Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa aplikasi tertentu memuat dengan lambat sementara yang lain merespons dengan cepat di lingkungan komputasi pengguna akhir (EUC)? Jawabannya mungkin terletak pada bagaimana data disimpan dan diakses terkait dengan VM (Virtual Machine).
Menyimpan data secara terpisah – jauh dari hypervisor lokal – membutuhkan akses data tersebut melalui infrastruktur jaringan. Setiap penundaan dalam jaringan ini dapat memunculkan masalah.
Tantangan ini sangat terasa pada skenario Virtual Desktop Infrastructure (VDI), di mana aplikasi sangat sensitif terhadap latensi, penundaan, dan waktu respons. Hal ini dapat berdampak negatif pada pengalaman pengguna. Menyimpan data sedekat mungkin dengan beban kerja, seperti di disk lokal pada hypervisor yang menjalankan VM, dapat menghasilkan pengalaman yang jauh lebih baik.
Blog ini menjelaskan bagaimana Nutanix dapat menyediakan fitur-fitur yang umum ditemukan dalam solusi penyimpanan bersama (shared storage) perusahaan sambil memberikan pengalaman penyimpanan lokal.
Lokasi Data
Sepanjang perjalanan profesional saya, banyak pelanggan yang saya bantu harus memutuskan antara menggunakan penyimpanan SSD/NVME lokal untuk memastikan performa optimal bagi aplikasi mereka dan manfaat penyimpanan bersama, seperti mobilitas VM, pencadangan, replikasi, dan efisiensi penyimpanan.
Dengan Nutanix, pelanggan tidak perlu membuat keputusan itu. Mereka dapat menikmati keduanya langsung dari kotak (out-of-the-box). Nutanix menghadirkan kemampuan ini dengan menggunakan konsep data locality (lokasi data). Nutanix memastikan bahwa VM yang berjalan pada hypervisor mengakses data yang sedekat mungkin dengan node yang menjalankan hypervisor tersebut. Akibatnya, data disajikan seolah-olah berada secara lokal.
Untuk memahami bagaimana data locality bekerja, kita dapat meninjau diagram berikut.
Karena Nutanix adalah platform terkonvergensi (compute + storage), lokasi data dan I/O sangat penting untuk kinerja cluster dan VM. Local controller VM (CVM) di setiap hypervisor, yang berada di samping VM biasa, melayani semua operasi baca/tulis (I/O). Data untuk sebuah VM dikendalikan oleh CVM dan disajikan secara lokal dari disk yang ada di dalam node.
Jika VM menulis data, data tersebut ditulis ke node tempat VM berada, dan salinan data tersebut disimpan di node lain dalam cluster. Ini mencegah kehilangan data jika terjadi kegagalan disk atau node. Anda juga dapat menyimpan tiga salinan di tiga node berbeda, tergantung pada ukuran cluster dan persyaratan yang ada.
Satu hal yang perlu ditambahkan di sini adalah bahwa Nutanix mendistribusikan data VM ke seluruh cluster. Satu bagian data bisa disimpan di Node 1, dan bagian lainnya di Node 2. Yang pasti adalah node yang meng-host VM akan memiliki salinan lengkap dari data VM tersebut. Jika VM dipindahkan dari satu node ke node lainnya, data akan disajikan dari CVM lokal yang baru.
Tidak semua data langsung tersedia di node baru dan beberapa pembacaan harus diarahkan ke node remote. CVM akan mendeteksi ini sebagai pembacaan jarak jauh dan secara otomatis memigrasikan data VM. Semua penulisan baru akan terjadi secara lokal. Pada akhirnya, VM akan memiliki akses data sepenuhnya lokal lagi.
Intinya, mekanisme lokasi data dan I/O Nutanix berkontribusi pada kinerja cluster dan VM yang efisien dengan meminimalkan jarak transfer data, memastikan redundansi data, dan memfasilitasi migrasi VM yang mulus.
Shadow Clones
Metode penyediaan yang paling umum saat ini, seperti MCS (Machine Creation Services) dan instant clones, bekerja dengan apa yang disebut VM master atau induk. Sebuah clone dari VM induk ini kemudian dibuat, dan semua VM EUC yang menggunakan citra master ini melakukan booting dari clone tersebut.
Bayangkan dampaknya pada penyimpanan jika beberapa ratus VM mengakses satu disk virtual ini. Meskipun Anda dapat membagi proses booting ke beberapa bagian atau menggunakan mekanisme cache, dampaknya pada pengguna akhir tetap terasa. Pengguna akan menyadari hal ini saat mereka login ke workstation mereka di awal kerja atau setelah istirahat makan siang.
Cara lain untuk mendistribusikan beban secara lebih merata adalah dengan menggunakan penyimpanan lokal. Namun, ini juga datang dengan keterbatasan, dan distribusi citra master baru bisa memakan waktu lama. Meskipun demikian, ini bukan masalah di kebanyakan kasus karena proses ini dapat direncanakan. Ada pengecualian, seperti jika citra master harus diperbarui segera karena patch keamanan.
Dengan Nutanix, Anda mendapatkan keuntungan dari kedua dunia: Performa penyimpanan lokal dan keuntungan dari penyimpanan terpusat.
Dengan shadow clones, perangkat lunak Nutanix AOS memantau tren akses vDisk dengan cara yang mirip dengan data locality. Namun, jika ada permintaan lebih dari dua CVM remote dan semua permintaan adalah I/O baca, vDisk akan ditandai sebagai tidak dapat diubah (immutable).
Setelah disk ditandai sebagai tidak dapat diubah, vDisk dapat dicache secara lokal oleh CVM mana pun yang membuat permintaan baca terhadapnya, yang dikenal sebagai shadow clones dari vDisk dasar. Ini memungkinkan VM di setiap node untuk membaca vDisk dasar secara lokal. Dalam kasus VDI, ini berarti disk master dapat di-cache oleh setiap node, dan semua permintaan baca untuk vDisk dasar akan dilayani secara lokal.
Penting untuk dicatat bahwa data hanya dimigrasikan pada saat pembacaan untuk menghindari banjir jaringan dan memungkinkan pemanfaatan cache yang efisien. Jika VM dasar dimodifikasi, shadow clones akan dihapus, dan proses akan dimulai lagi. Shadow Clones diaktifkan secara default.