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【2016年版】Nutanix CE再入門+最新情報(その1:ハイパーコンバージドインフラとNutanix CEの概要)

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CEロゴ.png

Nutanix Advent Calendar 2016,12月3日分としての投稿になります。
http://www.adventar.org/calendars/1783

本記事の内容はこの日付時点の情報(ce-2016.10.12-stable)に基づいています。そのため,今後新しいバージョンが提供された場合に,当該記載と矛盾が生じる場合がありますのでご注意ください。

はじめに

自身の環境変化などもありQiitaへの投稿やNutanixネタの投稿がしばらく空いてしまいましたが,今年もNutanix Advent Calendarをやるとのことで久々に記事を書いています。

過去に紹介したNutanix CE絡みの記事と重複する部分も多々ありますが,記事の内容が1年以上を経過したこと,最近ハイパーコンバージドインフラストラクチャー(HCI)(以下,HCIと記載)を言うキーワードをよく耳にする,または最近Nutanixを知り興味があると言った方向けに,改めてNutanix CE再入門と言う形で記事を掲載していきたいと思います。

ハイパーコンバージドやHCIと言うキーワードが徐々に世の中で認知されていく中で,Nutanixに注目度が集まっています。それをうけて,Nutanixを自宅や自社において無償で試せるコミュニティ版であるNutanix CEについて紹介していきます。

対象

  • ハイパーコンバージドインフラストラクチャ(HCI)に興味がある方
  • これからNutanixに触れてみたいと言う方
  • 昨年あたりにNutanix CEに触れてしばらく間が空いてしまった方

もうすぐ2016年が終わるのに2016年版と言うタイトルもどうかと思いましたが,Nutanix CEは,1ヶ月~3ヶ月程度の1回の割合でアップデートがあり,今日時点における最新版は,2016年10月12日版が最新となっているため,このバージョンを前提にNutanix CEについて紹介と言うことで2016年版とタイトルを付けています。

HCIとNutanixについて

Nutanix CEの概要を紹介する前に,まずハイパーコンバージドインフラストラクチャー(HCI)とNutanixについて,簡単に解説しておきます。

既に多くのIT関連のWebサイトやメディアにおいてHCIについての解説がされており,HCIが登場した経緯や概念や利点についてはそちらを参照していただくとして,ここではHCIの流行のアーキテクチャについて簡単に触れておきます。

Nutanixに限らず今日のHCIの最も特徴的な点は,仮想化のインフラを分散アーキテクチャを用いたクラスターで構成し,特定のサーバー(ノード)において障害が生じた場合においても業務やサービスを継続可能な構成をとっています。

HCIによって構成されたインフラは,分散アーキテクチャに基づいて,インフラの継続運用に必要な基本機能,運用・管理機能,構成情報,データ等をクラスターを構成する複数のサーバー(ノード)に分散配置することで,障害が生じた場合においても,これらの機能・情報を喪失しないよう構成されています。

もう1つの大きな特徴としてよく挙げられるのが,クラスターを構成する複数のサーバー(ノード)に直接接続されたSSD,HDDのディスクをクラスター全体で1つのプールとして扱い,仮想化基盤上から共有ディスクとして利用できるようにして,高額なSAN等の共有ストレージ装置を排除した構成になっていることです。

Nutanixも同様にHCIのアーキテクチャの特徴的な点を有していますが,従来のHCIのメリットに加えて,Nutanixが特徴的である点は,iPhoneを操作するように1-Clickで操作できるように,インフラの運用・管理を徹底的にシンプルにしていくための製品作り,エンタープライズ用途において従来必須とされてきた機能,性能・信頼性等を確実に提供することを目指しながら,一方でオンプレミスの環境においてもパブリッククラウドのメリットを取り込み提供することを想定した製品となっています。

CE概要.png

Nutanixそのものの概要や特徴は,Nutanix Advent Calendar 2016,初日のNutanix 概要紹介やその他のメディアに譲ります。

Nutanix CEの概要

HCIとNutanixの簡単な解説を終えたところで,改めてNutanix CEについて紹介していきます。

Nutanix CEの提供形態

Nutanix CEの"CE"はCommunity Editionの略で,コミュニティ版であることを示すとともに無償で提供されています。
商用版のNutanixが,x86のサーバーハードウェアにNutanixが提供するソフトウェア組み込み,それらが一体となったアプライアンス形式での提供であるのに対し,Nutanix CEは,Nutanixのソフトウェア部分のみをダウンロードし,手元にあるサーバーにインストールして利用することが可能になっています。

世にある様々な製品の利用期間が限定された試用版や大きな機能制限がある評価版と異なり,Nutanix CEは,無償のコミュニティ版ではありながら,製品版と殆ど変わらない機能が無期限で利用可能な形式で提供されています。

Nutanix CEでできること

1ノードによるシングルノードクラスター構成でも多くのNutanixの機能を試すことができますが,お勧めは3つ以上のノードでクラスターを構成することです。

Nutanix CEにおいて3台以上のサーバー(ノード)でクラスター構成を構成することで,VMware vSphereやMicrosoft Hyper-Vをはじめ,Citrix XenServer等の仮想化基盤ソフトウェアで提供しているようなハイエンドのエンタープライズ向け機能を無償で利用可能です。

もう少し具体的に挙げるなら,従来,高額のライセンス料を必要とする場合があるストレージにおけるインテリジェントな階層化ストレージ機能,スナップショット,クローン,重複排除,圧縮,バックアップ,レプリケーション,DR,イレージャーコーディングなどの機能に加え,ハイパーバイザーのHA機能,ライブマイグレーションや複数のノードを一元的に管理するための管理機能が無償で利用可能です。

それでは,Nutanix CEを利用することでできることの一部を紹介します。

1つ以上のノードによるクラスターを構成した場合に利用できる機能

  • 単一の管理コンソールでハイパーバイザー,VM,ネットワーク,ストレージの構成・管理が可能です。
  • 単一の管理コンソールでハイパーバイザー,VM,ネットワーク,ストレージのエラーやイベントの管理,パフォーマンス可視化・監視が可能です。
  • 高い性能を有する階層化ストレージを利用できます。
  • 階層化ストレージ領域を外部にiSCSIターゲットとして提供することができます。
  • VMのスナップショット,クローン,重複排除,圧縮の機能が利用できます。
  • 1-Clickでのソフトウェアアップグレードが利用できます。
  • AWS,AzureへのVMのスナップショットのバックアップが可能です(要AWS・Azureアカウント※)。
  • NGT(Nutanix Guest Tool)をVMにインストールすることで,VSS(ボリュームシャドウコピーサービスやCloud Init,sysprepを利用したバックアップ,クローン)が可能です。
  • 階層化ストレージ領域をDockerの永続的なストレージ領域として利用できます。
  • REST API,CLI(nCLI,aCLI),PowerShell Cmdletを利用して,コマンドベースの自動化が可能です。

※なおAWS,AzureへのVMのスナップショットのバックアップでは,AWS,Azure側で必要なインスタンス及ぶストレージ領域等が無償利用枠を越えるため課金が必要になります

3つ以上ノードによるクラスターを構成した場合に利用できる機能

  • 一切の設定をすることなくHA機能がデフォルト利用可能です。
  • 障害が生じたノードがあり,HA機能によって,VMが別のノードで再起動していた際に,ノードの復旧を認識すると,VMは自動的に元いたノードにフェイルバックする機能が利用できます。
  • 階層化ストレージ領域を外部にSMB/CIFSによるファイルサーバーとして提供することができます(※Active Directory)。
  • イレージャーコーディングの機能が利用できます。
  • データの冗長性が確保されます。
  • VMのライブマイグレーション機能が利用できます。
  • 1-Clickでのクラスターの拡張機能が利用できます。
  • 1-Clickでローリングアップデートを用いた無停止でのソフトウェアアップグレードを利用できます。

※ファイルサーバー機能を利用するにはActive Directoryが必要です

4つ以上ノードによるクラスターを構成した場合に利用できる機能

  • 1つのノードの障害(含むノードに接続された数台のSSD/HDDやネットワークアダプタ等を含む)が生じても人手を加えることなくインフラの運用を継続することが可能です。
  • 1-Clickでのクラスターの縮小(ノード数の削減)機能が利用できます。

2つのクラスターを構成した場合に利用できる機能

  • VMのスナップショットを対向のクラスターにレプリケーション可能です。
  • 数クリックでDR環境を構成することが可能です。

Nutanixの動作要件及び製品版との違い

次にNutanix CEの動作要件と製品版との違いについて簡単に紹介していきます。

Nutanix CEの動作要件

Nutanix CEの動作要件は,昨年6月あたりに提供が開始された時から大きく変わっていません。改めてNutanix CEの動作要件について以下の表に纏めてみます。

構成要素 要件 備考
Boot device 8GB以上のUSBメモリ Nutanix CEのインストーラー兼Nutanixのハイパーバイザーのブート領域用に8GB以上のUSBメモリーが必要です。
Servers 1, 3 & 4 servers 1ノードでの運用か,3もしくは4ノードでのクラスターの構成のみをサポートしています。
CPU Intel CPUs, 4 cores minimum, with VT-x support Intel VT-Xに対応したIntel製x86アーキテクチャのCPUで,物理で4コア以上必要です。
Memory 16GB minimum メモリが16GB以上必要ですが,32GB以上が推奨です。
Storage Subsystem (AHCI) SATA, or LSI controller AHCIかLSIのストレージコントローラーが推奨です,LSIではITモード,IRモード(パススルー及びRAID 0)が対応しています。
Storage Devices Maximum number of SSD/HDD drives per node is 4 ノード1台あたり合計4台までのSSD及びHDDが接続可能です。
Hot Tier (SSD) Single 200 GB SSD or greater 200GB以上のSSDが1台以上必要で,SSDはSATAポートやSASポートの先頭に接続しておく必要があります。
Cold Tier (HDD) 500 GB or greater available, Maximum 18 TB (3 x 6 TB HDDs) 500GB以上のHDDが1台以上必要です。
Networking Intel NICs 現時点での正式サポートはIntel NICのみとありますが,Broadcomも行けるようです。なお,NICは1本で問題ありません。
Internet Internet Reachability Nutanix CEのアクティベーションにはインターネットアクセスが必須になります。
Allowed port ポート80及び8443番の開放 Nutanix CEのアクティベーションを含む処理やアクセスでポート80番及び8443番が開放されている必要があります。

商用版Nutanixとの違い

Nutanix CEと商用版Nutanixの機能差における大きな違いはありませんが,上限値等を含めいくつかの違いがあります。

異なる項目 詳細
対応するハイパーバイザー         商用版のNutanixはESXi,Hyper-V,AHV(Acropolis Hypervisor)に対応していますが,Nutanix CEではAHVのみ対応しています。
クラスターノード数 商用版のNutanixは理論上無限(ただし利用するハイパーバイザー等の上限値に依存)ですが,Nutanix CEでは4ノードでのクラスター構成までとなります。
ディスク容量 商用版のNutanixは理論上無限(ただし利用するハイパーバイザー等の上限値に依存)ですが,Nutanix CEでは,Cold Tier (HDD)のディスク容量は,ノードあたり18TBまでとなります(過去の記事でクラスター全体で18TBと記載していましたが,どうやらノードあたり18TB,つまりNutanix CEの最大構成で18TB×4ノードで72TBまでいけるようです)。
RF値 クラスターノード数とも関連しますが,Nutanix CEではクラスターを構成するノード数が4ノードまでとなるため,RF(Replication Factor及びRedundancy Factor)の値が2までとなります。

その他の注意事項

  • Nutanixは内部的に192.168.5.1及び192.168.5.2を静的に利用しているため,Nutanix CEのインストール対象となるサーバーハードウェアを192.168.5.0のネットワークに接続した際に限ってインストールできませんので注意が必要です。

  • Nutanix CEは,常に最新バージョンが適用されます。新しいバージョンがリリースされた後,アップデートを行わないまま一定期間が経過した場合,アップデートを実施するまでNutanix CEの管理コンソールであるPRISMにログインできなくなります。

その1のまとめ

Nutanix CEは,Nutanixの機能を手元においてすべてをコントロール可能な環境の中での利用が可能です。
3ノード以上での利用は多少ハードルが上がりますが,無償のコミュニティ版でハイエンドのエンタープライズ向け機能を利用できます。

その2では,実際のNutanix CEの入手と必要な準備,機材の選定について紹介していきたいと思います。

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