Què és Nutanix

Us presento un document de Sergio Delgado, System Engineer de Exclusive Networks, a partir d'ara nou col·laborador del blog que ens escriurà interessants articles de Nutanix!!! Des de fa uns anys a aquesta part, ha anat guanyant en importància fins a fer-se imprescindible i no entendre un CPD, sense l'existència d'un entorn de Virtualització, tots coneixem els avantatges que aquests suposen i la flexibilitat que han donat als Administradors de Sistemes.

En todo CPD virtualizado existen dos elementos que cobran especial importancia y que muchas veces se escapan del control del Administrador de Sistemas, el primer elemento es la SAN, propiamente dicha, es decir como elementos de interconexión de las cabinas de almacenamiento y los servidores que ejecutan los procesos. El segundo elemento son las cabinas de almacenamiento, lugar donde se almacenan a día de hoy ficheros de gran tamaño que contienen en su interior multitud de ficheros pequeños (Esquema habitual de un fichero de un disco duro virtual). Habitualmente estos dos elementos están gestionados por los Administradores de Backup y de disco, lejos del control de los Administradores de Sistemas en las organizaciones grandes. Esto suele cambiar la organización es de tamaño menor, els administradors solen desconèixer o tenir coneixements més limitats en el món de l'emmagatzematge i elements com SAN i cabines d'emmagatzematge pertanyen a un món recòndit.

A partir d'aquí ens trobem amb diversos elements molt diferents entre si i que cadascun té un objectiu estàtic i fix. Els servidors, només aporten potència de computació, és a dir, Memòria RAM i CPU. Les cabines d'emmagatzematge, que proporcionen l'espai on allotjar els fitxers dels discos durs virtuals. I la SAN, que proveeix la xarxa d'interconnexió entre Servidors i Cabines d'Emmagatzematge, basada habitualment en protocol FiberChannel per a SCSI i/o en TCP/IP per accés pels protocols NFS, iSCSI o FCoIP.

Con esto nos encontramos que existen tres mundos independientes dentro de nuestro CPD, que han de trabajar colectivamente y con objetivos muy marcados, añadiéndole la dificultad de tener personas con conocimientos especializados en cada mundo.

Para resumir que es Nutanix en una única frase seria; almacenamiento y computación en un mismo elemento con un sistema de ficheros distribuido.

De esta frase se pueden destacar varias cosas:

Almacenamiento SSD y SATA combinados con Memoria RAM y CPUs en un dispositivo de 2 U
Un sistema de ficheros distribuidos, independiente de la SAN y publicado por NFS hacia las máquinas virtuales.

Amb Nutanix, estos dos mundos se interrelacionan y se fusionan en un único mundo y dando el control de todo el conjunto al Administrador de Sistemas y Virtualización frente al almacenamiento, puesto que ese mundo tan oscuro y perteneciente al passat que es la SAN desaparece, pasa a convertir-se en un simple Sistema de Ficheros Distribuido, con CPUs y RAM en el mateix element.

Con tot esto conseguimos que el Administrador de Sistemas tenga el control de todo su entorno, RAM, CPUs y Disco. Según tenga necesidad de crecimiento, va a incrementar proporcionalmente las capacidades de todos los elementos, RAM, CPUs y Disco. Una gran reducción de espacio y de consumo eléctrico. Reducción del tiempo de despliegue de la plataforma de disco evitando los problemas de configuración de LUNs, asignación de discos, creación de agregados, etc..

Nutanix se compone de dos elements hardware diferenciados:

Nodo: Dispositivo en el que se encuentran las CPUs, la Memoria RAM, el Disco y las tarjetas de Ethernet 1 Gbit y 10 Gbit.

Bloque: Elemento que contenerá los nodos físicamente y les proporcionará simplemente electricidad y ventilación. Tiene un formato de chasis que agrupará en 2 U, hasta cuatro nodos según el modelo del hardware. En la imagen un Nutanix de frente.

A partir de aquí, vamos a explicar la arquitectura hardware de Nutanix, para ver de qué elementos se compone y como se interrelacionan entre ellos. Nutanix es una solución que combina elementos hardware y software, dentro de cada nodo siempre estará instalado un Hypervisor (ESXi, KVM o Hyper-V), donde residirá una máquina virtual que será la controladora de Nutanix (CVM). En esta CVM será donde estará instalado es software de Nutanix tanto de gestión como de operación y será la que se encargará de mandar todas las operaciones I/O al Hypervisor y a las máquinas virtuales, es decir será el encargado de controlar todas las operaciones de lectura y escritura. En el dibujo de abajo se ve la estrcutura de un nodo:

Per tant quan se juntan un grup de Nodos de Nutanix, que com mínimo seran tres, se formará una plataforma distribuida de almacenamiento que se llamará Nutanix Distributed Filesystem (NDFS). Este Filesystem se mostrarà al Hypervisor com un recurs NFS igual que si se tratara de una cabina de almacenamiento que publica el seu contingut per NFS. El més important és que totes les operacions es realitzin en mode local, és a dir que tota màquina virtual escriurà sobre el Node en què estigui i al seu torn tots els Nodes tindran accés a aquesta informació. Les operacions es realitzen en local per poder tenir el màxim rendiment possible en les operacions de lectura i escriptura.

El Sistema de Fitxers Distribuït de Nutanix està format per diversos elements bàsics organitzatius i directament relacionats amb els Hypervisors:

Storage Pool: És una agrupació de discos físics SSD, HDD. La seva funció és agafar els discos de cada node i ajuntar-los com un element global pertanyent al cluster. L'habitual és configurar un únic Storage Pool per al cluster de n nodes.
Container: És una segmentació lògica de l'espai que s'ha generat al Storage Pool i és on s'emmagatzemaran els vmdks o els fitxers. Els contenidors apareixeran a l'Hypervisor com a shares NFS.
vDisk: És qualsevol fitxer superior a 512 KB incloent els vmdks o els fitxers VM hard disk d'altres Hypervisors, aquests s'emmagatzemaran als Container que s'hagin creat.