VSAN6.2九大特性和VSAN最佳實踐

1、VSAN 動手實驗動手實驗 (深圳）深圳）2016.3.41VSAN 動手實驗動手實驗1. VSAN 6.2 新的九大特性2. VSAN 競爭分析3. VSAN 硬件選型及方案設計要點4. VSAN 動手實驗VSAN 6.2九大特性與最佳實踐九大特性與最佳實踐3李琦 Neeki LIT 基基礎架構邁向礎架構邁向Server SAN和超融合架構和超融合架構4Source: IDC Hyperconverged Systems 2015-2019 Forecast$.8B$1.6B$2.4B$3.2B$3.9B20152016201720182019全球超融合系統(tǒng)市場狀況全球超融合系統(tǒng)市場狀況Tr

2、aditional SAN/NAS CAGR1: - 17.8%1 Wikibon Server SAN Research Project 2014Enterprise Server SAN CAGR1: 44.2%60% CAGR最廣泛的部署選項最廣泛的部署選項 5基于業(yè)界領先的 VMware 超融合軟件 (HCS) 而構建經(jīng)認證的解決方案經(jīng)認證的解決方案精心打造的設備精心打造的設備Virtual SAN 就緒節(jié)點就緒節(jié)點EVO SDDC 集成系統(tǒng)集成系統(tǒng) 經(jīng)認證的合作伙伴硬件經(jīng)認證的合作伙伴硬件NSXvRealizeEMC 聯(lián)盟聯(lián)盟 HCI 設備設備VMware HCSVirtual SA

3、N + vSphere + vCenterVMware HCSVirtual SAN + vSphere + vCenterVMware HCSVirtual SAN + vSphere + vCenterEVO SDDC ManagerEVO SDDC 軟件軟件已更新僅部分地區(qū)供應設備軟件設備軟件即將推出更多客戶愿意借助更多客戶愿意借助 VMware HCS而不是競爭產品來部署而不是競爭產品來部署 HCI據(jù)我的經(jīng)驗來看，VMware 的解決方案非?？煽课覀円褱蕚浜脤?Virtual SAN 部署的規(guī)模擴大將近兩倍?！啊睂嶋H性能真的與所宣傳的完全一致事實上，我能夠輕松對其進行設置，一點也感覺不

4、到它的龐大！“”3000+超過3000多客戶選擇VMware HCS7極簡的數(shù)據(jù)中心基礎架構極簡的數(shù)據(jù)中心基礎架構極其簡單極其簡單100經(jīng)過預先認證的就緒節(jié)點1 個個集成軟件體系 100K每個節(jié)點的 IOPS14 倍倍Virtual SAN 總存儲使用率提高50%TCO 更低1 個個適合關鍵業(yè)務應用、Openstack 和容器的平臺7M 每個集群的 IOPS最高的性能最高的性能最低的成本最低的成本$ 任何應用、任何應用、任何規(guī)模任何規(guī)模為何這些選擇為何這些選擇 VMware HCS VSAN ？14倍倍ZDNet-至頂網(wǎng)VMware Virtual SAN 6.1評獲評獲2015年存儲虛擬化解

5、決方案年存儲虛擬化解決方案VMware Virtual SAN 6.1 Wins Best Shared Storage Solution in 2015 Award中國信息發(fā)展研究院VMware Virtual SAN 6.1榮膺中國軟件和信息服務虛擬化領域榮膺中國軟件和信息服務虛擬化領域最佳產品獎最佳產品獎VMware Virtual SAN 6.1 Awarded Chinas Best Virtualization Product中小企業(yè)IT采購雜志VMware Virtual SAN 榮膺榮膺2015最受中小企業(yè)信賴的品牌和產品最受中小企業(yè)信賴的品牌和產品VMware Virtual

6、 SAN Wins The Most Trusted Brand by SMEs in 2015 Award2015年年VSAN在中國榮獲多項大獎在中國榮獲多項大獎VMware VSAN簡介簡介910. . . 軟件定義的存儲針對虛擬機進行了優(yōu)化 超融合體系架構（分布式，橫向和縱向擴展） 可在任何標準x86服務器上運行 將HDD/SSD池化為共享數(shù)據(jù)存儲 提供企業(yè)級的高可用性、可擴展性和性能 基于策略的自動化，滿足SLA，可按虛機甚至vmdk級別的顆粒度設置存儲策略 與VMware產品體系深度集成OverviewVirtual SAN Datastore. . . VMware VSAN專為虛

7、擬化環(huán)境設計的超融合軟件（HCS）VMware VSAN 可隨時用于所有可隨時用于所有 vSphere 工作負載工作負載VMware vSphere + Virtual SAN終端用戶終端用戶計算計算測試測試/開發(fā)開發(fā)ROBO生產前調試生產前調試管理管理DMZ關鍵關鍵業(yè)務應用業(yè)務應用災難恢復災難恢復/災難規(guī)避災難規(guī)避適用于虛擬機的最佳存儲適用于虛擬機的最佳存儲針對針對 vSphere 優(yōu)化優(yōu)化企業(yè)級恢復能力企業(yè)級恢復能力關鍵業(yè)務應用就緒關鍵業(yè)務應用就緒VSAN 6.2 九大特性九大特性12VSAN 6.2的的九九大特性大特性13第 4 代 Virtual SAN 具有重要的新功能特性企業(yè)就緒支

8、持IPv6網(wǎng)絡軟件校驗和（Software Checksum）增強的Horizon集成已經(jīng)過SAP測試且已就緒適用于VMware Photon的VSAN技術預覽版極其簡單極其簡單QoS（IOPS限制值）性能監(jiān)控和容量監(jiān)控Health Check集成到vSphere Web Client內最低成本最低成本去重 壓縮 糾刪碼特性一和特性二：去重和壓特性一和特性二：去重和壓縮（提高空間效縮（提高空間效率）率）僅支持全閃存按照磁盤組的級別，實現(xiàn)近線的去重和壓縮 提高空間效率磁盤組越大，去重比率越高去重和壓縮在集群級別激活當數(shù)據(jù)從緩存層De-staging（刷新）到持久化層時實現(xiàn)去重，在去重后實現(xiàn)壓縮去

9、重在緩存寫確認后執(zhí)行固定大小的塊去重 (4KB 數(shù)據(jù)塊)在VSAN Stretched Cluster和ROBO方式下也支持去重和壓縮14Betaesxi-01esxi-02esxi-03vmdkvmdkvSphere & Virtual SANvmdkAll Flash Only去重（去重（ Deduplication )原理，原理， 壓縮壓縮(Compression)注意問題注意問題15壓縮壓縮(Compression) 4KB is the block size for deduplication. For each unique 4k block compression wou

10、ld be performed and if the output block size is less than or equal to 2KB, a compressed block would be saved in place of the 4K block. If the output block size is greater than 2KB, the block would be written uncompressed and tracked as such. The reason is to avoid block alignment issues, as well as

11、reduce the CPU hit for decompressing the data which is greater than compression for data with low compression ratios. All of this data reduction is after the write acknowledgement. 15% at most less than 5% greater resource usage.去重（去重（ Deduplication )特特性三性三 糾刪碼：糾刪碼： RAID-5 Erasure Coding “FTT=1” 高可用

12、性 RAID-53+1 (最少4臺主機，并非4的倍數(shù)，而是4臺或更多即可)1.33倍的開銷，以往的開銷是兩倍倍的開銷，以往的開銷是兩倍以往20GB數(shù)據(jù)消耗40GB空間, 現(xiàn)在約為27GB可以實現(xiàn)在vmdk的顆粒度上，在VMware SPBM（基于存儲策略的管理）里設置不支持VSAN Stretched Cluster16RAID-5ESXi HostparitydatadatadataAll Flash OnlyESXi HostdataparitydatadataESXi HostdatadataparitydataESXi Hostdatadatadataparity特性特性三三 糾糾刪碼

13、：刪碼： RAID-6 Erasure Coding“FTT=2” 的高可用性 RAID-64+2 (最少6臺主機)1.5倍的開銷，以往的開銷是倍的開銷，以往的開銷是3倍倍以往20GB數(shù)據(jù)消耗60GB空間, 現(xiàn)在約為30GB可以實現(xiàn)在vmdk的顆粒度上，在SPBM里設置不支持VSAN Stretched Cluster17All Flash OnlyESXi HostparitydatadataRAID-6ESXi HostparitydatadataESXi HostdataparitydataESXi HostdataparitydataESXi HostdatadataparityESX

14、i HostdatadataparityErasure Coding (糾刪糾刪碼碼)18K 是數(shù)據(jù)， M是糾碼。 K+M= 節(jié)點（磁盤數(shù)）Raid6 19D+P+Q20特性三：特性三： VMware 存儲策略存儲策略 里可按里可按vmdk設置設置Erasure Coding空間空間效率效率21顯顯著提高空間著提高空間效效率率: 14倍！倍！220246810121416基準+ Erasure Coding+ 去重和壓縮Virtual SAN 6.2 存儲使用率提高存儲使用率提高*50%與混合競爭產品相比，全閃存每 GB 成本減少2 倍14 倍14 倍倍存儲效率，無折中* 通過重復數(shù)據(jù)消除和壓

15、縮而實現(xiàn)的改進會因工作負載不同而異。 VDI 完整克隆測試的結果。特特性四：性四：IOPS限制（限制（QoS）23New in 6.2 基于每個虛機或每個vmdk，能以可視化的圖形界面來設置IOPS的限制值 一鍵即可設置 消除noisy neighbor（相鄰干擾）的不利影響 可以在vmdk的顆粒度上滿足性能的服務等級協(xié)議（SLA），在SPBM里設置 在一個集群/存儲池，可以為不同虛機/vmdk，提供不同的性能，將原本可能相互影響的負載區(qū)分開來 用戶在圖形界面中，可以看到每個vmdk的IOPS值，并通過顏色(綠色,黃色,紅色)判斷實際IOPS與IOPS限制值的關系 計算IOPS時，包括vmdk

16、及其快照的讀寫操作vSphere + Virtual SANvSphere & Virtual SAN24特特性四：性四： VMware 存儲策略存儲策略 里可按里可按vmdk設置設置IOPS Limit注意：默認IO塊大小是32K, 所以當設置為500IOPS時，實際對說64K塊來說，只有250 IOPS性能服務性能服務-提供圖形方式觀察提供圖形方式觀察25特特性五：性五： 支支持純持純IPv6網(wǎng)絡網(wǎng)絡概覽概覽在僅有IPv6的模式下運行。所有網(wǎng)絡通信都通過IPv6網(wǎng)絡通過圖形界面設置VSAN支持L2或L3組播通過HealthUI進行管理/監(jiān)控支持IPv4 & IPv6 混合模

17、式的升級好處好處滿足那些想遷往IPv6的客戶需求 (例如，政府, 服務提供商)配合vSphere支持IPv6VSAN networkVSAN networkVSAN network支持純IPv4網(wǎng)絡或IPv6網(wǎng)絡New in 6.2vSphere & Virtual SANVirtual SAN DatastoreNew in 6.2特特性六：性六： Software Checksum（軟件校驗和）（軟件校驗和）27概覽概覽數(shù)據(jù)的端到端校驗，檢測并解決靜默磁盤錯誤軟件校驗和在集群級別默認是開啟的，可以通過存儲策略在vmdk級別關閉在后臺執(zhí)行磁盤掃描（Disk Scrubbing）如果通

18、過校驗和驗證發(fā)現(xiàn)了錯誤，則重建數(shù)據(jù)基于4K的塊大小采用CRC32算法（CPU開銷?。┖锰幒锰幪峁└叩臄?shù)據(jù)完整性自動檢測和解決靜默磁盤錯誤（silent disk errors）Virtual SAN28特特性性六六： VMware 存儲策略存儲策略 里可按里可按vmdk設置設置Software Checksum特特性七：性七：詳詳細的性能監(jiān)控集成到細的性能監(jiān)控集成到vSphere Web Client里里性能監(jiān)控性能監(jiān)控容量監(jiān)控容量監(jiān)控29New in 6.2性能無縫集成在vSphere Web Client里，提供歷史和實時的圖表，并且可設置時間范圍過濾的圖表。性能監(jiān)控允許從vCenter

19、監(jiān)控現(xiàn)有的工作負載，包括宏觀視圖：集群延時、帶寬和IOPS）；以及細顆粒度的視圖：每個磁盤，每個磁盤組，每個物理盤（包括緩存層和持久化層），每個虛機，每個vmdk；以及緩存命中率。性能監(jiān)控的數(shù)據(jù)，以分布式方式存放在VSAN上。VSAN Performance Monitoring - Cluster wide Performance (IOPS, latency, Throughput)VSAN Performance monitoring: Individual VSAN HostVSAN Performance Monitoring: Individual DiskVSAN Perform

20、ance Monitoring: Individual Disk GroupVSAN Performance Monitoring: Individual Virtual MachineQ1 2016 RoadmapVSAN Performance Monitoring: Individual Virtual Disk特特性八：性八：健康檢查（健康檢查（Health Check）集成到）集成到vSphere Web Client內內概覽概覽支持SNMP, 客戶腳本,通過VC 警告發(fā)送Email；集群級別的概覽去查看虛機的可用性；基于時間的警報觸發(fā)機制； 詳細的存儲空間報表和使用分析（支持Ded

21、upe等）在圖形界面內可設置主動地容量的Rebalance(再平衡)；通過性能的閾值設置警報；Integrate performance data in support bundle全部集成到運營管理界面中，也即成為vSphere Web Client的一部分，而非之前的插件New in Q1特特性九：其他改進性九：其他改進37New in 6.21、Client Cache寫操作經(jīng)由讀內存（可視為延遲更低的緩存）類似虛機的數(shù)據(jù)本地性（如同CBRC *），能顯著提升VDI的性能低開銷，高性能2、Sparse Swap內存交換里的空間回收在VMware kernel，而非SPBM里管理；對于鏈接

22、克隆的存儲利用率有幫助； 主機高級選項里設置，啟用swap的策略，無需空間預留3、增、增強的強的Horizon集成集成4、已、已經(jīng)過經(jīng)過SAP測試且已就緒測試且已就緒5、適、適用于用于VMware Photon的的VSAN技術預覽版技術預覽版VMware vSphere & Virtual SAN*CBRC：用來存放多人經(jīng)常同時存取的數(shù)據(jù)內容，如操作系統(tǒng)、設定文件、共享性高的應用程序。當眾多用戶同時提出相同I/O要求時，就能直接在服務器的內存上做讀寫，不必經(jīng)由存儲設備，借此加快讀寫速度，同時減少儲存成本。42VMware SDS Data Plane（數(shù)據(jù)平面）功能更加豐富（數(shù)據(jù)平面）

23、功能更加豐富SPBM存儲策略由存儲策略由5項增加到項增加到至少至少9項！項！38VSAN 6.2 版版本概覽本概覽39Virtual SAN STDVirtual SAN ADVVirtual SANENTOverviewHybrid Hyper-converged deploymentsAll Flash Hyper-converged deploymentsAdded site availability and quality of service controlsLicense EntitlementPer CPU or Per DesktopAlso available for ROB

24、OPer CPU or Per DesktopIncluded in Horizon ADV/ENTPer CPU or Per DesktopFeaturesStorage policy based managementRead / Write SSD CachingDistributed RAIDVirtual Distributed SwitchVSAN Snapshots & ClonesRack AwarenessReplication (5 min RPO)Software ChecksumAll FlashDeduplication & Compression (

25、All Flash only)Erasure Coding (RAID 5/6 All Flash only)Stretched ClusterQoS IOPS LimitsNew Feature in VSAN 6.2Existing feature in v6.1VSAN for ROBO 25-VM Pack of VSAN STD One per site maxVSAN ADV Best performance & space efficiency Better value over hybrid! Flash is the futureVSAN 注意要點注意要點40VSAN

26、 主機設計主機設計選擇VSAN HCL(兼容列表）上的服務器http:/ Ready Nodes的配置（含服務器和VDI）最小主機數(shù)與最大允許故障數(shù)(FTT)的關系Host = 2*FTT + 1Erasure Coding(VSAN 6.2才支持)下RAID 5至少要求4臺主機RAID 6至少要求6臺主機41VSAN 網(wǎng)絡設計網(wǎng)絡設計支持1Gb （混合），但推薦10Gb全閃全閃存陣列需使用存陣列需使用10Gb支持支持NIC Teaming可以提高網(wǎng)絡可用性（故障切換）可以提高網(wǎng)絡可用性（故障切換）VSAN 支持Jumbo Frames, 可降低CPU使用量以及提高吞吐VSAN需要多播. 選項

27、1 禁用IGMP Snooping選項2 配置IGMP Snooping Querier配置VDS，任何版本的VSAN均附帶VDS功能Network I/O Control （10G網(wǎng)絡，共享生產、管理、vMotion流量）42VSAN 存儲設計存儲設計43混合混合全閃全閃Caching 緩存層緩存層容量層SAS/NL SAS/SATA/Direct-attached JBOD容量層Flash DevicesData Persistence數(shù)數(shù)據(jù)持久化層據(jù)持久化層Virtual SANSSDPCIeUltra DIMMSSDPCIeUltra DIMM讀緩存讀緩存(70%) 和寫緩存和寫緩存 (30%)寫緩存寫緩存(100%), 從容量層讀從容量層讀每個主機最多支持5個磁盤組，每個磁盤組支持1個SSD做為緩存層，17個SSD或HDD作為持久化層；選擇VSAN HCL(兼容列表）上的SSDhttp:/ Your Own 可查詢SSD是否在VSAN兼容列表內設計容量層的10%為緩存只是參考值，實際取決于熱點數(shù)據(jù)的多