(特价书)Nutanix超融合基础架构权威指南
本书涵盖了超融合相关的基础知识，也对Nutanix超融合产品进行了详细介绍，并从数据中心管理者关心的产品安装、规划与设计、部署与测试、运维与管理多个角度着手，讲解超融合方案，力求帮助超融合爱好者及使用者掌握Nutanix超融合的相关知识。
基本信息
- 作者： 吴孔辉 尹思杰 高园
- 丛书名： 云计算与虚拟化技术丛书
- 出版社：机械工业出版社
- ISBN：9787111581482
- 上架时间：2018-1-23
- 出版日期：2017 年10月
- 开本：16开
- 版次：1-1
- 所属分类：计算机 > 电子商务与计算机文化 > 综合
内容简介
作译者
Nutanix架构师。有着多年的外企IT公司的工作经验，先后在赛门铁克、VMware以及Nutanix工作。对IT先进技术有着较敏锐的观察。
目录
Nutanix企业云在中国
前言
第1章 超融合系统发展历程及概述 1
1.1 数据中心的演进 2
1.2 超融合系统概览 4
1.3 超融合市场格局 8
1.4 软件定义存储与超融合系统 10
1.5 数据中心面临的挑战 12
1.6 超融合出现的诱因 13
1.7 超融合适用的应用场景 15
1.8 引入超融合的时机 17
第2章 Nutanix超融合介绍 19
2.1 Nutanix公司介绍 19
2.2 Nutanix产品介绍 19
2.2.1 Acropolis软件 20
2.2.2 Prism软件 24
2.2.3 产品形态 27
2.3 Nutanix技术原理 30
2.3.1 Nutanix系统设计架构 30
2.3.2 高效性技术特性 34
前言
第1章 超融合系统发展历程及概述 1
1.1 数据中心的演进 2
1.2 超融合系统概览 4
1.3 超融合市场格局 8
1.4 软件定义存储与超融合系统 10
1.5 数据中心面临的挑战 12
1.6 超融合出现的诱因 13
1.7 超融合适用的应用场景 15
1.8 引入超融合的时机 17
第2章 Nutanix超融合介绍 19
2.1 Nutanix公司介绍 19
2.2 Nutanix产品介绍 19
2.2.1 Acropolis软件 20
2.2.2 Prism软件 24
2.2.3 产品形态 27
2.3 Nutanix技术原理 30
2.3.1 Nutanix系统设计架构 30
2.3.2 高效性技术特性 34
前言
超融合是近年来企业数据中心中备受推崇的技术之一。超融合技术可以帮助企业实现大量的业务与技术价值，如简化数据中心管理、提高应用响应速度、降低总体拥有成本、加快业务系统的上市时间。超融合技术适用于各类应用场景，如关键应用系统、数据保护、桌面虚拟化、大数据、分支机构、开发测试场景等。
近年来各类互联网应用被用户广泛接受，互联网企业实现了在低廉成本建设数据中心的情况下提供大量用户接入使用的能力，这得益于互联网数据中心领先的Web-Scale架构。而如果使用传统数据中心方案来满足如此大量的用户访问是难以想象的。
超融合与传统的数据中心架构不同，超融合摆脱了传统三层架构的限制与束缚，其底层设计采用领先的Web-Scale架构，让数据中心具备横向扩展、按需采购、性能和成本可预测、高性能的特点。
从企业角度而言，在引入超融合技术前，需要对自身的业务需求进行梳理，并根据业务需求对超融合产品和资源进行选择，不适当的资源配置和选型都可能会对上面运行的业务系统造成影响。同时，超融合作为一种新的数据中心架构，数据中心建设者除了需要关心超融合系统的安装、配置、部署之外，还需要对日后的运维和管理工作量进行评估，只有这样才可以将采用超融合系统的风险降到最低。
此外，超融合技术由于整合了以往服务器、存储、虚拟化的功能角色，因此，基于超融合的数据中心在运维管理方面与传统架构的数据中心有着明显的不同，对于那些IT职责有着明显分工的IT部门而言，甚至可能需要对现有的IT人员的工作职责、技术服务流程等进行重构。
超融合凭借独有的技术优势与架构特点，可以适用于各种行业和使用场景，但是完善的规划设计、日常运维管理仍然不可或缺，只有这样企业才可以充分利用超融合的优势来提升业务能力，从而提升企业的竞争力。
本书的写作目的
随着超融合采用率的不断攀升，包括传统架构提供商在内的众多企业也纷纷加入超融合市场，推出形态不一的超融合产品，这使得超融合市场鱼龙混杂，概念混乱。本书的作者团队作为国内最早接触超融合的技术人员，希望通过本书分享对超融合技术的体会和理解，并帮助读者更加全面地了解超融合市场、以Nutanix产品为代表的超融合技术和解决方案。
本书的目标读者
本书适用于希望对超融合解决方案以及超融合产品有深入了解的读者，同时正在筹备、参与超融合项目建设的IT人员也可以将本书作为Nutanix超融合产品安装、规划与设计、部署与测试、运维与管理的参考书目。
致谢
特别感谢Nutanix公司的技术总监夏峰和市场部总监吴启新以及Nutanix产品总监Harry Yang，他们对于本书的内容和出版提供了大量的建议。
同时，感谢Nutanix公司中国区工程师团队在本书写作过程中给予的意见与帮助，因为与他们的合作，本书才得以如期完成并顺利出版。
感谢本书策划编辑姚蕾、责任编辑陈佳媛在本书内容、出版方面给予的支持。
近年来各类互联网应用被用户广泛接受，互联网企业实现了在低廉成本建设数据中心的情况下提供大量用户接入使用的能力，这得益于互联网数据中心领先的Web-Scale架构。而如果使用传统数据中心方案来满足如此大量的用户访问是难以想象的。
超融合与传统的数据中心架构不同，超融合摆脱了传统三层架构的限制与束缚，其底层设计采用领先的Web-Scale架构，让数据中心具备横向扩展、按需采购、性能和成本可预测、高性能的特点。
从企业角度而言，在引入超融合技术前，需要对自身的业务需求进行梳理，并根据业务需求对超融合产品和资源进行选择，不适当的资源配置和选型都可能会对上面运行的业务系统造成影响。同时，超融合作为一种新的数据中心架构，数据中心建设者除了需要关心超融合系统的安装、配置、部署之外，还需要对日后的运维和管理工作量进行评估，只有这样才可以将采用超融合系统的风险降到最低。
此外，超融合技术由于整合了以往服务器、存储、虚拟化的功能角色，因此，基于超融合的数据中心在运维管理方面与传统架构的数据中心有着明显的不同，对于那些IT职责有着明显分工的IT部门而言，甚至可能需要对现有的IT人员的工作职责、技术服务流程等进行重构。
超融合凭借独有的技术优势与架构特点，可以适用于各种行业和使用场景，但是完善的规划设计、日常运维管理仍然不可或缺，只有这样企业才可以充分利用超融合的优势来提升业务能力，从而提升企业的竞争力。
本书的写作目的
随着超融合采用率的不断攀升，包括传统架构提供商在内的众多企业也纷纷加入超融合市场，推出形态不一的超融合产品，这使得超融合市场鱼龙混杂，概念混乱。本书的作者团队作为国内最早接触超融合的技术人员，希望通过本书分享对超融合技术的体会和理解，并帮助读者更加全面地了解超融合市场、以Nutanix产品为代表的超融合技术和解决方案。
本书的目标读者
本书适用于希望对超融合解决方案以及超融合产品有深入了解的读者，同时正在筹备、参与超融合项目建设的IT人员也可以将本书作为Nutanix超融合产品安装、规划与设计、部署与测试、运维与管理的参考书目。
致谢
特别感谢Nutanix公司的技术总监夏峰和市场部总监吴启新以及Nutanix产品总监Harry Yang，他们对于本书的内容和出版提供了大量的建议。
同时，感谢Nutanix公司中国区工程师团队在本书写作过程中给予的意见与帮助，因为与他们的合作，本书才得以如期完成并顺利出版。
感谢本书策划编辑姚蕾、责任编辑陈佳媛在本书内容、出版方面给予的支持。
序言
Nutanix企业云在中国
背景
当听说中国团队正在撰写一本关于Nutanix架构和实践部署的书，我就迫不及待想写一篇推荐序给读者讲述我们的心得体会。我们从2012年起进入中国，那时也是公司建立的早期阶段。从那时起，我们便开始不断增加新的企业和政府客户。中国的客户和合作伙伴促使我们提高安全性，实现远程管理、跨区域复制，提供售后支持，做好界面本地化，同时降低企业云的总拥有成本。在过去的两年，我们将联想公司纳入承载Nutanix云操作系统的全球硬件合作伙伴。这使我们在中国本土市场拥有了更大的潜力，尤其是对国有企业客户来说。
企业云的历史
20世纪末，在阿里巴巴、百度、腾讯、亚马逊、脸谱、谷歌等互联网公司的数据中心里，计算架构层面发生了根本的改变。它们不再为基础架构购买有特殊功能的专有硬件，所有的基础架构都是可编程的，以纯软件形式在商业服务器运行，并可根据需求通过软件而非人为干预的方式实现以机架为单位的堆叠扩展，数以百万的服务器都由定制的专有操作系统管理。在2009年年底，我们确认要为企业定制此类它们急需的操作系统。有挑战的是，这种操作系统必须无缝支持企业内部所有传统应用，且管理极为简单，就像客户使用苹果iOS设备一样。一键式消费级的简易是我们的核心价值观，也是我们投入大量成本用于用户体验、用户界面设计的原因。Nutanix的管理系统Prism就是由此而生的。
超融合基础架构：2011-2020
我们先打破的数据中心硬件是存储。存储阵列如大型主机系统一般又贵又庞大，同时存在管理竖井，要求管理人员精通诸如传统SAN存储、HBA卡、刀片服务器背板等相关硬件的专业知识。存储需要以应用为中心、应用感知、高度分布，并运行在商业服务器之上——就像音乐作为“第一杀手锏的应用”融合在手机里，存储同样可以融合在计算服务器之中。摒弃SAN和存储阵列是数据中心基础架构的根本变革，同时也是建立企业下一代计算平台的架构基础。
在之后的8年，我们扩展了HCI的疆界，将传统昂贵的存储才有的高端功能纳入了Nutanix的HCI之中，包括复杂功能的实现，如性能、复制、容量优化、业务连续性、可扩展性、安全性和数据完整性。由于磁盘驱动器（HDD）存储介质将接力棒传递到下一代硅芯片技术，如固态闪存和非易失性存储器（NVMe）存储，HCI的架构以及“数据本地化”概念，即应用程序与最相关的数据相邻，变得不可或缺。此外，由于数据中心内的所有构成都基于软件，甚至需要管理数十亿个用户文件的基于硬件的文件管理器都必须进行软件定义并自动扩展。对象存储服务也是如此。总之，与存储遵循摩尔定律类似，随着摩尔曲线的变化，HCI的创新步伐将继续加快。
隐形的虚拟化、网络和安全：2015-2020
在2013年左右，我们意识到通过HCI使存储隐形并不是终点，而是实现真正隐形基础设施旅程中的一个里程碑。我们必须努力使数据中心的其他组件完全自动化并一键式启用。虚拟化软件是数据中心软件堆栈中非常昂贵的一层，包括系统管理、运营管理和数据中心自动化软件。影响100亿到150亿美元的行业的机会已经成熟了。我们知道，必须将虚拟化无缝地融合在一起，就像我们使存储“消失”一样。它要在预算中作为一个单独的项目消失。整个虚拟化团队必须融入更大的CloudOps运动，因为我们努力将多个专家团队合并为一体。类似于公有云公司，我们在Linux开源的基础上构建了我们自己的Hypervisor，Nutanix AHV和Acroplis因此诞生。我们的企业云之旅已经开始了。HCI已经成为我们产品策略同心圆内的最内圈。云操作系统的波纹逐渐向外延伸。
自2013年以来的四年中，AHV已经成为我们全产品堆栈的基石。AHV的所有功能包括安全性、资源调度、高可用性、IO管道、网络等，均是完全分布式、超融合和横向扩展的。我们已经实现了微分段、服务链、软件加密和合规性自我修复，与我们的软件定义的存储功能一样优越。到2017年年中，这个云操作系统已经部署在核心数据中心、远程和分支机构、“前沿部署”边界云，如石油钻井、陆军车辆、海军舰艇、商业货轮、制造业工厂、零售商店和医院等。Nutanix正在帮助云实现离散化，我们从根本上认为云架构未来将变成分布式的。
超越虚拟机和公有云
如我之前提到的，云操作系统必须运行在半机柜、四个机柜、四十个机柜、四百个机柜到四千个机柜的环境中。两个法则基本上说明了为什么云要离散在超过10个大的公有云数据中心和怎么实现这一点。
区域法则——合规性，数据主权，计算本地化，区域治理
物理法则——数据和计算的本地化，网络分区导致的故障隔离，离线操作等
离散云要求最高程度的自动化、机器学习、应用为中心的迁移、集中化的监控和编排，以及可视化。Nutanix可以通过Calm，借助源于电子商务云的交易市场的概念聚焦在高度可视化的以应用为中心的自动化引擎上。Calm的“蓝图”拥有整合ITOps和DevOps的潜力，例如运维人员和开发人员可以（借助Calm）使用整个应用模型的通用语言（进行沟通）。由于云的“数据平面”（包括硬件和应用）逐渐离散化，控制平面需要集中化以形成云应该具备的规模经济。集中化的控制平面正是Prism Central打下基础的地方。我们也希望以快速的步伐创新以期达到不仅仅是“一键式”，还有“零接触”和“零服务单”。
另一个不断激发我们的领域是基于Linux的容器。当计算单元变得无状态化，应用可以由运行在虚拟机中的有状态服务和运行在容器中的无状态、更加短暂的（弹性的）服务混合而成。我们看到Kubernetes也是一个在Nutanix内外持续发展创新的领域。
自有还是租用：Xi的旅程
大约在2015年年底，我们意识到隐形基础架构的真正本质是混合云模式，整个数据中心可以在其中呈现隐形。现在，我们的客户不仅可以决定使用自有设备承载可预测的应用，还可以决定通过公有云服务租用共享设备应对弹性的和不可预测的工作负载。公有云和私有云融为一体的思路是融合的最终疆界。操作系统需要熔融整个的网络、安全模型、识别引擎、计算、存储以及提供单一同质化体验的控制平面，模糊自有和租用的界限。我们也从中国客户和合作伙伴听到很多真知灼见如必须整合Capex和Opex来获取最大伸缩性、Prism需要将公有和私有融为一体、Acropolis需要从数据中心解耦应用和网络、Calm需要假设世界将变成多云模式。
这是Nutanix在未来十年的旅程；这是通往“长城”的旅程；这是Xi的旅程……
背景
当听说中国团队正在撰写一本关于Nutanix架构和实践部署的书，我就迫不及待想写一篇推荐序给读者讲述我们的心得体会。我们从2012年起进入中国，那时也是公司建立的早期阶段。从那时起，我们便开始不断增加新的企业和政府客户。中国的客户和合作伙伴促使我们提高安全性，实现远程管理、跨区域复制，提供售后支持，做好界面本地化，同时降低企业云的总拥有成本。在过去的两年，我们将联想公司纳入承载Nutanix云操作系统的全球硬件合作伙伴。这使我们在中国本土市场拥有了更大的潜力，尤其是对国有企业客户来说。
企业云的历史
20世纪末，在阿里巴巴、百度、腾讯、亚马逊、脸谱、谷歌等互联网公司的数据中心里，计算架构层面发生了根本的改变。它们不再为基础架构购买有特殊功能的专有硬件，所有的基础架构都是可编程的，以纯软件形式在商业服务器运行，并可根据需求通过软件而非人为干预的方式实现以机架为单位的堆叠扩展，数以百万的服务器都由定制的专有操作系统管理。在2009年年底，我们确认要为企业定制此类它们急需的操作系统。有挑战的是，这种操作系统必须无缝支持企业内部所有传统应用，且管理极为简单，就像客户使用苹果iOS设备一样。一键式消费级的简易是我们的核心价值观，也是我们投入大量成本用于用户体验、用户界面设计的原因。Nutanix的管理系统Prism就是由此而生的。
超融合基础架构：2011-2020
我们先打破的数据中心硬件是存储。存储阵列如大型主机系统一般又贵又庞大，同时存在管理竖井，要求管理人员精通诸如传统SAN存储、HBA卡、刀片服务器背板等相关硬件的专业知识。存储需要以应用为中心、应用感知、高度分布，并运行在商业服务器之上——就像音乐作为“第一杀手锏的应用”融合在手机里，存储同样可以融合在计算服务器之中。摒弃SAN和存储阵列是数据中心基础架构的根本变革，同时也是建立企业下一代计算平台的架构基础。
在之后的8年，我们扩展了HCI的疆界，将传统昂贵的存储才有的高端功能纳入了Nutanix的HCI之中，包括复杂功能的实现，如性能、复制、容量优化、业务连续性、可扩展性、安全性和数据完整性。由于磁盘驱动器（HDD）存储介质将接力棒传递到下一代硅芯片技术，如固态闪存和非易失性存储器（NVMe）存储，HCI的架构以及“数据本地化”概念，即应用程序与最相关的数据相邻，变得不可或缺。此外，由于数据中心内的所有构成都基于软件，甚至需要管理数十亿个用户文件的基于硬件的文件管理器都必须进行软件定义并自动扩展。对象存储服务也是如此。总之，与存储遵循摩尔定律类似，随着摩尔曲线的变化，HCI的创新步伐将继续加快。
隐形的虚拟化、网络和安全：2015-2020
在2013年左右，我们意识到通过HCI使存储隐形并不是终点，而是实现真正隐形基础设施旅程中的一个里程碑。我们必须努力使数据中心的其他组件完全自动化并一键式启用。虚拟化软件是数据中心软件堆栈中非常昂贵的一层，包括系统管理、运营管理和数据中心自动化软件。影响100亿到150亿美元的行业的机会已经成熟了。我们知道，必须将虚拟化无缝地融合在一起，就像我们使存储“消失”一样。它要在预算中作为一个单独的项目消失。整个虚拟化团队必须融入更大的CloudOps运动，因为我们努力将多个专家团队合并为一体。类似于公有云公司，我们在Linux开源的基础上构建了我们自己的Hypervisor，Nutanix AHV和Acroplis因此诞生。我们的企业云之旅已经开始了。HCI已经成为我们产品策略同心圆内的最内圈。云操作系统的波纹逐渐向外延伸。
自2013年以来的四年中，AHV已经成为我们全产品堆栈的基石。AHV的所有功能包括安全性、资源调度、高可用性、IO管道、网络等，均是完全分布式、超融合和横向扩展的。我们已经实现了微分段、服务链、软件加密和合规性自我修复，与我们的软件定义的存储功能一样优越。到2017年年中，这个云操作系统已经部署在核心数据中心、远程和分支机构、“前沿部署”边界云，如石油钻井、陆军车辆、海军舰艇、商业货轮、制造业工厂、零售商店和医院等。Nutanix正在帮助云实现离散化，我们从根本上认为云架构未来将变成分布式的。
超越虚拟机和公有云
如我之前提到的，云操作系统必须运行在半机柜、四个机柜、四十个机柜、四百个机柜到四千个机柜的环境中。两个法则基本上说明了为什么云要离散在超过10个大的公有云数据中心和怎么实现这一点。
区域法则——合规性，数据主权，计算本地化，区域治理
物理法则——数据和计算的本地化，网络分区导致的故障隔离，离线操作等
离散云要求最高程度的自动化、机器学习、应用为中心的迁移、集中化的监控和编排，以及可视化。Nutanix可以通过Calm，借助源于电子商务云的交易市场的概念聚焦在高度可视化的以应用为中心的自动化引擎上。Calm的“蓝图”拥有整合ITOps和DevOps的潜力，例如运维人员和开发人员可以（借助Calm）使用整个应用模型的通用语言（进行沟通）。由于云的“数据平面”（包括硬件和应用）逐渐离散化，控制平面需要集中化以形成云应该具备的规模经济。集中化的控制平面正是Prism Central打下基础的地方。我们也希望以快速的步伐创新以期达到不仅仅是“一键式”，还有“零接触”和“零服务单”。
另一个不断激发我们的领域是基于Linux的容器。当计算单元变得无状态化，应用可以由运行在虚拟机中的有状态服务和运行在容器中的无状态、更加短暂的（弹性的）服务混合而成。我们看到Kubernetes也是一个在Nutanix内外持续发展创新的领域。
自有还是租用：Xi的旅程
大约在2015年年底，我们意识到隐形基础架构的真正本质是混合云模式，整个数据中心可以在其中呈现隐形。现在，我们的客户不仅可以决定使用自有设备承载可预测的应用，还可以决定通过公有云服务租用共享设备应对弹性的和不可预测的工作负载。公有云和私有云融为一体的思路是融合的最终疆界。操作系统需要熔融整个的网络、安全模型、识别引擎、计算、存储以及提供单一同质化体验的控制平面，模糊自有和租用的界限。我们也从中国客户和合作伙伴听到很多真知灼见如必须整合Capex和Opex来获取最大伸缩性、Prism需要将公有和私有融为一体、Acropolis需要从数据中心解耦应用和网络、Calm需要假设世界将变成多云模式。
这是Nutanix在未来十年的旅程；这是通往“长城”的旅程；这是Xi的旅程……
