傳統的IT基礎架構架構主要分為三層:網絡、計算和存儲。然而，隨著雲計算和分布式存儲技術的發展以及x86服務器的標準化，逐漸出現了壹種融合計算和存儲節點的超融合架構。超融合將三層IT基礎架構減少為兩層。
在2019+01年6月的Gartner超融合產品魔力象限中，有五個領導者象限:Nutanix、戴爾、VMware、思科和HPE。(戴爾vxRail壹體機中使用的分布式存儲軟件也是VMware的VSAN，而VMware提供的是VSAN純軟件解決方案。)
Nutanix能成為超融合領導者的佼佼者，自然是得到市場充分驗證和認可的。而且因為它的公開資料(Nutanix聖經)比較完整，所以通過Nutanix我們可以壹窺超級集成。
我們不需要把它帶到這裏。可以通過搜索引擎直接搜索“Nutanix聖經”或者“Nutanix-Bible”，就可以找到相應的官方文獻。
引自NUTANIX聖經——“NUTANIX解決方案是壹個結合了存儲和計算資源的解決方案。該方案是壹個軟硬件集成的平臺，在2U空間內提供2或4個節點。
每個節點運行虛擬機管理程序(支持ESXi、KVM、Hyper-V)和Nutanix控制器虛擬機(CVM)。Nutanix CVM運行Nutanix核心軟件，該軟件服務於所有虛擬機以及與虛擬機對應的I/O操作。
借助英特爾VT-d(虛擬機直接路徑)技術，運行VMware vSphere的Nutanix設備的SCSI控制(管理固態硬盤和硬盤設備)將直接轉移到CVM。"
個人總結:根據以上官方文件，2U空間可以安裝2~4個Nutanix節點(每個節點相當於1臺物理服務器)，所以安裝的設備密度很高。每個節點上安裝虛擬化軟件，虛擬化層運行壹個Nutanix控制虛擬機(CVM)，主要負責不同Nutanix節點之間控制平面的通信。單個節點配備SSD硬盤和HDD硬盤，作為存儲而不是磁盤陣列。單個節點有獨立的CPU和內存，作為計算節點使用。
1，基礎設施
以三個Nutanix節點為例。每個節點都配有壹個Hypervisor，上面運行壹個來賓虛擬機，每個節點都有壹個Nutanix controller虛擬機控制器VM，它配有兩個SSD和四個HDD，可以通過SCSI控制器讀寫。
2.數據保護
Nuntanix通過Raid、LVM等在數據保護方面不同於傳統的磁盤陣列。，但就像壹般的分布式存儲壹樣，它通過創建數據的副本，並將其復制到其他Nutanix節點進行存儲來保護數據。Nutanix稱拷貝數為RF(壹般RF為2~3)。
當客戶將數據寫入虛擬機時“見圖中1a)的流程”，先將數據寫入本地Nutanix節點的SSD硬盤中劃分的OpLog邏輯區(相當於緩存的作用)，然後執行“1b”的流程。本地節點的CVM將本地SSD的操作日誌中的數據拷貝到其他節點的操作日誌中，拷貝的數量取決於RF。當其他節點的CVM確定數據寫入完成後，將執行“1c”流程，並給出數據寫入完成的回復。數據保護是通過數據復制實現的。
數據根據特定規則從SSD中的操作日誌異步寫入SSD和HDD的擴展存儲區。有關詳細信息，請參見下壹節。
3.存儲分層
Nutanix數據寫入以本地磁盤丟棄為主要寫入原理(核心原理)。
當客戶將數據寫入虛擬機時，優先寫入本地SSD(如果SSD的已用容量未達到閾值)。如果本地SSD已滿，本地SSD最冷的數據會遷移到集群中其他節點的SSD，為本地SSD寫數據騰出空間。本地盤點的原理是盡可能提高虛擬機訪問存儲數據的速度，讓本地虛擬機不需要跨節點訪問存儲數據。(這應該是VSAN和其他分布式文件系統最大的原始區別)
當整個集群的SSD已用容量達到閾值(壹般為75%)時，每個節點的SSD數據都會遷移到該節點的HDD硬盤上。
SSD在向HDD遷移數據時，並不是將所有數據都遷移到HDD，而是按照冷熱訪問對數據進行排序，優先將訪問較少的冷數據遷移到HDD硬盤。
如果SSD容量達到95%的利用率，20%的冷數據將遷移到HDD；如果SSD容量達到80%，默認情況下，15%的冷數據將遷移到HDD。
4.數據讀取和遷移
Nutanix聖經報價——”
& ltu style="text-decoration:無；border-bottom: 1px虛線灰色；"& gt當虛擬機從壹個節點遷移到另壹個節點時(或者發生HA切換)，該虛擬機的數據將由當前節點中的本地CVM提供服務。當讀取舊數據(存儲在前壹個節點的CVM中)時，I/O請求將通過本地CVM轉發到遠程CVM。所有寫入I/O都將在本地CVM中完成。當DFS檢測到I/O請求落在其他節點上時，它會在後臺自動將數據移動到本地節點，以便所有讀取的I/O都在本地得到服務。只有在讀取數據時才會移動數據，從而避免過度的網絡壓力。& lt/u & gt；"
個人總結:壹般虛擬機從本地節點的硬盤讀寫數據。如果本地節點的硬盤沒有這些數據，它會先從其他節點復制本地節點的硬盤，然後為本地虛擬機提供訪問，而不是由虛擬機直接訪問其他節點。即壹定要貫徹局部市場衰退的核心思想。
5.Nutanix解決方案的優點和缺點
Nutanix方案的優勢:
1)本地掉盤策略，保證虛擬機訪問的存儲速度:虛擬機寫的所有數據都在物理節點的磁盤上，避免了跨節點存儲訪問，保證了訪問速度，減輕了網絡壓力。
2) SSD磁盤作為數據緩存，大幅提升IO性能；
見上表數據。根據隨機讀寫，SSD的IO和帶寬性能比SATA高1000倍左右。結合Nutanix的本地磁盤丟棄策略和虛擬機數據寫入，只使用兩塊本地SSD硬盤作為數據緩存寫入數據。
但由於單塊SSD硬盤的IO比傳統陣列的SATA高1000倍，IO性能大幅提升。(相當於2000多個SATA硬盤的Raid才能提供類似的IO性能)。
3)始終先寫入SSD，以確保高IO性能。
不涉及數據寫入HDD，即使本地SSD容量已滿，冷數據也會遷移到集群中的其他節點SSD，然後SSD進行讀寫，保證高IO。隨後將SSD冷數據異步遷移到HDD。
4)數據冷熱分層存儲
冷數據存儲在HDD中，熱數據保存在SSD中，以確保熱數據的高IO讀取。
5)設備密度高，節省機房機架空間。
2U可以配置四個節點，包括存儲和計算，與以前的機架式/刀片式服務器和磁盤陣列解決方案相比，節省了大量空間。
Nutanix方案的缺點:
1)本地掉盤和SSD緩存方案保證了高IO，但硬盤帶寬沒有保證。
在傳統磁盤陣列中，多個SATA/SAS硬盤加入Raid組。寫入數據時，將文件分成多個塊，分配到每個硬盤上，同壹Raid組中的硬盤同時參與文件的塊的讀寫。通過多個硬盤並行讀寫，提升IO和帶寬性能。
在Nutanix的解決方案中，單個文件的讀寫遵循本地磁盤丟棄的策略，因此不再將文件拆分到多個硬盤上並行讀寫，只有本地節點的SSD硬盤才會寫入文件。
雖然SSD硬盤的IO和帶寬是SATA/SAS的幾百倍，但SSD的帶寬只比SATA/SAS硬盤高2~3倍，而傳統的Raid方式是用多個硬盤並行讀寫。雖然IO不如SSD，但是帶寬比單/雙SSD高很多。
因此，Nutanix的解決方案適用於IO需求高的服務類型，但由於其讀寫原理，不適合低IO、高帶寬的服務類型。
3)行業競爭對手比較:
VMWARE EVO RAIL軟件包:VMWARE不涉及硬件產品，但合格的EVO: RAIL合作夥伴可以使用EVO: RAIL軟件包。合作夥伴將硬件與集成的EVO: RAIL軟件壹起銷售，並向客戶提供所有硬件和軟件支持。
EVO:RAIL的核心其實是VSphere虛擬化軟件+VSAN軟件的打包。
但VSAN和Nutanix最大的區別在於，它沒有必要完全遵循Nutanix的本地策略。通過設置條帶系數，本地虛擬機的數據讀寫可以跨多個節點設置到硬盤。默認條帶系數為1，最大條帶系數可設置為12，即壹臺虛擬機可寫數據，12個節點的SSD硬盤可同時並行讀寫。
這樣，VSAN可以在壹定程度上彌補Nutanix方案不適合帶寬要求高、IO要求低的業務的缺點。
但是這種跨物理節點的訪問流量，在虛擬機數量龐大的情況下，肯定會給網絡帶來壓力，網絡帶寬可能會成為另壹個瓶頸。
其次，VSAN可以集成到虛擬機管理程序層中，而無需像Nutanix那樣在虛擬機管理程序上運行控制虛擬機CVM。
第三，Nutanix支持KVM、Hyper-V、ESXI等Hypervisor，而VSAN只支持自己的ESXI。
其他待補充:由於暫時沒有進行VSAN的實際部署測試，僅停留在對其原理的研究，所以關於VSAN的部分將在後續平臺上線測試完成後繼續補充。