Download - Максим Шапошников, Nutanix
![Page 1: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/1.jpg)
Распределенная файловая система NDFS и базирующаяся
на ней Компьютерная платформа Nutanix Максим Шапошников
![Page 2: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/2.jpg)
1990
2005
Буд
ущ
ее
Эффективность
Эволюция дата-центров
![Page 3: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/3.jpg)
Physical transforms to virtual
Converged architecture
Services delivered via software
Commodity hardware alters economics
Google изменил все в ранних
2000
Традиционные (ранняя Yahoo, Altavista)
Сервера, коммутаторы, SAN, NAS
Модульные (Google, Amazon, Facebook)
Стандартное оборудование, Map/Reduce, NoSQL
![Page 4: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/4.jpg)
Google File System
• Масштабируемость. Датацентры – как кубики лего.
• Производительность. Скорость ответа на запросы миллисекунды.
• Управляемость. Простые, идентичные компоненты, для легкости управления в любом масштабе.
• Отказоустойчивость. Репликация данных и замена аппаратных компонент на лету.
![Page 5: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/5.jpg)
RAID надежен? MythBusters могли бы
возразить ;)
• RAID6 практически гарантирует потерю данных в единой рейд-группе размером >500TB менее чем за год (вероятность 99.999%)
• MTBF – маркетинг, на самом деле диски умирают партиями и не вовремя
• Современные СХД могут восстанавливаться после сбоев дисков сутками и даже неделями, подъем из бэкапа – еще дольше
• Отказ двух контроллеров в большинстве случаев – потеря данных или долговременный отказ в обслуживании
![Page 6: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/6.jpg)
NDFS: Задачи и их решение
• Создать ФС, подобную GFS, но спроектированную для общих задач / виртуализацию
Создана NDFS, работающая «поверх» KVM, vmWare, HyperV
• Предложить распределенную ФС на недорогом, стандарном X86 оборудовании высокой плотности размещения
Поместили в 2 юнита сверхбыструю СХД + 4 «сервера»
• Предоставить разделяемый доступ к датастору для всего кластера через стандартные протоколы
NDFS способна работать через NFS, iSCSI, SMB3 • Решить проблему split-brain
Используем paxos, наиболее продвинутый алгоритм на сегодняшний день
![Page 7: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/7.jpg)
NDFS: Задачи и их решение
• Решить множество проблем cтандартных IT инфраструктур Увеличили скорость ввода в эксплуатацию до минут, уменьшили стоимость и сложность, понизили энергопотребление, требуемое охлаждение, стойко-места
• Предоставить реальную масштабируемость – от маленьких до очень больших проектов
NDFS не имеет центральных точек отказа, использует NoSQL решения для работы с метаданными, масштабируется от 3-х узлов и не имеет теоритических лимитов расширения
• Не использовать RAID ввиду устарелости, медленности и ненадежности Используется технология «размазывания данных» (dispersed data)
![Page 8: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/8.jpg)
Кстати, нужна ли виртуализация? («у нас много денег на железо»)
• Постоянная головная боль для всей команды – высчитывать оптимальную аппаратную конфигруацию под конкретные задачи (или тратить $$$)
• Считаем ядрами процессоров, гибайтами памяти и IOPS – сервера дешевле всего покупать одинаковые (память лишней не бывает)
• Переезд сервисов на другое «железо» - трагикомедия • Пара команд из CLI или «кликов» мышкой, ни единого разрыва (с)!
• «Мы тут чуть код улучшили в пятницу вечером» – требования к конфигурации могут кардинально измениться
• Автоматически перераспределяемая нагрузка между аппаратными серверами (вплоть до времени суток) – как в сторону уменьшения, так и увеличения ресурсов, с учетом приоритетов
• Множество точек управления, сложности развертывания ОС и ПО • Практически мнговенный деплой любых виртуальных машин и ПО, линкованный клон автоматически кэшируется
на нужных аппаратных серверах, апдейт ОС всех VM кластера за минуты, загрузка ОС на них – секунды
• Изоляция сервисов – условна, безопаснее разносить аппаратно • В пределах одного физического сервера абсолютно безопасно может находиться множество различных задач,
вплоть до смешения разработки и продакшена
![Page 9: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/9.jpg)
Новое поколение ДЦ?
Универсальная платформа для гибридных облаков
Гибкое управление нагрузками
Общий интерфейс управления
Управление данными ориентированное на виртуальные машины
![Page 10: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/10.jpg)
Как оно работает?
![Page 11: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/11.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY
Распределенная Файловая Система Nutanix является масштабируемой, децентрализованной распределенной файловой системой, изначально разработанной для целей виртуализации.
Distributed File System (NDFS) Распределенная Файловая Система
![Page 12: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/12.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY
Distributed File System (NDFS) Архитектура
![Page 13: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/13.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY
Distributed File System (NDFS) Архитектура
![Page 14: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/14.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY
Distributed File System (NDFS) Архитектура
![Page 15: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/15.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY
Distributed File System (NDFS) Архитектура
![Page 16: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/16.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY
Distributed File System (NDFS) Архитектура
![Page 17: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/17.jpg)
VM VM
Гипервизор Контроллерная VM
Гипервизор Контроллерная VM
Гипервизор Контроллерная VM
DEF GHI
VM
ABC данные данные данные
Distributed File System (NDFS) Резервирование данных в кластере
![Page 18: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/18.jpg)
VM
DEF данные
Гипервизор Контроллерная VM
Гипервизор Контроллерная VM
Гипервизор Контроллерная VM
VM
ABC данные
VM
GHI данные
VM
ABC данные
Distributed File System (NDFS) Как работает высокая доступность (HA)?
![Page 19: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/19.jpg)
Гипервизор Контроллерная VM
Гипервизор Контроллерная VM
Гипервизор Контроллерная VM
VM
ABC данные
VM
DEF данные
VM
GHI данные
Distributed File System (NDFS) Как работает миграция VM?
![Page 20: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/20.jpg)
cVM
Гипервизор
HDD SATA
SSD
Гостевая VM
Гостевая VM
Гостевая VM
Гостевая
VM
SATA
SSD HDD HDD HDD
NFS датастор
Холодные данные
Горячие данные
• Данные попадают на SSD • Передвигаются на более медленные диски «Куратором» • Поднимаются обратно на SSD в зависимости от количества и частоты обращений
Distributed File System (NDFS) Оптимизация размещения данных
![Page 21: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/21.jpg)
• Данные сжимаются при записи (синхронно)
• Идеально для архивации
• Высокая производительность для
последовательных нагрузок
• Данные сжимаются после того как стали
«холодными» и мигрировали на
низкопроизводительные уровни СХД
• Осуществляется (только) когда есть свободные
вычислительные ресурсы
• Нет негативного эффекта на скорость ввода-
вывода данных
• Идеально для нагрузок со случайным доступом
Distributed File System (NDFS) Оптимизация ёмкости СХД. Сжатие.
![Page 22: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/22.jpg)
78% Сжатия
До
Distributed File System (NDFS) Оптимизация ёмкости СХД.
![Page 23: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/23.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY
В едином кластере могут независимо масштабироваться процессорные
мощности и СХД
Линейное масштабирование В
ирту
ал
ьны
х м
аш
ин
Количество модулей (4 модуля на блок)
![Page 24: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/24.jpg)
Аварийное восстановление Репликация каждой виртуальной машины
![Page 25: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/25.jpg)
Управляем из единого интерфейса
![Page 26: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/26.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY
Виртуализация высокой плотности
Сервера 4x Независимых серверных модуля
8x Intel CPUs (80 ядер)
До 1TB RAM
Два 10Gbit Ethernet
4 модуля в 2U
4 независимых модуля,
совмещающих СХД и сервера
![Page 27: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/27.jpg)
Сценарии использования
Виртуализация рабочих мест
Виртуализация серверов
Big data
Приватные облака
Hadoop
Восстановление из аварий
Непрерывность бизнеса
Удаленные офисы
Локальные сервисы в
офисах
![Page 28: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/28.jpg)
Как сказал Альберт Эйнштейн,
«Безумие - делать одно и то же, и
каждый раз ожидать иного результата»
![Page 29: Максим Шапошников, Nutanix](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081721/5564a94fd8b42afd4f8b56b0/html5/thumbnails/29.jpg)
NUTANIX INC. – CONFIDENTIAL AND PROPRIETARY