Qué es Nutanix

Os presento un documento de Sergio Delgado, System Engineer de Exclusive Networks, a partir de ahora nuevo colaborador del blog que nos escribirá interesantes artículos de Nutanix!!! Desde hace unos años a esta parte, ha ido ganando en importancia hasta hacerse imprescindible y no entender un CPD, sin la existencia de un entorno de Virtualización, todos conocemos las ventajas que estos suponen y la flexibilidad que han dado a los Administradores de Sistemas.

En todo CPD virtualizado existen dos elementos que cobran especial importancia y que muchas veces se escapan do Controle del Administrador de Sistemas, el primer elemento es la SANTO, propiamente dicha, es decir como elementos de interconexión de las cabinas de almacenamiento y los servidores que ejecutan los procesos. O segundo elemento são os armários de armazenamento, um local onde actualmente se armazenam ficheiros de grande dimensão que contêm no seu interior múltiplos ficheiros pequenos (Esquema habitual de um ficheiro de um disco rígido virtual). Habitualmente, estes dois elementos são geridos pelos Administradores de Backup e de disco, longe do controlo dos Administradores de Sistemas em grandes organizações. Isto tende a mudar em organizações de menor dimensão, os administradores costumam desconhecer ou ter conhecimentos mais limitados no mundo do armazenamento, e elementos como SAN e armários de armazenamento pertencem a um mundo recôndito.

A partir de aquí nos encontramos con varios elementos muy diferentes entre sí y que cada uno tienen un cometido estático y fijo. Los servidores, solo aportan potencia de computación, ou seja, Memoria RAM y CPU. Las cabinas de Almacenamiento, que proporcionan el espacio donde alojar los ficheros de los disco duros virtuales. Y la SAN, que provee la red de interconexión entre Servidores y Cabinas de Almacenamiento, basada habitualmente en protocolo FiberChannel para SCSI y/o en TCP/IP para acceso por los protocolo 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 sería; almacenamiento e computación em um 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 Ou
Un sistema de ficheros distribuidos, independiente de la SAN y publicado por NFS hacia las máquinas virtuales.

Con 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 pasado que es la SAN desaparece, pasa a convertirse en un simple Sistema de Ficheros Distribuido, con CPUs y RAM en el mismo elemento.

Com tudo isto conseguimos que o Administrador de Sistemas tenha o controlo de todo o seu ambiente, CARNEIRO, CPUs e Disco. Conforme houver necessidade de crescimento, irão aumentar proporcionalmente as capacidades de todos os elementos, CARNEIRO, CPUs e Disco. Uma grande redução de espaço e de consumo elétrico. Redução do tempo de implementação da plataforma de disco evitando problemas de configuração de LUNs, atribuição de discos, criação de agregados, etc.

Nutanix é composto por dois elementos de hardware diferenciados:

Nó: Dispositivo onde se encontram as CPUs, a Memória RAM, o Disco e as placas de Ethernet 1 Gbit e 10 Gbit.

Bloco: Elemento que conterá fisicamente os nós e lhes fornecerá simplesmente eletricidade e ventilação. Tem um formato de chassis que agrupará em 2 Ou, hasta cuatro nodos según el modelo del hardware. En la imagen un Nutanix de frente.

A partir de aquí, vamos a explicar la arquitetura 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. No desenho abaixo vê-se a estrutura de um nó:

Portanto, quando se juntam um grupo de Nodos da Nutanix, que serão no mínimo três, formar-se-á uma plataforma distribuída de armazenamento chamada Nutanix Distributed Filesystem (NDFS). Este Filesystem será apresentado ao Hypervisor como um recurso NFS, da mesma forma que se tratasse de um armário de armazenamento que publica o seu conteúdo via NFS. O mais importante é que todas as operações serão realizadas em modo local, ou seja, todas as máquinas virtuais escreverão no Nó em que se encontram e, por sua vez, todos os Nodos terão acesso a essa informação. As operações realizam-se localmente para se obter o máximo desempenho possível nas operações de leitura e escrita.

O Sistema de Ficheiros Distribuído da Nutanix é composto por vários elementos organizativos básicos e diretamente relacionados com os Hypervisors:

Pool de Armazenamento: É uma agregação de discos físicos SSD, HDD. A sua função é pegar nos discos de cada nó e juntá-los como um único elemento global pertencente ao cluster. O habitual é configurar um único Pool de Armazenamento para o cluster de n nós.
Contentor: É uma segmentação lógica do espaço que foi gerado no Pool de Armazenamento e é onde serão armazenados os vmdks ou os ficheiros. Os contentores aparecerão no Hypervisor como shares NFS.
vDisk: É qualquer ficheiro superior a 512 KB incluindo os vmdks ou os ficheiros de discos rígidos VM de outros Hypervisors, estes serão armazenados nos Contentores que tenham sido criados.