基于Nutanix企业云平台的关键应用支撑与容灾课件.pptx

1、基于Nutanix企业云平台的关键应用支撑与容灾为什么不将数据库运行在超融合和虚拟化环境中？数据库在Nutanix上的相关认证-Oracle将数据库运行在兼容的操作系统之上即可得到相关支持 Hypervisor 认证相关细节:Oracle on VMware vSphere Support MOS Note 249212.1 Oracle on Microsoft Hyper-V Support MOS Note 1563794.1 Oracle on AHV NTNX KB 2682 Nutanix ABS Certified for Oracle VM(包括.Oracle RAC on M

2、etro,OVM x86+SPARC,Solaris,AIX)(Note:MOS=My Oracle Support)数据库在Nutanix上的相关认证-SQL及其它SAP Certified For Netweaver http:/ Oracle Gold PartnerMicrosoft SVVP-https:/ Exchange ESRP Hyper-V and Acropolis Hypervisor https:/ http:/ FY17 Earnings应用负载的多样性:每一种应用负载是不一样的EPICA tier 1,scale-up,compute-heavy workload

3、 typically deployed at core DCsFIVE9A tier 3,compute-centric application deployed at call centers(ROBO)Tier 3/4Tier 1/2分支机构集中式部署在数据中心纵向扩展横向扩展计算密集型存储密集型应用负载的多样性:五种不同的维度/优先级性能空间大小高可用性成本应用密集度关键应用系统与SAP的优先顺序性能空间大小高可用性成本应用密集度桌面虚拟化的优先顺序性能空间大小高可用性成本应用密集度硬件性能的提升-能简单承载高IOPS 的应用软件层优化8K Random 70:30 R:W8K Rand

4、om Random Read0500100015002000250030003500400045005000020000 40000 60000 80000 100000120000140000160000IOPS per All-Flash Node125KResponse Time(micro-seconds)硬件性能的提升-能随着增加节点或加大虚拟机资源而提升性能可以简单地通过横向或纵向扩展来解决-最大化物理资源Nutanix 节点可被纵向扩展到44 核(开启超线程后将变为88 逻辑核),1.5TB 内存可以轻易的在多个节点间横向扩展ABS也提供了横向扩展的 在以下原因不能虚拟化应用负载

5、时使用它，如：许可证问题需要更多的CPU socket一些特别的外设(如加密狗)使用RDMA 让Nutanix CVM 的传输更快REMOTE DIRECT MEMORY ACCESS(RDMA)强化的设计 利用RDMA去减少写路径(CVM CVM)效益 降低30%的同步写误延 让应用更快OSDrivers用户空间Kernel 空间StandardRDMACVMCVMCVMCVM物理架构020040060080010001200140048163264Write I/O Sizes(KiB)TCPRDMAmicro-seconds传统架构下的性能与高可用的问题当一个控制器失效时只剩下50%的资

6、源存活的控制器就会加重一倍 的负载当两个控制器失效时所有的功能都失效了Hypervisor HA 失效vMotion 失效.Nutanix 提供更佳的高可用度与性能当一个节点失效時 -RF=2,至少从三个节点开始，当一个节点坏时，整个Cluster 还有 66.6%的可用资源RF=3,至少从五个节点开始，当一个节点坏时，整个Cluster 还有80%的资源可以用，若坏了两个节点时，还有60%以上的资源可用沒有单点故障(SPOF)比传统架构更高可用性与更佳的效能當硬盘损坏时的数据重建对性能的影响传统存储硬盘损坏时数据重建与Nutanix架构时的比较当传统的硬盘损坏时-传统的架构通常重建速度慢而且

7、会严重影响性能Nutanix RF2 的架构 重建的速度快，且对性能的影响較小当Nutanix 的Cluster 越大时，重建的速度是越快的提供更好的空间使用率ADAPTIVE REPLICATION SELECTIONNode 1Node 2Node 3Replica WritePrimary Write强化的设计 智能的将数据分散依照(queue depth and free space)的情況 Skew-based 的硬盘分散技术效益 改善多种混合庆用使用单一的Nutanix Cluster(server virt,databases,VDI)使用storage heavy 或是 all

8、-flash 的节点在同一个 cluster应用的密集度与性能QUALITY OF SERVICERead Intensive W/LWrite Intensive W/LBACK END OPS(Curator,Cerebro)强化的设计 将读与写的Queues 分开 自动化调整前端与后端控制器的IO 操作效益 满足你所有的不同的应用负载，应用之间不会相互的干扰!可预测的性能支持你的关键应用节省成本 压缩技术压缩强化的设计 先进的压缩技术 将”冷”资料透过更有效率的算法进行压缩，达到付存最大的使用空间效益 增加空间使用效率 100%的后台处理程序，对性能无影响节省成本-数据加密内建加密强化的

9、设计 使用AES-256 data-at-rest 软件加密技术效益 使用加密SED 硬盘 高度弹性 整个Cluster 或是 Container 的层级 对数据压缩的能力沒有任何的影响 在高峰情況下对性能的影响小于10%节省成本 EC-X纠删码DDP(2,1)EC Strips in a 4-N clusterEC Savings=1.33(4/3)EC Strip automatically increases to(4,1)EC Savings=1.6(8/5)2 Nodes AddedDDPDD强化的设计 使用现有的 EC strips 技术，当增加节点时会自动扩充 新的EC stri

10、ps 会随着节点的增加而自动延伸至新加的节点之上效益 增加空间的利用率简化管理INTUITIVE CONTROL强化的设计 使用一键式的操作來执行任何的工作，或是得到相关的资讯 按照虚拟机使用行为來判别虚拟机的使用效率，进而提出改进建议 集中化的管理 显示每一個VM/应用层级的状态效益 減少管理的成本 快速找到问题所在 对数据库所需的资源进行正确的评估提醒 对于你的应用，一定要正確的评估应用所需的资源 不要只用数据库容量值来进行评估，还有一些其他的因素需要考量Nutanix AMF Xplorer 提供数据库容量评估工具Nutanix AMF SQL Xplorer 提供对SQL 数据库容量评

11、估 不需要安裝任何的Agent在SQL 数据库服务器上 一键收集所有的数据库资讯 同时提供最佳实践的建议Nutanix Sizer 在线资源评估工具Nutanix Sizer能够根据用户的容量需求，进行建议使用什么型号的Nutanix硬件来满足应用需求在所有的客户交易中，我们严格要求一定要有Sizer提供的报告才可以进行项目报价及销售流程https:/ LayerHypervisor LayerGuest OS LayerApplication Layer将你的应用放在Nutanix平台时，我们会要求客户一定要参考我们的最佳实践进行部署不只是在应用层面，同时要考虑到其他的层面，如Hypervi

12、sor 及操作系统等Response time最佳实践-真实案例 未应用最佳实践 应用了最佳实践虚拟化层的最佳实践 使用高时钟频率/主频,较少的core 数的CPU 來节省所需的数据库的授权成本 将VM 的大小限于一個NUMA 节点上 一般的Overcommit 的比例-Production=2:1-NonProd=4:1 or 6:1 不要把hyper threaded 当做是一个core 來估算应用所需要的vCPU(Hyper threading 默认已经打开)Processor虚拟化层的最佳实践 对于生产型的数据库负载，不要overcommit 内存 数据库用满所有的预留内存 使用Hug

13、epage参数 关闭 transparent Hugepage 的设定 确保VMs 不会被Hypervisor swap out 使用低延迟的10GbE 网络交换机 对于RAC 节点中的Interconnect网络使用专用的VLAN 使用 VMXNET3 para虚拟网卡MemoryNetwork虚拟化层的最佳实践 使用多个 vmdks 或是 vDisks 使用LVM stripe 或是Oracle ASM 若使用 ESX Hypervisor,使用多张的虚拟 SCSI 控制器，把vmdks 分散到多个控制器上 使用PVSCSI 虚拟控制卡 若使用 ASM 选择Redundancy 為”Nor

14、mal”且AU Size 设定为 1MBStorageNutanix 提供各类应用的最佳实践白皮书从官网可以下载-建议阅读按按照建议实施数据库的一键搬迁工具Xtract for DBsXtract for DBsArchitectureDesign TemplateDiscover&AssessDeployment&Migration 不需要安裝Agent 可支持任何的SQL 平台 根据 SQL 最佳实践自动实施 自动安裝新的SQL Server 数据的自动搬迁Nutanix 协助小米的企业云面临的问题 不再使用传统架构，即使使用的了全闪的存储设备还是没有办法解决问题 当企业的架构需要扩展时，

15、管理成了最大的问题解決方案 小米使用Nutanix 企业云方案，將企业内部的 Microsoft Exchange,MS SQL Server 数据库及 SAP 应用都放在Nutanix 的平台上 解決了原本的存储性能不佳的问题 简化了整个IT 的管理，以及对就用性能的预测，进行有效率的管理基于Nutanix企业云平台的容灾许晶 资深系统工程师容灾的必要性停机的涟漪效应数据丢失收入损失恢复成本最终用户生产力的丧失法律和监管并发症声誉破坏宕机的成本2016年平均停机成本为740,357美元数据丢失自2012年以来上升了40071的组织对他们的灾难恢复没有信心具有多个存储灾备供应商的公司的数据丢失

16、可能性是单一供应商数据量的3倍基于SLA的建议备份技术或容灾技术RTORPO分钟分钟小时/天小时/天次要事故零接近零分钟/小时分钟/小时严重事故RTO Recovery Time Objective RTO Recovery Time Objective 是反映业务恢复及时性的指标，表示业是反映业务恢复及时性的指标，表示业务从中断到恢复正常所需的时间务从中断到恢复正常所需的时间RPO Recovery Point Objective RPO Recovery Point Objective 是反映恢复数据完整性的指标，在同是反映恢复数据完整性的指标，在同步数据复制方式下，步数据复制方式下，RP

17、ORPO等于数据传输时延的时间；在异步数据复制方等于数据传输时延的时间；在异步数据复制方式下，式下，RPORPO基本为异步传输数据排队的时间基本为异步传输数据排队的时间您可以采纳的技术MS Exchange DAGsMS SQL Server AAGsOracle DataGuardInfrastructure Centric（Vplex、metrocluster）Nutanix Data ProtectionHyper-V Replica,vSphere Replication什么会影响您的技术决策 需要保护什么？业务的依赖性？一种或多种恢复方法？备份和恢复的时间周期?同步还是异步，能否容忍

18、数据丢失?多种SLA 级别需求?我应该使用什么技术？成本和易用性？故障转移时间？容易出错？如何测试？Nutanix数据保护适合用在哪里？RTORPO1 小时分钟级Time Stream小时级别小时级Cloud Connect次要事故接近零分钟级Metro Availability1 小时分钟级第三方备份第三方备份方案方案严重事故DRBackupRemote ReplicationTime StreamNutanix 本地快照技术(Time Stream)使用场景防止操作系统损坏虚拟机快照文件级别自服务与一般快照功能的差异颗粒度为虚拟机或虚拟磁盘低性能影响VM和应用程序级一致性Nutanix 异

19、步灾难恢复功能复制差异数据在线去重在线压缩灵活的拓扑结构限制带宽时间表异步复制间隔时间1 Hour15 Seconds15 Minutes5 Minutes低RPO带来的业务优势企业关键业务保护 在发生中断或灾难时尽量减少数据丢失 在应用程序或VM级别进行还原的粒度控制更高的投资回报率 相对于传统架构 超越HCI竞争对手简单易于使用 集中式控制台（Prism）管理，具有直观的故障转移和容灾演练工作流程 没有延迟和距离限制LWS(Light Weight Snapshot)轻量级快照实现分钟级RPOvDisk1 OplogvDisk2 OplogvDisk3 OplogvDisk4 OplogB

20、ase SnapshotSnapshotS0S1LWS1(1 min)LWS3(3 min)LWS2(2 min)Application VMEpisode 1-4Episode 5-7Episode 6-10Episode 11LWS(Light Weight Snapshot)轻量级快照实现分钟级RPO远程群集本地群集S0OplogNFS MetadataS1S2OplogNFS MetadataLWSLWSLWSLWSS0S1S2LWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWSLWS什么是Metro Availability?延伸了虚拟化群集同步复制延伸了存储命名空间

21、集成解决方案 快速部署 简单管理 弹性配置Protection Domain 2Protection Domain 1站点 1站点 2Hypervisor HA ClusterActive Container 1Standby Container 1Standby Container 2Active Container 25ms RTTMetro Availability数据同步的实现机制Protection Domain 1Active Container 1Standby Container 1CVMCVMCVMCVM12233 ack2 ack2 ack1 ackActive（主站点）写

22、入RF2数据同步过程Metro Availability数据同步的实现机制Standby（备站点）写入RF2数据同步过程Protection Domain 1Active Container 1Standby Container 1CVMCVMCVMCVM13344 ack3 ack3 ack1 ack22 ackMetro Availability数据同步的实现机制Standby（备站点）读取数据过程Protection Domain 1Active Container 1Standby Container 1CVMCVMCVMCVM11 ack22 ackMetro Availabilit

23、y最佳实践：Affinity Rules亲近规则vSphere HA Cluster保护域2保护域1站点 1站点 2Active Container 1Standby Container 1Standby Container 2Active Container 2设定成“Should”Affinity规则在 Site 2(Container 2)设定成“Should”Affinity 规则在Site 1(Container 1)5ms RTT计划内跨站点在线迁移业务1.更新 Affinity 规则2.vMotion 迁移虚拟机到站点 23.提升站点2为保护域的主站点4.Disable 站点1同

24、步5.重新Re-enable the 站点2到站点1的同步复制保护Hypervisor HA Cluster保护域1站点 1站点 25ms RTTActive Container 1Standby Container 1Active Container 1Inactive Container 1Standby Container 1Metro Availability和快照 容器级快照 无额外复制 每四小时自动创建一次 独立自动过期 如果禁用或中断Metro，则用于增量追加点由您自定义调度安排 本地和远程恢复点 根据您的要求定义的保留 可以复制到第三个远程站点Hypervisor HA Clu

25、ster保护域1站点 1站点 2快照 N快照 N5ms RTT快照 N快照 NActive Container 1Standby Container 1Metro+第三异步复制站点保护域1Hypervisor HA Cluster 保护域1站点 1站点 2快照 N快照 N5ms RTT快照 N快照 NActive Container 1Standby Container 1快照 N快照 NContainer 1站点 3 5ms RTT第三战点可以是Nutanix群集也可以是公有云环境（AWS、AZURE）Metro可用性故障处理模式 故障发生时可以自动切换-断电故障-整个站点失效 无需管理员干

26、预来恢复虚拟机 有效防止脑裂 有助于防止数据丢失站点 1站点 2站点 3WitnessMetro Availability故障处理模式手工方式写保持=可能会影响运行的虚拟机严格的复制自动恢复基于超时（默认为10秒）允许虚拟机继续对活动容器进行操作不自动故障切换见证WITNESS结合自动恢复和自动故障转移网络隔离站点 1站点 2站点 3Witness1.站点1和站点2之间的网络故障2.站点1试图抢夺见证锁（10秒）Site 23.站点2试图抢夺见证锁（10秒）4.站点1获胜，站点1上的保护域被禁用。站点2中保护域的容器变为非活动状态5.不需要管理员操作网络隔离恢复Site 1Site 2Site

27、 3Witness1.网络心跳恢复2.管理员操作:-重新启用保护域开始从站点1到站点2的复制站点故障Site 1Site 2Site 3Witness1.站点2检测到站点1的中断，并获取见证锁（20秒）2.站点2上的PD自动变为活动（主）3.虚拟化程序HA将重新启动站点2中的虚拟机4.无需管理员操作站点故障恢复Site 1Site 2Site 3Witness1.站点1恢复，无法获取见证锁。PD将与本地容器无效分离2.站点1开始发送心跳到站点23.管理员操作:-禁用站点1中的PD-重新启用站点2上的PD以反向重新建立复制Nutanix 灾备解决方案的特点Nutanix使您能够构建经济实惠且灵活

28、的灾难恢复（DR）解决方案，而无需传统DR的开销。根据不同的RPO和RTO要求定制您的配置，以满足您的业务需求。业务连续性业务连续性 通过计划的事件和计划外的灾难恢复，确保业务关键型应用程序的持续可用性通过计划的事件和计划外的灾难恢复，确保业务关键型应用程序的持续可用性直观的管理直观的管理简单直观的集中管理，具有一键单击基础架构故障切换和可自定义策略。简单直观的集中管理，具有一键单击基础架构故障切换和可自定义策略。可定制的选项可定制的选项利用灵活的拓扑结构和配置，包括非对称利用灵活的拓扑结构和配置，包括非对称NutanixNutanix集群、中心辐射模式和完全连接网格模式部署。集群、中心辐射模式和完全连接网格模式部署。