Nutanix lève 101 M$ pour pousser ses appliances intégrées

Nutanix a annoncé hier avoir levé près de 101 M$ pour accélérer son développement, une levée de fonds qui vient compléter les trois précédentes qui avaient déjà permis à la firme de collecter quelque 72 M$ auprès de fonds tels que Lightspeed, Khosla Ventures, Goldman Sachs et Battery Ventures. L’un des ajouts notables lors de cette dernière levée est SAP Ventures, particulièrement actif ces derniers temps dans la Silicon Valley et qui avait déjà investi près de 50 M$ l’an passé dans un autre acteur de l’infrastructure, Violin Memory. L’entrée du fonds d’investissement de l’éditeur allemand illustre la crédibilité croissante de l’architecture de Nutanix ainsi que la volonté.

La spécificité de Nutanix est qu’il a été l’un des pionniers des systèmes intégrés, des systèmes dont les nœuds fournissent à la fois de la puissance informatique et du stockage. Il a depuis été rejoint par Simplivity et par des acteurs tels que Scale Computing et Pivot3 (ce dernier se concentrant essentiellement sur le marché du VDI et de la vidéosurveillance).

Ces systèmes ont fait la fortune de la société dont la croissance est exponentielle (elle est actuellement sur un rythme annuel de plus de 100 M$ de revenus, après moins de 3 ans de commercialisation et est déjà rentable). Ils font de la société une concurrente redoutable pour les constructeurs de stockage et de serveurs. Nutanix avait à l’origine lancé ses systèmes avec le seul support de VMware, mais il a récemment ajouté le support des environnements virtualisés Microsoft. Il propose aussi une implémentation d’Hadoop sur son architecture et travaillerait au support d’une pile intégrée KVM/OpenStack.

Une vraie approche intégrée, combinant serveur et stockage

Nutanix a fait ses débuts en 2011 avec le lancement de ses premiers serveurs convergés, les NX-2000 basés sur un design SuperMicro Twin – depuis supplantés par les NX-1000 et NX 3000. Chaque block « Twin »  est capable d’accueillir jusqu’à quatre « lames » serveurs, que Nutanix appelle des nœuds.

Chaque nœud embarque deux puces Xeon virtualisées par VMware ESXi ou Hyper-V. Outre sa puce Xeon, chaque serveur dispose de deux connecteurs 10Gigabit ainsi que d’une série de SSD et de disques durs positionnés en frontal dans le châssis du block (1 à 2 SSD par nœud et 4 disques SATA).

La sauce secrète de Nutanix est son système de fichiers distribué, NDFS, qui va permettre d’agréger la capacité des nœuds en un espace de stockage unique à haute performance qui va être mis à la disposition des machines virtuelles installées sur le cluster. Sans ce système de gestion de fichiers distribué, il n’y aurait tout simplement pas de Nutanix.

L'architecture distribuée de stockage de Nutanix est la clé de ses systèmes

Dans la pratique chaque nœud héberge une VM de contrôle qui pilote l’ensemble des opérations de stockage pour le nœud et participe aussi au fonctionnement du cluster de stockage. Cette VM de contrôle présente aux différentes VM présente sur le nœud un stockage NFS (ou SMB v3 pour la version Hyper-V) que les VM consomment. En priorité, les opérations d’écritures sont dirigées vers les SSD – qui servent à la fois pour le stockage et le cache - puis immédiatement dupliquées sur un autre SSD situé sur un nœud proche du cluster avant acquittement et persistance. Si les données écrites ne sont pas accédées de nouveau rapidement, elles sont progressivement migrées vers les disques SATA via un mécanisme de tiering. L’objectif de la VM de contrôle de chaque nœud est de servir de façon optimale les VM locales, tout en participant aux autres tâches du cluster. En cas de déplacement d’une VM d’un nœud vers un autre (via vMotion ou live Migration), les premières opérations d’I/O sont servies via le contrôleur local moyennant la pénalité d’un saut pour accéder aux nœuds sur lesquelles les données sont stockées, mais en tâche de fond les données sont progressivement migrées vers le contrôleur local afin d’assurer que les futures opérations d’I/O pourront être servies de façon optimale par le stockage local au nœud.

Une architecture résiliente

Côté protection des données, la technologie de Nutanix a été conçue pour être résiliente aux pannes tant d’un élément local (disque ou SSD) que d’un contrôleur virtuel ou d’un nœud physique. Des copies redondantes des données sont effectuées afin de garantir la survie de l’architecture à toute forme de panne. Par exemple en cas de panne d’un nœud, le système recrée automatiquement de nouvelles repliques sur les autres nœuds afin de maintenir le niveau requis de redondance de données.

D’un point de vue architecture, Nutanix s’appuie sur une multitude de composants d’origine open source. Zookeeper est, par exemple utilisé pour gérer la configuration et l’état de l’ensemble des éléments du cluster, de telle sorte qu’en cas de défaillance, les requêtes I/O sont automatiquement redirigées vers un autre contrôleur jusqu’au retour à un état normal.

De même les métadonnées sont gérées par une base de données NoSQL dérivée de Cassandra et modifiée notamment pour garantir la consistance des données entre les nœuds. L’architecture du magasin de métadonnées s’apparente à celle d’un « ring » à la Scality, afin d’optimiser le placement et la latence d’accés aux métadonnées depuis n’importe quel nœud.

Notons deux derniers points pour en finir avec cette couche de stockage. Tout d’abord, Nutanix supporte l’API VAAI sous VMware ESXi et l’API ODX sous Windows Hyper-V, afin d’accélérer des opérations comme le clonage de VM. Ensuite, Nutanix vient d’ajouter un moteur de déduplication de données pour doper la capacité de stockage utile des nœuds et donc améliorer leur rapport capacité/prix. Concrètement, une empreinte est automatiquement par checksum SHA-1 pour l’ensemble des données ingérées. Si un bloc dupliqué est trouvé, un processus élimine les données dupliquées en tâche de fond.A la lecture, si un bloc de données avec le checksum requis est déjà présent dans le cache mémoire, il est délivré depuis le cache et non pas depuis le stockage.

Notons que contrairement à des systèmes convergés comme ceux proposés par VCE, HP ou Dell, les appliances Nutanix n’imposent pas un fournisseur d’équipements réseaux particulier, même si nombre d’installations sont aujourd’hui effectuées avec des commutateurs Arista Networks, choisis notamment pour leurs performances, leur faible latence et leur bon rapport performance/prix.

D’un point de vue administration, l’intégration est totale avec les consoles d’administration des différents hyperviseurs du marché (vCenter et SCVMM pour vSphere et Hyper-V) et Nutanix propose aussi une solution web de supervision et de reporting pour l’ensemble des composants de son architecture.