Nutanix 国产化替代｜一文了解 SmartX 超融合替代可行性与迁移方案
2022 年 8 月 19 日，Nutanix（路坦力）宣布中国市场自 2023 财年起将转型为合作伙伴销售主导模式，引起了广泛关注；同时结合当前 IT 基础架构的国产化趋势背景，不少正在使用和考虑使用 Nutanix 产品的企业开始寻求国产超融合替代方案。
作为国内最早投入超融合自主研发并大规模商用的团队，志凌海纳 SmartX 已经成为不少用户的云化和信创转型选择。今天，我们将重点分析对比 Nutanix 与 SmartX 在市场格局、技术特性和性能表现上的差异，充分探讨 SmartX 超融合替代 Nutanix 的可行性。最后，文末也给出了将业务从 Nutanix 迁移至 SmartX 超融合的具体方法，帮助有需求的用户快速实现替换。
替代可行性之市场、产品、技术、性能对比
国内超融合市场格局对比
根据 Gartner 发布的《2019 中国区超融合竞争格局》报告，SmartX 和 Nutanix 均为独立超融合厂商（Pure-play HCI Vendor），两者都专注超融合领域技术开发，完全依赖领先的核心技术、专业的产品和服务与传统大厂竞争，并赢取客户信赖。双方都聚焦在金融、医疗、制造等对 IT 高度依赖，并且对产品和服务要求苛刻的行业。
同时，SmartX 在国内金融市场份额表现突出。根据 IDC 《中国软件定义存储 (SDS) 及超融合存储 (HCI) 系统市场季度跟踪报告，2021 年第四季度》，中国超融合软件市场份额排名靠前的国产品牌分别是华为、新华三、深信服、浪潮和 SmartX。其中，SmartX 在金融行业超融合软件市场占有率排名第一，收获良好口碑。目前，SmartX 超融合在金融行业已落地超过 200 家客户，总计部署超融合节点超过 4000 个，其中信创相关节点超过 700 个，80% 是生产业务案例。
下面，我们将逐一对比 Nutanix 和 SmartX 超融合在产品组件、分布式存储技术和实际性能上的表现。
产品组件与交付形式对比
产品组件对比
以下针对双方超融合基础架构核心产品特性与相关组件进行对比：
结论：目前在超融合基础架构的核心产品功能和组件层面，SmartX 不仅同样具备自主研发的存储核心、原生虚拟化以及多虚拟化平台支持，同时也具备网络与安全、备份与恢复等产品。
另外，Nutanix 目前已经全面转型到订阅交付模式，而 SmartX 目前提供一体机、软件和订阅三种模式供用户灵活选择。
以下，针对超融合最核心的组件——分布式块存储的技术架构进行更详细的对比。
分布式存储技术对比
目前市场上的分布式存储技术架构基本上分两大类：一类是围绕开源技术 Ceph 提供的解决方案，一类是通过自研的方式提供解决方案。SmartX 和 Nutanix 在此都走了自研技术的路线，且都借鉴了 GFS（Google File System）的技术架构。更多关于 ZBS 的架构解析，请阅读：分布式块存储 ZBS 的自主研发之旅 | 架构篇。
从广泛意义上讲，分布式存储中通常需要解决三个问题，分别是元数据服务、数据存储引擎，以及一致性协议。不同分布式存储系统之间的区别，主要来自于这三个方面的不同选择。接下来我们通过对比 SmartX 和 Nutanix 核心关键组件最终的实现方法来看看两者之间的关系。
1. 群集核心组件关系对比
通过上面群集核心组件的对比，能够看出两个方案采用了相似的架构。但另外一方面， ZBS 针对一些关键组件进行了技术优化。例如，元数据管理关键组件 Zookeeper 和 Cassandra 本身存在一些局限性：Zookeeper 存储的数据容量非常有限，且无法和数据服务混合部署在一起；Cassandra 不提供 ACID 机制，在上层实现时会比较复杂，需要额外的工作量。ZBS 选择采用 LevelDB 和 Zookeeper 结合的方式，有效避免这些问题，从而实现可靠性、高性能和轻量化的目标。
2. 存储数据结构
通过上面的对比，可以看出两种方案选择了不同的块大小单位。ZBS 采用较大粒度的基本数据单元（数据块），可减少元数据消耗的内存资源，保证全部元数据都可以保存在内存中，提高访问效率。除了支持精简置备外，ZBS 也同时支持厚置备磁盘模式。
3. 数据 I/O 路径
在数据访问 I/O 路径上，两者同样具备很多相似性，例如：自动分层、数据本地化、数据自动平衡等。但 ZBS 的元数据缓存在内存中，这样可以加快针对元数据的操作响应速度。同时，元数据在所有节点中都保存一份副本，保证元数据的高可靠，这样即使有部分服务器发生宕机，元数据也不会丢失。
4. 数据冗余机制
在数据保护层面，两者也采用了类似的技术，但 ZBS 在副本分配策略上提供了更丰富的方式，例如：局部化、副本分配策略动态调整（根据存储容量空间占比大小进行动态调整）。ZBS 快照的元数据是存储在 ZBS 分布式存储元数据服务集群内的。元数据位于内存中，有更好的响应速度，同时元数据也会持久化同步到 SSD 介质上，这样即使是主机重启后，也可以通过 SSD 快速加载元数据到内存当中，不会因为主机重启而降低快照性能。
更多关于 SmartX 元数据存储与快照技术解析的内容，请阅读：VMware 与 SmartX 快照原理浅析与 I/O 性能对比。
性能对比
性能表现通常是用户比较关心的问题，因此，我们选取用户对 SmartX 超融合（SMTX OS 5.0.3）和 Nutanix 超融合（AOS 5.20.4.6）的实际评测，对比说明两家产品在测试用例中的表现差异。以下所有测试基于完全相同的物理硬件设备环境，并进行了多角度的测试。
注：SmartX 超融合使用的是原生虚拟化 ELF，并开启了 Boost 模式，而 Nutanix 超融合使用的是 VMware ESXi 6.7u3B 虚拟化平台。
FIO 测试
首先针对每个虚拟机的 100GB 数据磁盘进行全盘数据写入，再对数据磁盘进行 4P1V 和 4P4V 不同 I/O 模型的性能测试。
4P1V：代表 4 个节点运行 1 台虚拟机，只对 1 个虚拟机进行性能测试，也就是模拟单个业务系统在集群内所能获得的性能。
4P4V：代表 4 个虚拟机分布在 4 个不同的节点上，对 4 个虚拟机同时进行性能测试，也就是模拟整个集群所能提供的性能总和。
测试环境
场景一：随机读/写 IOPS 对比（4P1V 单虚拟机）
场景二：顺序读/写 带宽对比（4P1V 单虚拟机）
场景三：随机读/写 IOPS 对比（4P4V 集群）
场景四：顺序读/写 带宽对比（4P4V 集群）
可以看到，SmartX 超融合在以上测试用例中，测试结果均高于 Nutanix 超融合，充分具备替代 Nutanix 超融合的性能水平。
SmartX 超融合的差异化优势
虽然 SmartX 和 Nutanix 超融合“两者的技术基因非常类似”，但 SmartX 作为国内最早专注于自主研发超融合软件的公司，还在产品、方案和服务层面提供了差异化的能力，为国内客户创造更大价值。
产品：更强的硬件开放性
SmartX 超融合支持集群异构，可将不同品牌、不同配置（CPU、内存和磁盘）的节点统一在一个集群内部，这样可以满足不同环境的各种需求，例如不同时期的不同配置或者不同品牌服务器的利旧。而在这一点上，Nutanix 有严格的品牌一致性要求。这一特性在 SmartX 超融合客户实践中得到了充分体现：五矿期货超融合硬件平滑升级与多数据中心管理实战。
欲了解更多 SmartX 异构节点支持特性与软硬件平滑升级实践，请阅读：
方案：联合本土厂商推出更符合国内客户需求的联合解决方案
目前，SmartX 已经在硬件服务器、操作系统、数据库、云管、备份等层面与本土厂商进行方案整合，以便满足国内客户在信创等方面的特定需求。
欲了解更多 SmartX 与国内厂商发布的联合解决方案，请阅读：
服务：更及时全面的本地化服务
除了专业的产品和方案，SmartX 及时、专业和全面的服务同样得到用户的认可，这也成为 SmartX 超融合达到近 70% 复购率的重要原因：不仅源于掌控核心技术的本土团队，更来自于 SmartX 从研发、产品到一线团队的 360 度闭环服务体系。
越来越多的原 Nutanix 客户已经转向 SmartX
基于上述双方的相同点和 SmartX 的优势，越来越多的 Nutanix 用户在与 SmartX 进行接触后，对 SmartX 的产品能力、价值、可替代性以及优秀的本地化服务给予了充分的肯定，并从原有 Nutanix 平台迁移到 SmartX 平台，其中包括日立电梯、交通银行、松下万宝、国泰君安等在内的行业头部客户。
如何从 Nutanix 超融合迁移至 SmartX 超融合
最后，我们结合 Nutanix 用户现有可能的技术架构，将业务迁移到 SmartX 平台的技术路径进行简单的汇总。
总结
通过以上分析可以看出，SmartX 不仅在市场定位、产品组件、整体技术实现层面与 Nutanix 具有较高的相似性，更是在超融合产品性能、产品开放性和本地化方面有着更出色的表现，是 Nutanix 国产化替代的理想方案选择。
“不止于国产替代，更关注可持续发展的现代化 IT 基础设施。” 基于这一理念，SmartX 提供自研、轻量、解耦、生产就绪的信创云基础设施解决方案，帮助用户实现“生产级”的信创云转型与国产化替代。您还可阅读 VMware 与 SmartX 对比系列文章，了解更多技术特性与性能评测：
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