联想 Nutanix AHV虚拟化平台介绍

1、联想 Nutanix AHV虚拟化平台介绍对Hypervisor的思考关注工作负载，而不是HypervisorHypervisor以外的功能才是关键所在传统Hypervisor专为网络共享存储而设计不可扩展缺少移动性与锁定管理过于复杂未事先考虑安全问题Hypervisor特性过于复杂 注重硬件而不是应用传统Hypervisor管理面临限制管理解决方案浪费了大量时间与精力难以安装与维护 困难工作流用户界面有限脚本与API质量不佳复杂性管理工作与Hypervisor及虚拟机相分离设计规模过大，使灵活性受到限制扩展有限不具备内置可用性必须单独配置及管理可用性挑战AHV具备的企业级功能AHV：专为HC

2、I构建和优化的虚拟化平台开箱即用单一界面管理 单一厂商支持简单易用Web-Scale架构无节点限制管理组件随集群扩展可扩展完全分布式的内置高可用管理组件高可用高可用安全第一的设计STIG定期评估配置自愈安全STIG： Security Technical Implementation Guide，安全技术实施指南AHV为VM感知型基础架构进行了优化改进移动性移动虚拟机时无需担心存储访问与迁移问题在ESXi与AHV之间迁移虚拟机无需购买 包含于HX系列解决方案无需购买 无隐性成本(无vTAX)适合商品模式标准解决方案，减少复杂性，节约时间与资金避免传统Hypervisor的特性膨胀、厂商锁定与存

3、架软件 ThinkAgile HX Series软件架构标准的基础架构平台，涵盖计算、存储与虚拟化，可运行任何应用，适合各种规模综合型管理解决方案，显著简化数据中心运行PrismAcropolisThinkAgile HX Series软件架构分布式存储框架应用移动性框架AcropolisPrismAHV (内置虚拟化)基础架构虚拟机管理运行分析容量规划AHV：优化虚拟机管理标准部署以虚拟机为中心的政策 单一管理面板单一厂商支持高度自动化简单性虚拟机管理随集群而扩展与“按增长付费”模式互补伸缩性Web-scale技术管理随集群而扩展全分布式专用架构内置可用性AHV：专为企业云的新时代而设计AH

4、V安全的企业级虚拟化，内置于基础架构堆栈强大的虚拟化与管理功能及标准对全部堆栈实施直观、可恢复、可伸缩的管理无需单独的工具无附加成本，不需安装标准解决方案，减少复杂性，节约时间与资金AHV：使虚拟化隐形按增长付费内置虚拟化，无附加软件许可快速部署虚拟化与管理功能开箱即用。无需安装附加组件简化管理 通过直观、可恢复、可扩展的单一平台管理整个基础架构堆栈 逐步扩展 根据需求在几分钟内完成扩展，实现零停机一站式支持为整个基础架构堆栈提供业内一流的支持购买部署管理扩展支持AHV：广泛的应用生态Guest操作系统Windows服务器应用与技术硬件平台AHV主要特性和服务AHV的演化4.1.3AHV引入虚

5、拟机CRUD（Create，Read，Update，Delete）初步放置4.5企业级就绪虚拟机高可用（HA）异步灾难恢复微软SVVP认证（ServerVirtualizationValidationProgram）支持Citrix4.6迁移就绪跨Hypervisor灾难恢复一键式Hypervisor转换ESRP认证（TheExchangeSolutionReviewedProgram）Citrix XenDesktop插件5.0各种工作负载关联性、反关联性规则动态调度ADS网络可视化自助服务门户可用于企业级应用主机配置信息虚拟网络 一键升级 主机维护模式简化扩展(自动兼容CPU)镜像服务跨H

6、ypervisor迁移、灾难恢复与备份自动资源规划与虚拟机放置规避性能热点（即DRS）虚拟机高可用性热迁移 以虚拟机为中心的存储、快照与克隆动态IP地址管理 虚拟机分析 AHV：高可用性详细解读主机发生故障后自动重启用户虚拟机通过Prism提供政策支持AHV采取最佳准入控制政策：保留段（缺省）保留主机优势始终开启的虚拟机减少管理员成本AHV：规划原则虚拟机虚拟机反临近性 （高可用性）虚拟机 主机临近性(许可)虚拟机-主机临近性：将启动后的虚拟机放置于选定主机组，并保持这个位置。“务必”规则绝对不能违反：初步放置高可用性主机维护模式 ADS 手动热迁移虚拟机-虚拟机反临近性：将一组启动后的虚拟机

7、放置于不同主机，并保持这个位置。“应该”规则尽力遵守，但也可违反。均完全支持5.0AHV：动态调度ADS自动探测并重新修复CPU与存储热点发现下列异常：a) CPU热点主机，虚拟机，vDisk线程，stargate阈值，85%主机b) 存储控制器热点阈值，85% CVM c) 违反预定规则如发现异常，应通过以下措施修复：a) 热迁移虚拟机b) 重定向ABS iSCSI会话缺省开启每15分钟探测一次异常AHV：虚拟机热添加资源热添加磁盘NICCPU内存AHV：自动化CPU兼容性Initial 3 node clusterCPU Family XFuture Cluster ExpansionCP

8、U Family Y (newer)As nodes are added, CPU automatically kept at Family X compatibilityCPU Family X depreciatedAfter reboot VMs will move to Family Y compatibilityAHV：支持vGPUAHVAHV：软件定义网络br1UVMeth0UVMeth0br0bond0UVMeth0bond1eth0eth1eth2eth3tag:11以开放式vSwitch为基础全面分布至所有节点虚拟网络与vLANIP地址管理 (DHCP)绑定 / 链接聚合启动

9、 / 备份BW平衡LACP每个桥接配备一个绑定，以一个或多个向上链路tap0tag:9tap2tap1自动管理 用户管理全分布式网络，以开放标准为基础，简化部署，确保配置统一性AHV：网络可视化AHV：网络自动化，与联想CNOS交换机配合自动交换机配置持续的交换机管理保证正常运行当虚拟机变更时，实现物理网络的自动配置 (如端口和VLAN自动化)将重复的、人工的任务变为自动化，避免出错支持Prism REST API配置更新不需要用户干预当虚拟机移动时，不会丢失网络连接当虚拟机的位置变化时，不需要停机维护在虚拟机、VLAN、交换机间扩展Prism管理员创建，监控和管理虚拟网络的变更5 minut

10、es saved per VLAN per switch100% reduction in recurring VLAN admin time借助ThinkAgile Network Orchestrator在集成虚拟网络中实现有效管理、降低成本AHV：网络服务注入和链接VLAN 10VLAN 11VLAN 12WebDatabase从Web到DB的所有数据库查询都要通过防火墙服务PrismAHV：微分段实现集中的安全策略VLAN 12VLAN 10VLAN 11“Web VMs can talk to DB VMs on port 1521”WebDatabase Prism简单而直观的策略

11、模型，用于虚拟化团队从策略表达上消除网络的复杂性（VLAN、子网和路由）执行跟随虚拟机，与网络拓扑独立AHV：支持Citrix PVS和MCSHVDHSDHVDHSDInfraInfraHVD/HSDHVD/HSDNutanix Acropolis Hypervisor 同时支持HSD和HVD桌面可以从试用无缝扩展到生产AHV：Turbo提升性能Traditional HypervisorAHV TurboAHV Turbo ModeCVMNEW*in developmentAHV：AMF虚拟网络类似于“分布式端口组”各虚拟网络都是一组虚拟NIC的通用配置点物理交换机端口必须配置为trunk

12、VLANIP地址管理AHV：AMF IP地址管理集成式DHCP服务器Acropolis截取IPAM网络来宾的DHCP请求，做出回应虚拟化管理员管理多个IP地址支持随机DHCP选项，为DNS和TFTP配置提供用户界面支持优势无需外部IT管理服务优势无需外部IT管理服务AHV：镜像服务利用现有的AHV镜像通过Prism进行镜像管理内置转换为Acropolis DSF支持多种格式：qcow, qcow2, vmdk, VHD, VHDx, raw, ISO随后使用上传镜像创建虚拟机AHV：以安全为宗旨的设计全堆栈安全性 开发周期微分段加密杀毒软件反恶意软件防火墙密钥管理生态系统安全认证自动验证与自我

13、修复重复更新评估测试测量报告AHV：消除扩展风险详细解读可预测管理组件的伸缩性每一台CVM均参与管理功能（配置、管理、监控、扩展与自动化）AHV数据存储于全分布式Cassandra数据库角色分布优势无需部署附加组件、数据库、vApp可预测伸缩性没有管理层需要管理Acropolis MasterAcropolis Slave 1Acropolis Slave nCVMCVMCVMAHV：跨Hypervisor操作Main Data CenterDR Site容灾管理一键式转换应用移动性框架AHV：跨Hypervisor的备份与灾难恢复采用集成式备份与灾难恢复，自行选择hypervisor拥有异步

14、远程复制技术的所有优势自动完成配置迁移与虚拟机转换 优势AHVAHVAHV：自助服务管理员为团队分派定额团队部署应用 （虚机或容器）部署可消费的资源以部门为单位计费和付费AHV：备份API用于“高效的”第三方备份备份软件备份 APIs将Nutanix集群上的虚拟机备份至可选择的备份目标 (亦可以是Nutanix集群)在备份数据时，备份软件同Nutanix API直接交互 (发生改变的块)目前支持：COMMVAULTCOMTRADERUBRIKVEEAMAHV技术Deep DiveAHV管理消除扩展风险详细解读可预测管理组件的伸缩性每一台CVM均参与管理功能（配置、管理、监控、扩展与自动化）AH

15、V数据存储于全分布式Cassandra数据库优势无需部署附加组件、数据库、vApp可预测伸缩性没有管理层需要管理界面 政策虚拟化管理服务分析云应用移动性框架（AMF）分布式存储框架（DSF）管理对象容器卷虚拟机管理 AHV虚拟机数据路径虚拟磁盘存储多路径通过CVM维护窗口实现更好负载分布可用于动态消除存储热点分布式存储框架AHV数据路径可恢复功能虚拟磁盘存储多路径通过CVM维护窗口实现更好的负载分布可用于动态消除存储热点分布式存储框架AHV：vNUMA提高虚机性能将NUMA的范围扩展到Guest OS将虚拟的NUMA节点分配到主机端的物理NUMA节点当Guest分配的vCPU或vRAM超过主机

16、上的物理NUMA边界时，提高性能AHV：Turbo加强virtIO DriverUser SpaceKernel SpaceHostOldNewQEMUvirtIO DriverAHV TURBOHWCVMCVM使用DPDK库来加快UVM和CVM的通信在UVM和CVM间实现端到端的并行IO处理减少延迟和争夺，RDMA，NVMe，AHV Turbo全栈优化在扩展时实现VG负载均衡AHV：KVM存储HWHost (Linux)kuCVMkvm.koqemu(UVM)qemu(CVM)UVMs 010111010110 110110100101 011100101010010100100010101

17、001011101guestsmemory010111010110110110100101011100101010010100100010101001011101guestsmemoryvCPUvCPUvCPUmain loop(device emulation)main loop(device emulation)Blk LayerPCIpassthrukukuvirtio-scsiStorage WorkloadvCPUNDFSvirtio-netvhost-netNETreqreqreqiSCSIAHV：QEMU单一队列模式HWHostGuestper vdisk iSCSIconn t

18、o StargateQemukerneluserUser Appcpu 1User Appcpu 2User Appcpu 3Block Layerper vdiskreq queueSCSI Disk VirtIO PCI SCSI ControllerSCSI Diskper controllerreq queuecpu 8竞争竞争 竞争AHV：优化存储数据路径HWHost (Linux)kuCVMkvm.koqemu(UVM)qemu(CVM)UVMs 010111010110 110110100101 011100101010010100100010101001011101guests

19、memory010111010110110110100101011100101010010100100010101001011101guestsmemoryvCPUvCPUvCPUmain loop(device emulation)Block LayerPCIpassthrukukuvirtio-scsiStorage WorkloadNDFS (Stargate)virtio-netvhost-netiSCSIvCPUNETmain loop(device emulation)AHV：存储数据路径亦即“AHV Turbo”HWHost (Linux)kuCVMkvm.koqemu(UVM)

20、qemu(CVM)UVMs 010111010110 110110100101 011100101010010100100010101001011101guestsmemory010111010110110110100101011100101010010100100010101001011101guestsmemoryvCPUvCPUvCPUmain loop(device emulation)Block LayerPCIpassthrukukuvirtio-scsiStorage WorkloadStargatevirtio-netvhost-netiSCSIvCPUNETVQVQVQAHV

21、 TurbomappingAHV：Turbo多队列模式HWHostGuestkerneluserUser Appcpu 1User Appcpu 2User Appcpu 3MQ Block LayerSCSI Disk VirtIO PCI SCSI ControllerSCSI Diskper vdisk/CPUreq queueper controller/CPUreq queuemultiple threadshandle req queuesper vdisk/threadiSCSI conn to StargateFRODOcpu 8cpu 9AHV：竞争对比AHV：不等于KVMA

22、HV 填补了普通KVM企业级特性空白HADRS更多超越普通 KVM的企业级功能Prism ManagementSecurityHA+ADS (DRS+)CPU CompatibilityAHV Turbo vGPUAHV：与ESXi功能相当，90%的使用案例为何不选择AHV？虚拟化vMotionAHVAMF/DSFPrism管理存储热添加HotplugEVC集群内CPU兼容性Enhanced vMotion CompatibilitydVS分布式虚拟交换机vVols虚拟卷CBT数据块修改跟踪，提高备份效率复制主机HA虚拟机HADRS分布式资源调度主机配置信息VUM虚拟机迁移热添加开放vSwit

23、ch兼容CPU以虚拟机为中心的分布式存储网络CBT复制主机HAADS、VM HA热点规避基础一键式升级为何不选择AHV？虚拟化ESXiAHVAMF/DSFPrismvSAN 管理VUMVMwareUpdate Manager存储vROps(vRealize operations)vRAC(vRealizeAutomationCenter)vCenter第三方 虚拟化存储与服务器传统基础架构成本降低60%传统虚拟化成本降低80%AHV Vs. VMwarevCentervRealize OperationsPrism ProCALMNSXMicrosegmentation and network

24、 insertion Prism CentralSRMESXAHVvRealize AutomationXi DRaaSFile ServicesAFSAHV Vs. VMware，全栈竞争对比AHV NSX OVSVirtualizationvMotionVM MigrationHot AdddVS / NSXEVCHot AddCPU CompatibilityVirtual Networks / MicrosegmentationESXi NDFS AFS ABSACSStoragevSAN 3rd Party Storage ServicesvVolsVM Centric DSFCBT

25、ReplicationCBTReplication Near-SyncPrismvCenterVUMvROpsvRACCalmManagementCalm Automation“1 Click”ADS / PlacementHAFull Stack VisibilityvROpsHADRSvRA / vCloudVUM/Host Profiles为何不选择AHV？AHV拥有运行当今多数企业应用所需要的特性，而且不止如此AHV能够提供“必要”特性，与AMF和DSF相结合，即可构成功能远远超过“hypervisor”的综合型虚拟化平台出厂安全设置 / 自我修复合规功能跨Hypervisor灾难恢复

26、 / 迁移自助服务配置门户OpenStack集成支持混合云 (AWS, Azure)可伸缩 / 多站点管理提供运行分析与分析预测文件与块服务AHV的应用场景应用场景1：现有KVM或Linux站点KVM或Linux密集站点，包括OpenStack安装与服务提供商，都是AHV的理想服务对象AHV服务提供商应用场景2：物理至虚拟的转换从物理迁移至虚拟环境的工作负载，AHV有助于解决传统虚拟化的成本、复杂性与锁定问题AHV应用场景3：OpenStack集成价值主张与优势为现有OpenStack环境的客户提供以下优势：简化集成快速实现价值横向扩展架构使用案例：私有云，异构环境的融合管理API驱动：Nova (计算)Cinder (块存储)Glance (镜像服务)Neutron (网络)云管理现状Prism用于基础架构管理应用场景4：Citrix应用与桌面虚拟化从XD/XA 7.9 起步 ，AHV与MCS相集成Citrix基础架构VMVMVMVMVMVMVMVMVMVM最终用户桌面AHVXenApp & XenDesktopNetScaler VPX