Производительность виртуальной вычислительно платформы Nutanix

Nutanix является конвергентной платформой (объединяющей вычислительные ресурсы и ресурсы хранения)  и увеличивает производительность виртуальных машин и кластера в целом за счет локализации данных. Все операции ввода-вывода происходят под управлением локального контроллера (CVM), который запущен на гипервизоре и направляются на локальные SSD и жесткие диски.

Когда виртуальный сервер мигрирует на другой узел, его операции ввода-вывода переходят под управление другого CVM. Поначалу, когда виртуальный сервер читает (или пишет) данные, локальный CVM обращается к удаленному узлу для получения данных, но система сразу же определяет, что данные находятся удаленно и в фоновом режиме начинает перенос данных. Через некоторое время все данные оказываются перемещены и CVM вновь обращается к данным хранящимся локально на том же самом узле. Это перемещение данных осуществляется в фоновом режиме и не требует вмешательства администратора. Во время перемещения данных с удаленного узла подтягиваются данные только для операций чтения, все операции записи осуществляются на локальные диски, что очень сильно уменьшает количество паразитного трафика в сети.

Nutanix интеллектуально размещает данные на дисках (SSD и SATA) для достижения максимально возможной производительности. Технология управления жизненным циклом информации (ILM) обеспечивает нахождение наиболее востребованных данных на SSD дисках или в локальной кэш-памяти. Когда данные становятся менее востребованными («холодными») они перемещаются на более емкие STA диски. Данный подход гарантирует высвобождение места в кэш-памяти и на SSD дисках для размещения наиболее «горячих» данных.

Дедупликация данных в виртуальной вычислительной платформе работает на всех уровнях хранения; в памяти, на SSD дисках и на SATA дисках. С данных на лету снимается «отпечаток» с помощью алгоритма SHA-1 и сравнивается с «отпечатками» хранящимися в метаданных Nutanix. Дедупликация данных программная, но опирается на аппаратную возможность процессоров Intel по расчету SHA-1 для обеспечения максимальной производительности.

Система дедупликации постоянно анализирует поток чтения данных и порционно дедуплицирует данные для достижения максимально возможной производительности. Для приложений с большим количеством одинаковых данных (таким например как VDI) дедупликация Nutanix позволяет увеличить эффективность использования кэш-памяти и SSD дисков до десяти раз и обеспечить практически линейное время отклика. Эта же технология так же оптимизирует и «холодные» данные, хранящиеся на SATA дисках, увеличивая эффективность хранилища. Дедупликация уровня «холодных» данных распространяется на все узлы кластера, обеспечивая глобальную дедупликацию. Как только к кластеру добавляется еще один узел, он автоматически попадает под механизм глобальной дедупликации.

Nutanix использует высокопроизводительные диски в серверах локально. SSD диски являются значительно более производительными, чем обыкновенные диски и обеспечивают ультра низкие задержки при большой полосе пропускания. Размещение дисков локально снимает накладные расходы, привносимые сетью хранения данных, возникающие при использовании выделенной системы хранения. Уничтожение необходимости использования сети хранения данных позволяет сократить задержки с миллисекунд до микросекунд.

Помимо этого распределенная файловая система Nutanix (а также и все локальные SSD диски) доступна каждому из узлов кластера и всем виртуальным серверам, размещенным на нем. В отличии от многих других решений, Nutanix использует SSD диски как полноценный уровень хранения данных, а не просто как кэшированную  копию данных, размещенных на других, менее производительных, дисках.