Come funziona tecnicamente l’Iperconvergenza

Nell’articolo precedente abbiamo parlato di cosa significa tecnicamente il termine Iperconvergenza, in questo vedremo invece alcune soluzioni iperconvergenti.

Vi sono diverse tecnologie che oggi SMEUP ICS utilizza ed ognuna ha una sua particolare implementazione che andiamo ad approfondire.

NHC – Piattaforma Ingegnerizzata Nanosoft

NHC è una delle soluzioni iperconvergenti. si basa su due host espandibili a 64 ed è sviluppata usando la piattaforma software defined di Datacore. Le macchine fisiche hanno a bordo una VM in cui risiede il software che permette di esporre all’hypervisor in iSCSI a 1 Gbit lo spazio storage. Nel caso più semplice la connessione tra gli host avviene in maniera diretta, mentre dai 3 host in su vanno introdotti degli switch. Gli hypervisor supportati sono sia Vmware vSphere che Microsoft Hyper-v.
La macchina fisica ha a bordo un controller RAID che permette di controllare i dischi locali. La VM datacore viene eseguita per prima al boot della macchina, prende il controllo del RAID locale e stabilisce la connessione con l’hypervisor, tutte le scritture e le letture della VM vengono effettuale in locale, le scritture vengono replicate in sincrono sulla seconda macchina. Tutto questo avviene a livello di RAM e quindi con latenze bassissime. La RAM che dedichiamo a questa componente va da un minimo di 12GB ad un massimo di 64GB, permettendo quindi di regolare con grande configurabilità. Anche le letture avvengono dalla cache in locale e passano in secondo tempo ai dischi rotanti, garantendo quindi performance di altissimo livello. Questa architettura base può essere affiancata da uno o più dischi SSD che permettono di aumentare ulteriormente le performance, utilizzando la tecnica dell’auto-tiering.
La soluzione permette di garantire le caratteristiche di HA offerte dall’hypervisor, assicurando la riaccensione delle VM in automatico in caso di perdita dell’HW dell’host ed aumentando la continuità dello storage.

VSAN o VxRail – Soluzione VMware

Tra le soluzioni iperconvergenti questa è una interessante implementazione della tecnologia effettuata da VMware, che ha la particolarità di essere completamente integrata con la tecnologia vSphere, in questo caso con un minimo di 3 host nel cluster (esiste anche la possibilità di effettuarla con 2 host ed un terzo chiamato witness separato). Altra particolarità è la necessità assoluta di almeno un disco SSD per ognuno degli host partecipanti al cluster.
Si tratta di un modulo del kernel vSphere. In questo caso i dischi dell’host vengono presi in carico senza creare RAID, il meccanismo di utilizzo è abbastanza particolare: i dischi vengono raggruppati in disk group che sono sempre composti da un disco di cache (sempre SSD) e da 1 a 7 dischi capacitivi (SATA – SAS o SSD). Sui dischi non viene effettuato nessun tipo di RAID ma i dati vengono scritti in maniera semplice e replicati su di un altro host come forma di ridondanza. Il disco di cache viene sempre utilizzato per le scritture e mantiene le ultime letture (esiste un’eccezione a questa ultima affermazione, se i dischi capacitivi sono SAS o SATA il disco ssd viene usato 30% scrittura e 70% lettura, se i dischi capacitivi sono SSD viene utilizzato interamente in scrittura in quanto la lettura avviene direttamente dai dischi capacitivi stessi).
Con la versione All Flash inoltre possiamo attivare diverse opzioni software atte a migliorare il consumo di spazio. Infatti grazie a compressione e deduplica, che avvengono inline, ossia mentre si sta scrivendo in tempo reale e non con un processo pianificato, non è insolito avere delle percentuali di risparmio del 50% rispetto allo spazio nominale, andando ad impattare notevolmente sui costi sia di acquisto che per le future espansioni.

Nutanix – Soluzione Software Defined Appliance

La soluzione hyperconvergente Nutanix utilizza delle virtual machine contenenti tutto il software che si occupa delle gestione dei dischi e dell’esportazione dei volumi verso il cluster VMware vSphere o verso l’hypervisor proprietario AVH.
La soluzione prevede un minimo di 3 host fisici con una scalabilità pressoché illimitata.
Su ogni host gira la virtual machine Nutanix, il cuore della soluzione, tipicamente chiamata CVM. La CVM vede direttamente collegati i Dischi fisici (possibili le configurazioni SSD/SAS o Full SSD) e si occupa di gestire in maniera distribuita le repliche dei blocchi scritti dall’hypervisor, non viene fatto alcun tipo di RAID.
L’architettura è quindi completamente distribuita su tutti i nodi del cluster, le CVM replicano i database dei metadati e scrivono in modo sincrono su dischi di host differenti per la resilienza del dato.
I dischi SSD sono sempre utilizzate per la scrittura, i chunk vengono poi spostati sui dischi capacitivi.
L’interfaccia di gestione web permette di controllare tutta l’infrastruttura virtuale, partendo dalla parte hardware degli host e dei dischi fino alle VM.
Esiste anche la soluzione di metromirror sincrono, che permette di avere datacenter separati ma ridondati, oltre a varie configurazioni di replica asincrona per disaster recovery.
Nutanix è stato una delle primissime società a sviluppare una soluzione nativa iperconvergente ed è oggi il riferimento soprattutto per la fascia di mercato enterprise.

Dario Vemagi
Solution Designer Nanosoft – smeup
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