求，正在不斷超越傳統基礎架構的性能和擴展性的極限。新的大數據應用要求在大型數據集和多節點集群環境中，仍保持出色順序和隨機讀寫性能。超融合架構能夠提供與裸機部署相媲美的性能，同時通過虛擬化方式部署大數據運行環境，顯著簡化基礎架構管理，隨著業務的需求增長，應用可線性擴展，啟用按需付費擴展模式，無需過度配置計算或存儲資源。6.虛擬化與云（CLOUD）:無論客戶使用多云方案，

50、還是使用混合云解決方案，亦或是擁有云就緒的私有云本地 IT基礎架構，也不論選擇哪種虛擬化管理程序，浪潮超融合解決方案都可以幫助用戶簡化數據中心運營，改進服務交付并實現上云計劃。7.開發和測試（DEV/QA）:無論用戶的開發團隊是正在開發新的 IT 應用，還是在制作新的內部或商用軟件，一個高效、高性能的開發和測試環境都可以幫助提高工作效率、縮短產品面市時間，并且直接影響收入。浪潮超融合解決方案建立在網絡規模原則之上，讓用戶的開發/測試和研發運營團隊只需短短幾分鐘即可完成測試環境配置，并且將 QA 周期縮短多達 50%，借助基于私有云的編排和自動化，擴大測試覆蓋范圍，進而提高質量，加快產品面市速度

51、，從而在商業競爭中遙遙領先。8.文件共享服務（NAS）浪潮超融合平臺集成支持分布式文件服務功能，不需要任何第三方的 NAS 設備，即可提供可以橫向擴展和縱向擴展的分布式文件服務，分布式文件服務支持智能數據冷熱分層、刪除重復數據、壓縮、糾刪碼、塊級快照、一致性組為基礎進行備份與災難恢復、自助服務文件級恢復、用戶與共享配額設置等高級功能、超融合單一控制臺統一管理。該文件共享服務的使用方式基本與現有windows文件服務器使用環境保持一致，使用習慣上面基本相同。文件共享服務可以在 ESXi 和 AHV 虛擬機管理程序上運行，并用于用戶檔案、主目錄、歸檔等多種使用案例。該服務可以與 CitrixXendesktop 的用戶文件管理器（UPM）集成，為VDI 提供用戶配置文件和用戶數據的存儲及管理，包括備份和恢復。