在公有雲服務、混合雲、邊緣運算架構的夾擊之下,幾家主要的超融合基礎架構(HCI)平臺的發展,已然超越原先僅專注在企業私有雲的定位,而為了保持支撐企業關鍵應用系統的既有優勢,繼續強化相關功能。

以Nutanix為例,針對旗下的HCI平臺AOS(Acropolis Operating System),過去5年以來,已發布多次改版,例如,2016年12月推出5.0版;2017年5月、12月,陸續發表5.1和5.5版;2018年4月、7月、10月,分別推出5.6、5.8、5.9、5.10版;2019年8月推出5.11版;2020年1月、4月、5月、8月、12月,推出5.16、5.15、5.17、5.18,以及5.19版,2021年5月推出5.20版。其中的5.5、5.10、5.15、5.20均為長期支援版(LTS),其餘多為短期支援版(STS)。

基本上,AOS本身是Nutanix Controller VM(CVM)的作業系統,而這個虛擬機器是執行在Hypervisor,提供Nutanix平臺的核心功能,主要用於工作負載與服務的執行,可涵蓋資料保護、提升資料儲存效率、延展性、自動資料分層、安全性等多種特色。

從另一個角度而言,AOS屬於後端服務,提供工作負載與資源的管理、建立、運作等功能。它能從正在執行的工作負載,將Hypervisor、私有雲、公有雲等便利資源(facilitating resource)進行抽象化處理,提供可維運的單一平臺。

了6月,Nutanix終於發布AOS 6.0版(短期支援版),增加了許多新功能,其中,最值得注意的特點是提供進階的災難復原功能,可用於所有規模的組織,對於大數據與資料分析應用程式的支援也予以擴展,並提供其他工作負載的加速,以及企業級應用功能。

舉例來說,像是系統韌性的改善,針對自我修復的處理過程,可獲得資訊洞察分析與控制的方式,並且能保留一定使用容量。

而在9月舉行的Nutanix年度用戶大會.NEXT Digital Experience期間,他們揭露更多AOS 6.0的新功能細節,以及更多支援改善面向,像是:針對關鍵工作負載,能夠更輕而易舉地達到最大處理效能;對於叢集快速復原能力的透視與控制,也予以強化。同時,AOS 6.0也能借助用戶等待已久的Flow Networking網路虛擬化管理的功能整合,以及新的災難復原專用的儀表板介面,簡化大規模部署的安全保護機制。

持續改良架構以提升效能

以效能與延展性而言,AOS 6.0提供複製要素(Replication Factor,RF)的功能,有了這項技術,可讓AOS在叢集的不同節點上,建立2或3個資料副本,以便保護應用程式的資料──一旦遇到硬體故障的突發事故,AOS能基於預先儲存的多個副本來進行自動還原。

AOS現在可搭配RF來建立儲存容器,而不需為了備援需求而刻意去執行資料遠端複製,這麼一來,由於資料是在上層系統直接複製,應用程式能以原生的方式進行資料保護,而非在儲存設備層級執行資料複製,因此能提升儲存效率,節省50%的儲存空間。

同時,因為RF的幫忙,資料讀寫作業可以就地進行,不需要橫跨網路來進行複製,將可大幅改善I/O效能。以Cloudera這類大數據資料分析工作負載而言,完成速度可提升至3倍,資料集處理規模可提升至3倍,若是在SAS資料分析應用系統當中,也能受益於這項新功能,而將吞吐量提升至2.5倍。

針對只能縱向擴展(scale up)的資料庫系統遷移至Nutanix平臺的需求,過往用戶僅能部署單臺大型虛擬磁碟,而且以單執行緒的方式存取,導致這類單一虛擬磁碟的應用效能受限,對此,Nutanix宣布AOS預計在6.1版當中,將會提供資料碎片處理(Data Sharding)的強化機制,促使每臺虛擬磁碟可以運用多執行緒來進行存取,藉此拓展這些儲存裝置的負載與效能。

根據Nutanix的測試,啟用這樣的方式之後,設置在單一虛擬磁碟的SQL Server資料庫,效能改善幅度超過2倍。因此,能簡化在超融合環境執行此種資料庫的部署工作,因為不需要為此變更使用硬碟儲存的方式。

關於2021年正式推出的兩大處理器平臺:英特爾第三代Xeon Scalable(Ice Lake)、AMD第三代EPYC(Milan),Nutanix也提供AOS軟體支援。以英特爾伺服器CPU而言,受益於處理器核心增加42%、主機記憶體密度與效能增加33%,能使AOS能夠改善運算效能;若是AMD伺服器CPU,相較於搭配前代CPU,AOS在每核心效能可提升19%。

增加新的災難復原功能

針對超融合基礎架構大量部署的環境所需的系統保護機制,AOS 6.0搭配了AHV Metro Metro Availability高可用性功能、新的災難復原儀表板、全面加密、快速復原,以及延伸網路(stretched networking)。

其中所謂的AHV Metro Availability,Nutanix先前已發布同步複製(synchronous replication),以及跨叢集線上不停機遷移(Cross Cluster Live Migrate,CCLM),現在開始提供應用程式自動容錯,以因應叢集或資料中心發生故障的狀況,可達到零復原點目標(zero RPO),而能實現無資料遺失,以及近乎零復原時間目標(near-zero RTO),因此,一旦遇到停機事故,可藉此快速復原。

這項保護機制在同步複製的處理上,可做到5毫秒以內的延遲,若要執行相關設定,用戶可經由Prism Central這套控制層軟體,來進行保護政策、復原計畫等多種項目來操作,也能搭配近期新增的見證服務來做到自動容錯保護,而且適合用的Hypervisor不只是AHV,也涵蓋VMware ESXi。

關於災難復原的狀態,AOS 6在Prism Central增加了專用的儀表板,可方便檢視相關的重要績效指標,像是復原點目標、服務等級協定、災難復原就緒程度、警示。

在資料隱密性的保護,目前Nutanix支援靜態資料的加密,下一步會是資料複製流量傳輸的加密,能讓所有參與遠端複製處理的AOS叢集,加密所有的相關流量,確保整個超融合堆疊的安全性。

AOS可整合原生的SSL加密,能夠橫跨多個廣域網路連線來加密所有流量,而不需要搭配專屬加密硬體設備或VPN網路服務,也能實現安全的遠端複製。

正式跨入網路虛擬化領域

在軟體定義網路的應用上,Nutanix在2018年5月推出軟體定義解決方案Flow ,當時提供:以應用程式為中心的網路隔離/微分段、網路效能與應用程式可用性的狀態圖表呈現,以及服務置入與鏈結;到了2020年12月,Nutanix在AOS 5.17增添了身分防火牆(Identity Firewall,IDFW)的功能,可讓Flow政策結合使用者身分的脈絡,能根據使用者的身分來限制他的桌面虛擬化環境,只能用於特定端點設備,也能透過網路政策來限制派遣工作者只能存取特定程式,並基於目錄服務定義的員工角色來控制這些人員所能存取的網路或應用程式。

而AOS 6.0實作的是Nutanix軟體定義網路的下一個階段關鍵技術:網路虛擬化,Nutanix稱之為Flow Networking。最早這項功能是在Nutanix代管的災難復原即服務(DRaaS),提供安全的多租戶網路虛擬化環境,後來演進至能在企業內部網路環境執行,於2020年的Nutanix全球用戶大會開放初期試用,到了今年隨AOS 6而全面推出。

有了Flow Networking,能為企業提供虛擬私有雲(Virtual Private Clouds,VPC),以及介於內部網路與雲端原生工作負載之間的其他虛擬網路,以實現混合式多雲網路環境。企業可藉此簡易部署層疊式網路,能讓DevOps團隊運用Nutanix的自動化平臺Calm,進行應用程式部署、調度指揮與組態設定;對於一般使用者而言,這系列功能也提供自助式服務的操作方式,能讓他們獲得更多控制,並以類似公有雲的方式來使用資源。

產品資訊

Nutanix AOS 6
●原廠:Nutanix
●建議售價:廠商未提供
●版本:Starter、Pro、Ultimate
●社群版硬體需求:英特爾4核心處理器(2顆核心專供控制器VM使用)、16GB記憶體(1臺控制器VM)、Intel網路卡、4臺硬碟(冷儲存為500GB到3臺6 TB,熱儲存200 GB以上,開機儲存裝置64 GB)

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】


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