vsan概述
- vSan是什么:
vsan是一種基于軟件的分布式存儲解決方案，其之間構架在hypervisior中，支持VMware vsphere的所有需要共享存儲的特性。
- 為什么要使用vSan：
在企業，最重要的就是數據，而承載數據的設備就是存儲設備，企業的存儲設備一般都是由多塊硬盤和RAID卡組成，通過 RAID 卡可以將多個磁盤組成邏輯的陣列，使得數據分散保存在多個磁盤中，實現高效的讀寫，實現冗余，避免單個磁盤故障引起的數據丟失。
其中，RAID常用的配置模式有兩種：RAID1和RAID5。
RAID1的安全性能在所有的RAID配置中最高，可以保證數據不丟失，讀寫性能與單個磁盤的讀寫性能沒有區別，但是它的磁盤利用率很低，只有50%。
RAID5的讀的性能最好，寫的性能低于單個磁盤的性能，適合多讀少寫的環境。安全性能RAID5次于RAID1，但高于其他配置方式。磁盤的利用率則高于RAID1，成本也比RAID1低。
所以，RAID1適合于存放重要數據，RAID5是一種存儲性能、數據安全和存儲成本兼顧的方案。這兩種配置方式現在依然有許多公司在使用。
但是現在這種配置方式有許多的問題暴露了出來：
（1） 無法平滑按照業務的需求進行容量和性能升級
（2） 配置復雜，學習成本高，并且容易出現誤操作。
（3） 無法區分服務
（4） 讀寫速度不夠高
為了解決上述的問題，現有的最好方案就是vSan，也就是軟件定義數據中心
- vSan：
- （1）服務器內部的連接
X86 服務器的架構決定了每個服務器必須有 RAID 卡才能使用硬盤，多塊硬盤使用 RAID 卡匯聚到一起再和主板連接。
而在每個 vSAN 服務器內，至少需要配置一塊 SSD + 一塊 HDD，HDD
用于存儲容量，SSD 只用于讀寫緩存。
在 RAID 卡選擇上，建議使用支持直通模式（Pass Through）的 RAID 卡。在這種模式下更換硬盤、新增硬盤會非常方便（而如果配置 RAID 來供 vSAN 使用，則很多時候需要重啟主機進入 BIOS 來配置）。
SSD 70%的容量用于讀緩存，30%的容量用于寫緩存。默認所有寫的數據會被先行放在 SSD 中以減少寫延遲，通過一些機制將這些數據逐漸寫入到 HDD 中。在從 vSAN 讀數據的時候，vSAN有一套算法來決定哪些數據為熱點數據，然后預先緩存到 SSD 加快讀取速度。
所以，通常也不建議使用 RAID 卡自帶的讀寫緩存，因為 vSAN 已經有很優化的讀寫緩存加速了。
但是，在這里需要格外注意的是
vSAN 要求 SSD、HDD、IO Controller必須在 vSAN 兼容列表內，否則會出現不穩定等情況。
（2）服務器之間的連接
vsan有兩種配置，兩種需要不一樣的連接配置。
全閃存架構vsan：
在全閃存架構中，閃存設備被分成了兩類：一種是持久快速的閃存設備用于寫Cache，另一種是空間較大而且相對廉價的閃存設備作為容量設備。在這種架構中，由于直接從容量層的閃存設備讀數據會有更好的性能，因此100%的Cache層容量會被用于寫cache。然而，為了盡量延長容量層閃存設備的使用周期，多數的需要寫入會被置放于cache層，只有當需要寫入到容量層時才會將數據寫入容量層的閃存設備。
這種架構的性能更好，能夠為各種工作負載提供更為可靠、強大的性能，但對網絡的要求也會更高，它要求專用萬兆網絡網絡，不支持千兆網絡。
混合架構vSan：
cache算法會最大化的保證整個vSAN群集的讀和寫的性能。70%的可用cache會被分配用于存儲有頻繁讀操作的磁盤塊，盡量減少讀操作發生在低速的普通磁盤上。另外30%的可用cache會被分配用于寫操作，為了最大化磁盤性能，會盡可能地將多個寫操作合并后再寫入磁盤。
這種架構性價比更高，相對全閃存更為便宜，性能也相對還行。對網絡的要求也會低一些，有專用千兆網絡即可。
（3） 故障域：
主機：
vSphere提供了 HA 功能，保證單臺主機故障后業務可以在其他主機上運行，這里故障的單位是“主機”，vSAN 也繼承了這一設定（也很合理，因為主機也需要硬件維護，在維護的時候，一臺主機能提供的所有存儲資源都會下線）。
同一個虛擬機的同一份數據，必須保存在不同主機上。
結合上面的架構和 vSAN 的網絡架構，假如一臺主機心跳檢測出現問題怎么辦？（腦裂）
這時候需要有個仲裁機制保證同時只有一份數據是活動且是最新的，否則會造成沖突。
于是在上圖的架構中，為每份數據再創建一個仲裁文件，保存在第三臺主機中。
這便是 vSAN 最簡單的架構，此架構允許一臺主機故障，當然一臺主機上的任意硬件壞掉也是允許的，只要故障發生在一臺主機內。
下圖便是 vSAN 故障域的一個簡單示意。vSAN 中有個詞叫 FTT （Fault
to Tolerance），意為最大允許同時故障多少臺主機。FTT 決定的是虛擬機數據保護級別，也決定了一個集群所需的最小數量，一個集群中主機數量>=2N+1，N=FTT的值。
- 為什么 FTT=2，需要5臺以上的主機
曾有人質疑：“請解釋vSAN三副本(FTT=2，也即最多允許2臺主機出故障），為什么需要5臺以上的主機？我們需要的不只是官方要求（官方文檔中，允許最少主機數量=2n+1，n代表最多允許故障的主機數量），還需要知道具體的設計原理。“
其實這樣做主要是為了防止腦裂。假設腦裂后分成兩個斷開的子集群，如果要保證某個子集群接管數據服務，則該子集群的主機數必須大于原集群主機數的50%。這也表明，主機的最小數量一定是一個奇數。
通俗來講，四臺主機不能處理兩臺主機出錯，因為可能會出現腦裂。比如有四臺主機A、B、C、D。如果出現網絡分區，A和B不能聯系C和D。這時外界看來只是兩臺主機出現故障，按照FTT=2的要求必須允許讀寫繼續進行。兩邊都有兩臺主機，所以兩邊都覺得自己可以進行讀寫，這樣就會造成兩邊的數據不一致（俗稱腦裂）。解決腦裂的辦法是必須要求能接管讀寫的子集群的主機數量大于原集群總數量的50%。集群主機總數是奇數，這樣就不可能出現兩個子集群都滿足條件的情況了。
- 為什么FTT=3，需要7臺以上的主機
用戶又問：“如果最多允許3臺主機出故障，那么需要3+1臺主機做副本節點，再加1臺主機做見證（也即仲裁）節點，總數5臺主機不就可以了嗎，為何需要7臺主機？“
之后我陷入了長長的思考，這使我想到為何不可以是2n-1，或者2n-3。我覺得可以總結成：假設n表示最多允許n臺主機出故障，如果n+1臺主機都放副本數據，這只能保證數據不丟失。而對于企業級存儲而言，數據不丟失只是最低限度，除此之外，還需要保證數據的持續可訪問，即HA。
磁盤：
上面提到每臺主機需要 RAID 卡將多個硬盤連接起來，也需要至少一個 SSD 和一個 HDD。SSD 只做讀寫緩存，從經濟的角度看，不可能每個 HDD 都配置一塊 SSD，需要多個 HDD 共享一塊 SSD的資源
在 vSAN 中，有了磁盤組這一概念，磁盤組是個邏輯的組，用于讓多塊 HDD 共享一個 SSD。
vSAN 規定每個磁盤組最少需要一塊SSD+一塊HDD，最多一塊+7塊HDD。每臺主機不能多于 5 個磁盤組
讓多塊 HDD 共享一個 SSD 雖然節約成本，但也有一定風險，比如萬一 SSD 故障，整個磁盤組的數據均會處于無法訪問的情況，因此一般建議使用多個磁盤組分散數據，減少此種故障帶來的影響。
比如磁盤組一可以由一塊400G SSD + 8塊800G HHD組成
磁盤組二可以由一塊200G SSD + 4塊800G HHD組成
磁盤組一的SSD故障，vSan會損失3.2T容量
磁盤組二的SSD故障，Vsan會損失1.6T容量
- （4）區分服務
對于傳統存儲而言，服務的區分是存儲卷級別的。一個存儲卷的底層使用 RAID 10，上層業務獲得的存儲資源便是 RAID 10的保護級別和性能；一個存儲卷的底層使用 RAID 5，上層業務獲得的存儲資源便是 RAID 5 的保護級別和性能。
vSan可以讓你給不同的虛擬機設定不同的保護等級去保障虛擬機。
假如一臺虛擬機上跑的服務并不那么重要，我們可以給它設置儲存策略為：
FTT=1，不預留緩存，限制IOPS為100而另一臺虛擬機上運行著十分重要的服務，需要保證其服務不間斷，數據不丟失，我們可以設置存儲策略為：
FTT=2，預留10%的SSD緩存，不限制IOPS這樣我們更精準的劃分資源，為不重要的服務減少資源，用以給更重要的服務增加資源，讓其獲得更好的服務。
- vCentr6.7安裝vSan集群要求
參考文章
https://new.qq.com/omn/20180717/20180717G0AUBL.html
https://blog.csdn.net/yjk13703623757/article/details/80786090
https://blog.csdn.net/weixin_33810006/article/details/92143861
總結
- 上一篇： thinkpad e440 如何进入BI
- 下一篇： 手把手教你C51单片机（史上最详细）