インフラエンジニアなら知っておきたい仮想化環境とストレージの新しい形

@ OSC Nagoya

インフラエンジニアなら知っておきたい仮想化環境とストレージの新しい形

ニュータニックス・ジャパン合同会社

シニアシステムズエンジニア

島崎聡史（Tw:@smzksts）

~Hyper-converged Infrastructureとは~

4 #oscnagoya #Nutanix

Nutanixってどんな会社？

2009年創業＠San Jose

ビジネス規模 $300M以上

従業員 1000人以上

1200 以上のお客様

60 以上の国

6 つの大陸


幅広いお客様での採用実績

Public Sector

Manufacturing

Retail

Education

Healthcare

Technology

Financial Services

Energy


はじめに

6月にCommunity Edition（無償版）が出ます

※詳細は後ほど


Agenda

• ITインフラストラクチャの”これまで”と”これから”

• Nutanixの技術概要

• Community Editionの紹介

ITインフラストラクチャの”これまで”と”これから”


これまでのインフラストラクチャ – FC-SAN環境の例

サーバー

SAN

共有ストレージ RAIDグループ設定

LUN作成

LUNマッピング

ゾーニング

フォーマット

マウント

FCドライバ設定

マルチパス設定


これまでのインフラストラクチャが抱える問題

1. 根本的に複雑

2. 限られたスケーラビリティ

3. 非効率なサイロ化/分断


これからの形 - Hyper-converged Infrastructureとは

サーバー

SAN

共有ストレージ

ソフトウェア処理で、仮想化環境のサーバーと共有ストレージを単一HWに統合

• 拡張しやすい

• スモールスタート

• とにかくシンプル


Hyper-converged Infrastructure 市場の動向

IDC MarketScape: Worldwide Hyperconverged Market (2014年12月)

“Nutanix has been a key player in the emergence of the

hyperconverged market and was early to demonstrate

demand for the technology.”

“Leading position in mindshare, as well as market share.”

“Nutanix systems have diversified from targeted or

specialized workloads like VDI to Tier 1 applications and

highly virtualized general business workloads like SAP,

Oracle, Microsoft Exchange, SQL Server, SharePoint,

Splunk, and Unified Communications.”

IDC declares Nutanix dominant leader in hyperconverged assessment with 52% market share

Nutanixの技術概要


Nutanixの基本コンセプト – WebスケールIT

GoogleやFacebookのデータセンター

• 超大規模をどうやって運用管理するか？

• 故障への対応、スケーラビリティの確保、TCO抑制

汎用的なHWを使用する

すべてをソフトウェアで制御する

計算処理やデータを分散させる

普通のIT環境にも大きなメリット


Nutanixのハイパーコンバージドインフラストラクチャ

仮想マシン Nutanix Controller VM(ノードあたり1つずつ)

VM VM VM CVM

Hypervisor

X86

VM VM VM CVM

Hypervisor

X86

VM VM VM CVM

Hypervisor

X86KVM

Node 1

単一のストレージプールに論理統合

Node 2 Node N

NDFS

共有ストレージ装置が不要


Controller Virtual Machine (CVM)

Nutanixの分散ストレージの仕組みにおいて、最も重要なコンポーネント

• Nutanixクラスタのすべてのノード上で動作

• Hypervisorからは共有ストレージとしてマウントされる

•ユーザ空間で実行 (実装上の重要なポイント)

• Linuxベース (カスタマイズ不可)

• PCI Pass-throughでサーバーの内蔵ディスクへ直接アクセス

•他ノード上のCVMと互いに通信（監視、データ分散処理）


CVMのI/Oパス

VMがディスクI/Oを行うと、多くのデータはHypervisorとCVMが接続された内部仮想スイッチを通って、筐体内で処理される。

CVMはハイパーバイザーの内部仮想スイッチに接続され、192.168.5.2のIPアドレスを持つ。

ハイパーバイザーはこのIPアドレスにアクセスしてマウントする。

各ノード上のCVMは、データのレプリケーションとノード間通信のために、外部仮想スイッチに接続され、各々が異なるIPアドレスを持つ。


書き込みI/Oの詳細：RF2 (2コピー保持)

19

高い性能と高可用性

•データは常にローカルのディスクに書き込み

•高可用性のためにほかのノードにもデータを複製

•高いI/O性能を出すために、複製は複数のノードに分散される

Node

Guest

VM

Hypervisor

Controller

VM

Storage

Node

Hypervisor

Controller

VM

Storage

Node

Hypervisor

Controller

VM

Storage


読み込みI/Oの詳細：RF2 (2コピー保持)

高い性能と高可用性

•基本的にローカルディスクから読み込む

•ライブマイグレーションを行った後など、データがローカルにない場合のみ他のノードから読み込む

Node

Guest

VM

Hypervisor

Controller

VM

Storage

Node

Hypervisor

Controller

VM

Storage

Node

Hypervisor

Controller

VM

Storage


高可用性：ノードがダウンした場合


Q: あるノードで、CVMのみがダウンしたらどうなるか？

a. VMはそのノード上で動き続ける

b. ゲストOS内でI/Oエラーが発生したのを検知して、VMがライブマイグレーションされる

c. ハイパーバイザーがストレージ障害として検出し、HA機能の動作によって、VMが他のノードで再起動される


冗長データパス


冗長データパスの動き

平常時

冗長データパス動作中


Nutanix Distributed File System

性能と管理性

• Data Locality• Tiering and Caching• Compression• Deduplication• Shadow Clones• Snapshots and Clones

データ保護

• Converged Backups• Integrated DR• Cloud Connect• Metro Availability• 3rd party Backup Solutions

信頼性

• Tunable Redundancy• Data Path Redundancy• Data Integrity Checks• Availability Domains

セキュリティ

• Data at Rest Encryption• Nutanix Security DL• Cluster Shield• Two-factor Authentication

Nutanix Distributed File System (NDFS) NDFS

VM VMVM VMVM VM

Node 1 Node 2 Node N


エンタープライズIT環境にもWebスケールの恩恵を

データの分散、メタデータ管理


データセンターのインフラをリニアに拡張

計算能力

メモリ容量

I/O性能

データ容量

• 1ノード（※ブロックではない）単位の拡張が可能

• フォークリフトアップグレード(機材全交換)の回避による投資保護

• ストレージ容量と計算能力をリニアに拡張

Pay-as-you-grow

ノード数


1ブロック＝2U、1～4ノード搭載


用途に合わせた幅広いモデルを提供

“Our System was up and running in 30 minutes!”

–Ken Farley, Gunner IT

Download Customer Success Story

Balanced resources for branch office, retail stores, & remote offices

Power and space savings up to 80%

Single management interface

NX-1000

Fastest performance for compute-intensive workloads

Highest supported VM density

Available with FIPS-2 Level 2 encryption

NX-3000

3x more storage and 2x server flash capacity than general purpose offering

Full range of CPU offerings to accommodate multiple workloads

Available with FIPS-2 Level 2 encryption

NX-6000

Tailored for Tier 1 business critical workloads such as Microsoft SQL Server, Exchange, SharePoint, SAP, and Oracle

4x more SSD accommodates a much larger active data set

NX-8000

GPU and PCoIPoffload

Seamlessly integrates graphics intensive users in VDI deployments

Ideal for any user currently running workstations with GPU cards installed

NX-7000

All flash solution

Tailored for Tier 1/0 mission and business critical apps

Ideal for customers requiring consistent low latency across entire data set

NX-9000


あらゆるアプリケーションを、あらゆる規模で展開


• 6Uサイズで1000ユーザーを展開する、

検証済みのリファレンスアーキテクチャ

• 仮想化基盤とのシームレスな統合により

100GB以上のVMを短時間で展開

• 重複排除とシャドークローンによる

ユーザーエクスペリエンスの向上

– 880デスクトップを6分で起動

• 占有型/プール型デスクトップの両方に対応

• ビルトインの災害対策機能による可用性の確保

デスクトップ仮想化向けのリファレンスアーキテクチャ

Demo – Nutanix Prism UI


Community Edition


コミュニティエディションのご紹介

EXPERIENCENUTANIX FIRST HAND

WITH NO RISK

BUILDNEXT-GEN DATACENTER

FOSTER THE HYPERCONVERGENCE

COMMUNITY


Nutanix Community Edition (CE)の概要

Product Support

ソフトウェア単体での提供

BYOハードウェア- HCL specified

1,3,4 ノードでの構成

データ冗長性はRF1 & RF2 が選択可能

NEXT Community に参加

コミュニティによるサポート（商用サポートは提供なし）

非商用のワークロードが対象

単一のエディション


CE – 最小システム要件

Min

imum

Req

uire

men

ts Servers 1, 3 & 4 servers

CPU Intel CPUs, 4-cores minimum, with VT-x support

Memory 16GB minimum

Storage Subsystem RAID0 (LSI HBAs) or AHCI storage sub-systems

Hot Tier (SSD) One SSD per node minimum, ≥ 200GB per node

Cold Tier (HDD) One HDD per node minimum, ≥ 500GB per node

Networking Intel NICs


構成イメージ

CentOS-KVMはUSBメモリから起動し、SSDやHDDはCVMが使用

CVM CVM CVM

CentOS-KVM CentOS-KVM CentOS-KVM

VM VM VM VM VM VM


第1回 Nutanix Community Meetup

2015/05/27(水) 19:00 ～ 21:00

@丸ビルホール＆コンファレンススクエア（東京駅至近）

詳細：http://nutanix.connpass.com/

• Nutanixの技術解説入門編

• コミュニティエディションの紹介

※今回は既に満席ですが、コミュニティにご登録頂けると今後のセミナーや資料アップロードのお知らせが届きます

http://nutanix.connpass.com/


まとめ

• Nutanixはサーバーとストレージを統合した仮想化環境向けのインフラ製品

• 優れた管理性、性能、可用性、拡張性

• Community Edition 間もなく登場！

Thank You

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