超融合技术介绍

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2024年6月13日发(作者：)

超融合技术介绍

什么是流行？什么是火爆？对于一门IT技术来说就是，你要是没听过或者不了解，都会不

好意思出门跟人聊天…而现今的超融合，就是这样一门技术。

超融合是超融合基础架构(HCI:Hyper-Converged Infrastructure)的简称。只要谈起

Infra，那么必然就会牵扯到数据中心(DC)。是，超融合的准则是软件定义一切，是实现

SDDC(软件定义数据中心)的终极技术路径。

如今绝大多数的数据中心基础架构的层次划分很清晰,对于物理架构分层，大概可以分为以

太网络层、服务器层、光纤网络层和集中存储层。

超融合基础架构，主要基于分布式存储等技术来压缩传统SAN架构的服务器层、光纤网

络层和存储层为一层，融合的这一层具体如何称呼我还不清楚，暂且称之为超融合层吧。

超融合层的设备从物理层面来讲具备计算、网络(主要是存储网络)和存储功能。如下图:

就像在我们喜欢在吃汉堡之前习惯性的压一下，那样一口下去才能享受到整个汉堡的口

感。

举这个么比较亲民(Low)的例子主要是为了说明，超融合基础架构是从纵向进行压缩(融合)

的，免去了复杂的SAN网络，朋友们再也不用担心光纤线的标签掉了之后，满机房开地

板去找线了…另外，完美的综合布线，一般只能在别人家的机房里看到，自己家的光交后

面基本都跟瀑布一样…

当然超融合基础架构带来最大的利益远不止是这点，高IOPS和虚拟化支持等才是超融合

的核心功能。

什么是Nutanix

提起超融合，免不了提到Nutanix。Nutanix的横空出世就好像海贼王里进入伟大航路后

半段的超新星们一样，其风头之强、劲道之猛，已然开始威胁传统四皇的地位了。这里还

需要介绍另一位超新星，那就是Docker了(请允许我为了我钟爱的Docker扯远了一点…)

就个人认知，Nutanix是一家基于软件来提供软硬件一体化超融合解决方案的公司，全球

超融合技术的领跑者。目前全球市场份额占有率是第一，中国市场第三。

Nutanix的超融合软硬件解决方案到底能做什么，如下图:

Nutanix提供了基于硬件层面的物理基础设施（Nutanix超融合服务器）和基于软件层面

的虚拟基础设施（Nutanix AHV虚拟化）的一体化解决方案，实现从硬件层面融合计算、

网络和存储层到软件层面的多种虚拟化平台支持的全面覆盖。看到这里就应该可以理解为

啥四皇得担心了吧，个人觉得至少那些做服务器、做虚拟化、做光交和做存储的厂家或多

或少的会受到一定的冲击。

Nutanix物理架构

视频介绍:

视频:Nutanix NX-1050 / NX-3050 / NX-3060 系列硬件概述>

从视频中可以看到，Nutanix的硬件设备就是一台基于x86平台的2U机架式服务器。含

有：

NODE: 每台Nutanix服务器可支持1到4个节点。

SSD: 每节点可支持一到两块400或800GB的固态硬盘，最大支持6400GB。

HDD: 每节点可支持一到四块1TB的机械硬盘，最大支持16TB。

CPU: 每节点可支持一到两颗Intel CPU，最大支持64核。

MEM: 每节点可支持64到512GB内存，最大可支持2TB。

SATADOM: 每节点必须含有一块64GB的SATA接口的固态硬盘，预装客户所选择虚拟化类型的

Hypervisor。有VMWare的ESXi,Microsoft的Hyper-V和Nutanix自家基于KVM的AHV三

种可选。

NIC: 每节点含有两块10GB以太网卡（用于NDFS），两块1GB以太网卡（用于应用）。

Other: 每节点含有一个VGA接口，一个IPMI接口，4个USB接口。整机2个电源模块，4个

风扇。

聊到这里，朋友们会不会觉得…

“你特么逗我玩儿呢?一台只能插4个刀片的x86服务器加几块固态硬盘就特么成超融合

了?”

如果真有人这么想的话，在此我只能大大的给个赞，懂行的！

不过不知道大家是否喜欢看美国大片，很多超级英雄上刀山下火海,使尽浑身解数最终为了

得到的可能仅仅就是一块巴掌大的芯片，要是被恶势力得到这块重要的芯片，咱们地球就

要毁灭了…这种狗血剧情真的不占少数。

回到这里，还记得上面介绍的SATADOM吗？他就是整个Nutanix超融合解决方案的

“芯”脏，是软件定义一切的基石，是化腐朽为神奇的艺术！

Nutanix逻辑架构

视频介绍:

视频:Nutanix是如何工作的

虚拟存储控制器、Nutanix分布式文件系统、基于NFS的存储池、无需配置LUN、

Volume和Raid、数据本地存储和读写、跨节点的数据复制、冷热点数据在SSD和HDD

间的切换、VM的高可用、分布式软件集群架构、无上限且无需停机的横向扩展、虚拟桌

面、私有云、大数据、数据容灾等等…

会不会特别屌？

而所有的这些功能，全部都由预装在SATADOM这块“小芯片”里的系统和软件来完

成，真正的软件定义一切。

如果你选择的是VMWare虚拟化，那么SATADOM里面就预装ESXi;

如果你选择的是Hyper-V虚拟化，那么SATADOM里面就预装Windows;

如果你选择的是Nutanix的虚拟化，那么SATADOM里面就预装NutanixOS。

对于NOS，根据个人分析和理解，他是Nutanix通过CentOS 7.x来定制化出来的一种的

操作系统，并使用KVM作为Hypervisor，再通过对两者的定制做出来AHV(Acropolis

Hypervisor)，实现Nutanix自家的虚拟化解决方案。

视频中屡次看到的CVM(Controller Virtual Machine)，每个节点必须都需要一个

CVM，CVM也是一台虚拟机，可以理解为System VM,而非User VM。

用Nutanix,他就是AHV(KVM)的虚拟机；

用VMware,他就是ESXi的虚拟机；

用Windows,他就是Hyper-V的虚拟机。

CVM作为一台虚拟机，他的功能和架构是不会随着底层到底用哪种Hypervisor来变更

的，他被封装到一个小盒子(虚机)里，用哪种虚拟化，直接搬上去用就行了。从而实现

Nutanix超融合解决方案对多种虚拟化类型的支持，这种跨虚拟化平台的设计，堪称智慧

的结晶。

那么CVM这个小盒子里面到底有哪些东西呢？

Nutanix CVM

CVM里面运行着Nutanix的两大产品家族: Prism和Acropolis

Prism

Prism是一个基于Web的控制面板，为Nutanix环境的运行提供一键式的管理和接口。

Nutanix环境的管理控制台，含虚拟机管理，节点管理，存储管理，升级软件等功能。

Prism包含Prism Central和Prism Element两个组件:

o

Prism Central

为多个节点集群管理的统一接口。

o

Prism Element

单个节点本地管理的唯一接口。

PC可以管所有，PE只能管自己。

Acropolis

Acropolis是整个Nutanix的核心，由他来负责管理和调用Hypervisor里所有的计算、

网络和存储资源。

Acropolis包含NDFS,AMF和AHV三大组件：

o

NDFS(Nutanix Distributed File System)

Nutanix赖以生存的核心组件，在支持超高并发I/O的同时替代SAN和集中式存

储。数据复制、容灾、去重、压缩等功能就是Nutanix分布式文件系统来完成。

o

AMF(App Mobility Fabric)

把工作负载(虚机、存储和容器等)从Hypervisor抽象剥离出来，使得能在不同的

Hypervisor之间切换和移动工作负载。可能跟之前提到的CVM无论在任何

Hypervisor平台都可以运转的那种设计有关，但是具体怎么工作，本人还不够理

解。

o

AHV(Acropolis Hypervisor)

这个之前已经做过介绍，Nutanix自家基于KVM的虚拟化平台。如果使用的是

VMware或者Hyper-V虚拟化的话，个人认为应该不会用到AHV。

在这里需要补充的是，每一个节点都需要运行一个CVM，那么每一个CVM里面都会有一

个Prism和一个Acropolis，这么多玩意儿该怎么去管理。

o

对于运行在每一个CVM上的Prism服务，其中一个CVM中的Prism会被选为

Leader提供服务，如果Leader节点失效，那么就再到剩余的节点中再选一个

Leader,保证服务的高可用。

o

对于运行在每一个CVM上的Acropolis服务，其中一个会被选举为首选

Acropolis,负责任务调度、任务执行、IP地址管理等，其余均为从属Acropolis。

当集群中Master Acropolis发生故障，就在余下的Slave Acropolis服务中选举

出一个新的Master Acropolis来提供服务。

以上是学习过程中个人对Nutanix超融合解决方案的理解，不为分享，只为交流。如果有

朋友想深入研究，可点击下载Nutanix Bible中文版来进一步的学习。

本文标签： 融合虚拟化节点支持管理