一、vSAN 中的 DiskGroup 架構(gòu)的問(wèn)題與應(yīng)對(duì)思路回顧

如何將分散在多個(gè)服務(wù)器中的本地盤(pán)資源整合成集群范圍可用的“共享存儲(chǔ)資源池”，是超融合架構(gòu)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在 vSAN 中，這項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)“盤(pán)組（DiskGroup）”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

1.vSAN DiskGroup 架構(gòu)簡(jiǎn)介

盤(pán)組內(nèi)部采用兩級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)：一層用于數(shù)據(jù)的臨時(shí)緩存 / 緩沖，被稱(chēng)為“緩存層（Cache Tier）”，每個(gè)盤(pán)組內(nèi)的緩存必須有且僅有 1 個(gè)采用閃存的高速存儲(chǔ)設(shè)備，通常為固態(tài)硬盤(pán) SSD；另一層用于最終存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，被稱(chēng)為“容量層（Capacity Tier）”，由 1~7 個(gè)固態(tài)硬盤(pán)或普通磁介質(zhì)硬盤(pán) HDD 組成。vSAN 允許每個(gè)主機(jī)使用 1~5 個(gè)這樣的磁盤(pán)組。如圖 1 所示的例子中，vSAN 超融合集群的每個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)內(nèi)僅有 1 個(gè)盤(pán)組，該盤(pán)組由 1 塊 SSD 緩存盤(pán)和 3 塊 HDD 容量盤(pán)組成。

圖 1 vSAN 超融合集群及主機(jī)內(nèi)的盤(pán)組結(jié)構(gòu)

由兩級(jí)不同的存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)成的盤(pán)組結(jié)構(gòu)，最主要的目的是將經(jīng)常使用的“熱數(shù)據(jù)”存放在高速 SSD 中，減少對(duì)低速 HDD 的直接訪問(wèn)，從而提升整個(gè)盤(pán)組的平均讀 / 寫(xiě)速度。在 10 年之前，SSD 價(jià)格還很高的時(shí)代，通過(guò)使用相對(duì)小容量的緩存盤(pán)作為”杠桿“，在設(shè)定的盤(pán)組范圍內(nèi)達(dá)到存儲(chǔ)性能提升的效果，是一種很好的技術(shù)思路。這種思路也在被 VMware 以外的其他超融合廠商使用，如深信服。

2.vSAN 盤(pán)組技術(shù)在實(shí)現(xiàn)中的限制

vSAN 的兩級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu)在產(chǎn)品化過(guò)程中存在一些要求和限制：

① 高速緩存盤(pán)的容量至少為盤(pán)組中所有低速盤(pán)總?cè)萘康?10%。

• 如圖 1 所示，每個(gè)盤(pán)組的容量層總和為 12TB，那么理論上，緩存層至少為 1.2TB；
• 如果低于這個(gè)比例，可能達(dá)不到理想的緩存提速效果——通俗說(shuō)，就是“緩存盤(pán)太小，帶不動(dòng)容量盤(pán)”；
• 而 vSAN 還有一個(gè)技術(shù)限制：全閃配置下每個(gè)緩存盤(pán)上，只有 600GB 空間可以被真正用于對(duì)寫(xiě)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖。

② 每個(gè)盤(pán)組中只能有 1 塊緩存盤(pán)，無(wú)法突破每盤(pán)組 600GB 可用緩沖空間的限制。

③ 盤(pán)組中唯一的緩存盤(pán)存在單點(diǎn)故障的可能，如果它損壞了：

• 該盤(pán)組將從集群資源池中退出。
• 該盤(pán)組內(nèi)所有容量盤(pán)上的數(shù)據(jù)無(wú)法讀取。
• 損失的數(shù)據(jù)（數(shù) TB ~ 數(shù)十 TB）有可能通過(guò)保存在其他節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，但后臺(tái)的數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程中（幾小時(shí) ~ 幾十小時(shí)），集群存儲(chǔ)性能不可避免地會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降。

3.vSAN 部署方案中應(yīng)對(duì)盤(pán)組技術(shù)限制的思路

以上技術(shù)實(shí)現(xiàn)中的限制在 vSAN 7 及以前的版本中一直存在。為了降低這些限制對(duì) vSAN 集群部署的影響，VMware 的 vSAN 部署方案設(shè)計(jì)中給出的應(yīng)對(duì)思路是：增加集群中每臺(tái)主機(jī)上的盤(pán)組數(shù)量（如圖 2 所示）。

圖 2 vSAN 集群實(shí)施方案設(shè)計(jì)

vSAN 集群的單臺(tái)主機(jī)上，最多可以允許設(shè)置 5 個(gè)盤(pán)組。因此，可以通過(guò)增加主機(jī)內(nèi)部的盤(pán)組數(shù)量方法，一定程度上減輕單個(gè)緩存盤(pán)故障的影響范圍，也就是“把雞蛋放到多個(gè)籃子里”。VMware 經(jīng)過(guò)測(cè)試，給出的最佳盤(pán)組設(shè)計(jì)方案是：每臺(tái)主機(jī)內(nèi)設(shè)置 2~3 個(gè)盤(pán)組，每個(gè)盤(pán)組內(nèi)設(shè)置 3~5 個(gè)容量盤(pán)。這種設(shè)計(jì)與 vSAN 存儲(chǔ)策略中的條帶化數(shù)量設(shè)置相結(jié)合，可以把原本由單塊存儲(chǔ)盤(pán)承擔(dān)的讀 / 寫(xiě)工作，盡可能地分散到多個(gè)主機(jī)、多個(gè)盤(pán)組的多個(gè) SSD 上來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)了集群級(jí)別存儲(chǔ)性能的最優(yōu)化。

4.“最優(yōu)設(shè)計(jì)方案”面臨的困境

VMware 提供的最優(yōu)設(shè)計(jì)解決方案卻很難落實(shí)到實(shí)際項(xiàng)目中，主要因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)思路會(huì)導(dǎo)致：

• 硬件成本提高：緩存層 SSD 和容量層 HDD 單盤(pán)容量減小，但數(shù)量都要增加，有可能還要增加 RAID 卡的數(shù)量——以圖 2 的配置舉例，由 1 塊 SSD + 3 塊 HDD，增加為 3 塊 SSD + 6 塊 HDD，1 塊 8 口 RAID 卡也不夠用了，需要再加 1 塊或換成 16 口的。
• 內(nèi)存消耗增加：每增加 1 個(gè)盤(pán)組要增加 ~8GB 內(nèi)存消耗，每增加 1 個(gè)容量盤(pán)要增加 240~300MB 內(nèi)存消耗（具體算法參見(jiàn)文末參考文章 1 ）。
• 維護(hù)復(fù)雜度增加：運(yùn)維人員面對(duì)更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，更多的 SSD + HDD 數(shù)量必然引入更多的故障點(diǎn)。
• 主機(jī)機(jī)箱內(nèi)的硬盤(pán)槽位消耗增加：壓縮了今后擴(kuò)容的空間。
• 更難保持 vSAN 集群的“一致性”：VMware 建議一個(gè) vSAN 集群中所有主機(jī)上的盤(pán)組數(shù)量和盤(pán)組內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)都應(yīng)保持一致（盡管允許存在個(gè)別主機(jī)、個(gè)別盤(pán)組的配置不同，但差異越大，造成的整體性能下降幅度就越大），初始設(shè)計(jì)采用的盤(pán)組結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，今后在同一集群內(nèi)部擴(kuò)容時(shí)，就越難以保證結(jié)構(gòu)的一致性。

由于存在以上困難，大多數(shù)用戶的部署中難以滿足理想的 vSAN 盤(pán)組設(shè)計(jì)要求，僅僅選擇以“單盤(pán)組”方式運(yùn)行 vSAN。這也是為什么很多用戶抱怨他們使用的 vSAN 集群的性能達(dá)不到 VMware 官方發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)。

5.用戶對(duì) vSAN 盤(pán)組結(jié)構(gòu)的期望

對(duì)于以上技術(shù)限制，vSAN 用戶一直以來(lái)希望 VMware 能夠?qū)ΡP(pán)組的實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行改善，最主要的訴求包括但不限于：

支持緩存盤(pán)冗余，消除盤(pán)組內(nèi)部的單點(diǎn)故障。

解除緩存盤(pán)上 600GB 可用空間的限制，在同主機(jī)內(nèi)部使用大容量的 SSD 作為共享緩存盤(pán)，簡(jiǎn)化主機(jī)內(nèi)部的盤(pán)組結(jié)構(gòu)。

在集群內(nèi)各主機(jī)、各盤(pán)組上，支持緩存盤(pán)和容量盤(pán)的“異構(gòu)”，在擴(kuò)容時(shí)可以在更大范圍內(nèi)靈活地選用新型號(hào)的存儲(chǔ)設(shè)備。

這些改進(jìn)訴求的最終目的，是降低 vSAN 集群硬件選配的復(fù)雜度以及硬件采購(gòu)和維護(hù)上的成本。

二、vSAN 8 帶來(lái)了什么？

1.vSAN 8 ESA 簡(jiǎn)介

2022 年 8 月底，VMware 正式發(fā)布了 vSAN 8 這個(gè)里程碑性質(zhì)的版本。在 vSAN 8 中，引入了“快速存儲(chǔ)架構(gòu)（Express Storage Architecture）”，這為 vSAN 用戶提供了一種可選替代架構(gòu)，目標(biāo)是以全新級(jí)別的效率、可擴(kuò)展性和性能來(lái)處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。ESA 不再使用“DiskGroup 盤(pán)組”的概念，而是使用“Storage Pool 存儲(chǔ)池”，主機(jī)中所有符合要求的存儲(chǔ)設(shè)備不再被分為不同的“組”，不再被分為“緩存層”和“容量層”。

同時(shí)，vSAN 原有的基于盤(pán)組的架構(gòu)仍然保留，作為可選的 vSAN 方案之一，它現(xiàn)在被稱(chēng)為 OSA（Original Storage Architecture）。

為了簡(jiǎn)化，本文以下部分，就用 ESA 和 OSA 來(lái)指代兩種技術(shù)架構(gòu)。

2.ESA 實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì) OSA 改進(jìn)的期望嗎？

先公布答案：沒(méi)有。

先來(lái)看看啟用 ESA 需要什么樣的條件：

數(shù)據(jù)來(lái)源：Comparing the Original Storage Architecture to the vSAN 8 Express Storage Architecture

• 啟用 ESA 的集群每臺(tái)主機(jī)上，必須使用至少 4 塊高性能、耐用的 TLC NVMe 存儲(chǔ)盤(pán)。VMware 表示，“之所以選擇它們，是因?yàn)樗鼈兡軌蛱峁┮恢碌男阅堋⒌脱舆t和減少存儲(chǔ)處理所需的 CPU”3。由于閃存技術(shù)進(jìn)步了，對(duì)應(yīng)的商用化產(chǎn)品降價(jià)了，VMware 認(rèn)為，磁介質(zhì)盤(pán)不再是性能提升的瓶頸，真正需要高性能的場(chǎng)景，一定會(huì)用基于閃存的存儲(chǔ)設(shè)備。因此通過(guò)高速緩存盤(pán)對(duì)低速磁盤(pán)進(jìn)行加速，不是 ESA 需要解決的主要問(wèn)題，ESA 不考慮對(duì)于混合盤(pán)配置的支持。
• 不是任何主機(jī)配備了 TLC NVMe 存儲(chǔ)盤(pán)都可以啟用 ESA，這個(gè)主機(jī)必須是 “vSAN 就緒節(jié)點(diǎn)”（vSAN ReadyNodesTM：經(jīng)過(guò) VMware 驗(yàn)證的、符合 vSAN 部署要求的服務(wù)器整機(jī)產(chǎn)品，組件配置相對(duì)固定，用戶不可自行更改，提供多種服務(wù)器品牌和配置組合供選擇。）。
• “各節(jié)點(diǎn)配置一致”是“vSAN ReadyNodesTM”的強(qiáng)制要求，也就是說(shuō)，沒(méi)有提供“組件異構(gòu)”或“節(jié)點(diǎn)異構(gòu)”的選項(xiàng)。
• 25Gbps 將是對(duì)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)的最低要求。
• 需要 vSAN Advanced 或 vSAN Enterprise 許可，才能使用 ESA；vSAN Standard 許可只能使用 OSA。

在創(chuàng)建新的 vSAN ESA 集群時(shí)，預(yù)檢查流程將確保客戶使用經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的硬件，檢查內(nèi)容包括：是否與 vLCM 配置兼容、最低物理網(wǎng)卡速度、主機(jī)的物理內(nèi)存和磁盤(pán)類(lèi)型。

也就是說(shuō)，雖然 ESA 表面上符合了前文總結(jié)的用戶對(duì) vSAN 的前兩條期望——精簡(jiǎn)了主機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)設(shè)備層次、消除了原有緩存盤(pán)的單點(diǎn)故障——但需要更高的硬件配置和軟件許可才能實(shí)現(xiàn)。這意味著，ESA 并沒(méi)有滿足這些用戶期望背后對(duì)于“降低成本”的訴求。對(duì)于第三條期望，ESA 則完全是背道而馳，進(jìn)一步嚴(yán)格了對(duì)主機(jī)、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)組件的選型要求，提高了用戶使用 ESA 的門(mén)檻。

3.ESA 的主要提升體現(xiàn)在哪里？

看上去 ESA 給用戶帶來(lái)的收益并不美麗，那么 VMware 為什么要推出這個(gè)架構(gòu)呢？我們可以從 VMware 已經(jīng)發(fā)布的一系列關(guān)于 vSAN 8 的材料中，得到一些 ESA 技術(shù)思路的啟示。

(1)“全閃”取代“混閃”

首先，采用高速閃存的存儲(chǔ)設(shè)備越來(lái)越普及，能夠負(fù)擔(dān)全閃存儲(chǔ)價(jià)格的用戶也越來(lái)越多，在大量需要高速讀 / 寫(xiě)的應(yīng)用場(chǎng)景中，直接通過(guò)全閃配置就可以滿足性能的要求。因此，VMware 認(rèn)為使用 SSD 作為 HDD 加速杠桿的做法可以不再保留。

(2)減少數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量

但是，基于 TLC NVMe 的存儲(chǔ)設(shè)備價(jià)格確實(shí)比機(jī)械硬盤(pán)高，從混閃配置到 TLC NVMe 設(shè)備，用戶需要花更多的錢(qián)。怎么能降低這部分成本？或者說(shuō)，怎么讓用戶覺(jué)得可以省錢(qián)呢？ESA 給出的思路是：推廣并普及基于糾刪碼（Erasure Coding）的數(shù)據(jù)高可用方法和數(shù)據(jù)壓縮。這兩種技術(shù)可以減少原始數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)設(shè)備上占用的空間，從而減少昂貴的閃存盤(pán)的數(shù)量。

注：由于篇幅所限，關(guān)于采用糾刪碼提供數(shù)據(jù)高可用（RAID-5/6）的原理，以及與鏡像副本（RAID-1）方式在存儲(chǔ)容量需求方面的對(duì)比，本文中就不再涉及了。

(3)進(jìn)一步為 RAID-5/6 提速

用戶對(duì) RAID-5/6 的普遍擔(dān)心是寫(xiě)性能的下降。RAID-5/6 對(duì)寫(xiě)性能的影響主要有兩點(diǎn)：一是使用糾刪碼計(jì)算校驗(yàn)塊（Parity），需要消耗更多的 CPU 計(jì)算周期，二是寫(xiě)入操作會(huì)引入額外的讀 / 寫(xiě)操作（I/O 放大）。

對(duì)于第一點(diǎn)，VMware 認(rèn)為現(xiàn)在 CPU 的計(jì)算能力大大提升了，不會(huì)成為瓶頸，可以放心使用。

vSAN 8 ESA 中，先接收來(lái)自客戶機(jī)的寫(xiě)入數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)以 4KB 塊為單位進(jìn)行壓縮——“數(shù)據(jù)壓縮”現(xiàn)在也作為 ESA 中默認(rèn)開(kāi)啟的選項(xiàng)，新改進(jìn)的壓縮算法的速度和壓縮效率更高——這減少了對(duì)存儲(chǔ)容量的需求，也減少了使用糾刪碼計(jì)算校驗(yàn)塊所需的 CPU 周期。但數(shù)據(jù)壓縮過(guò)程對(duì) CPU 的消耗呢？

ESA 對(duì) RAID-5/6 寫(xiě)性能方面的主要改進(jìn)，是針對(duì)以上第二點(diǎn)。

注：為了避免陷入性能泥沼，VMware 要求只能在全閃配置的 vSAN 集群上才能啟用 RAID-5/6。這種配置下，讀操作可以不經(jīng)過(guò)緩存盤(pán)，直接從容量盤(pán)讀取，除非被讀取的數(shù)據(jù)正好就是緩存盤(pán)上的寫(xiě)緩沖內(nèi)容。vSAN 7 及以前的版本中，就是以這種方式來(lái)避免校驗(yàn)塊計(jì)算可能引入 I/O 的放大。

vSAN 8 ESA 中引入了新的日志結(jié)構(gòu)化文件系統(tǒng)（LFS）和優(yōu)化的日志結(jié)構(gòu)化對(duì)象管理器。LFS 將壓縮后的數(shù)據(jù)塊與元數(shù)據(jù)打包，并使用鏡像（Mirroring / RAID-1）方式將這些數(shù)據(jù) / 副本和對(duì)應(yīng)的日志寫(xiě)入到不同主機(jī)的閃存盤(pán)上。臨時(shí)存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)的區(qū)域被稱(chēng)為“性能分支（Performance Leg）”，它不獨(dú)占某個(gè)特定的閃存盤(pán)，而是分布在每個(gè)閃存盤(pán)上。這個(gè)過(guò)程，由于不需要計(jì)算校驗(yàn)塊，寫(xiě)入速度會(huì)很快，客戶機(jī)可以在最短時(shí)間內(nèi)獲得寫(xiě)確認(rèn)，表現(xiàn)出整體寫(xiě)性能的提升。

暫時(shí)存放在“性能分支”的數(shù)據(jù)，會(huì)被整合為更大的數(shù)據(jù)塊，計(jì)算校驗(yàn)塊之后，再寫(xiě)入“容量分支（Capacity Leg）”。這次寫(xiě)入發(fā)生在后臺(tái)，發(fā)起寫(xiě)入請(qǐng)求的客戶機(jī)（虛擬機(jī)）早已收到了寫(xiě)確認(rèn)，不會(huì)感受到其中的延遲。

圖 3 ESA 模式下 RAID-5 寫(xiě)入流程簡(jiǎn)圖

通過(guò)以上原理簡(jiǎn)介，我們知道 ESA 所宣傳的“不需要專(zhuān)門(mén)的緩存盤(pán)”，不意味著不使用緩存機(jī)制，它只是把“緩存盤(pán)”改成了“性能分支”。寫(xiě)緩沖數(shù)據(jù)不再獨(dú)占某個(gè)閃盤(pán)，而是將臨時(shí)數(shù)據(jù)作為“性能分支”分散到所有閃盤(pán)上的，因此也不再受到原有 600GB 可用緩沖空間的限制。問(wèn)題是，每個(gè)集群上的“性能分支”總共需要占用多少空間？VMware 目前還沒(méi)有公布這方面的細(xì)節(jié)，而是在博客中用了一種很模糊的說(shuō)法：“它非常小 – 剛好足以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)匠志么鎯?chǔ)區(qū)域”4。

由于采用了“先鏡像、后糾刪碼”的兩級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，VMware 發(fā)布 vSAN 8 ESA 強(qiáng)調(diào)的最主要亮點(diǎn)是：“以 RAID-1 的性能，獲得 RAID-5/6 帶來(lái)的存儲(chǔ)空間節(jié)省”4。為了使用戶覺(jué)得，ESA 不需要那么多硬件設(shè)備，甚至將 OSA 中 RAID-5 采用的“3 數(shù)據(jù)塊 + 1 校驗(yàn)塊”模式，“自適應(yīng)”地降低為“2數(shù)據(jù)塊 + 1 校驗(yàn)塊”，從而減少了所需的最低主機(jī)數(shù)量。以下對(duì)比了 OSA 與 ESA 中，RAID-5/6 對(duì)主機(jī)數(shù)量的最低要求。

數(shù)據(jù)來(lái)源：Adaptive RAID-5 Erasure Coding with the Express Storage Architecture in vSAN 8

4.對(duì) vSAN 8 ESA 和 OSA 的小結(jié)

至此已經(jīng)可以看出：vSAN 8 ESA 并不能從根本上解決盤(pán)組結(jié)構(gòu)（OSA）中被用戶長(zhǎng)期詬病的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，而是鼓勵(lì)用戶使用更貴的閃盤(pán)來(lái)獲取更高的性能。OSA 用戶也無(wú)法直接遷移到 ESA，因?yàn)閹缀跛杏幸庀蚴褂?ESA 的用戶都要重新購(gòu)買(mǎi) vSAN ReadyNodesTM 服務(wù)器。

為了平衡全閃盤(pán)集群給用戶帶來(lái)的成本焦慮，ESA 通過(guò)：

• 鼓勵(lì)用戶使用 RAID-5/6 代替 RAID-1，以減少所需的閃盤(pán)容量和數(shù)量。
• 通過(guò)默認(rèn)啟用壓縮功能以及對(duì)壓縮算法的改進(jìn)，減少了對(duì)存儲(chǔ)空間的要求。
• 改進(jìn)的 RAID-5 機(jī)制小幅降低了對(duì)主機(jī)數(shù)量的要求。

注：這些措施可能對(duì)減少存儲(chǔ)空間需求有幫助，但毫無(wú)疑問(wèn)地增加了對(duì)于 CPU 資源的消耗。

ESA 在獲得一定程度改善的同時(shí)，部分原本在 OSA 上支持的功能，還不能在 ESA 上啟用。關(guān)于新版本受到的功能限制和后續(xù)更新，請(qǐng)參見(jiàn) VMware 官方消息。

在 OSA 方面：

① vSAN 8 保留了對(duì) OSA 的支持，原有 vSAN 用戶可以升級(jí)到 vSAN 8 后繼續(xù)使用 OSA 模式，不必強(qiáng)制改用全閃盤(pán)結(jié)構(gòu)的 ESA，同一個(gè) vCenter 可以同時(shí)管理 OSA 集群和 ESA 集群。

② vSAN 8 的 OSA 模式下，緩存盤(pán)上的可用空間從 600GB 提高到 1.6TB，但要注意：

• 此空間僅可用于全閃盤(pán)組配置下的寫(xiě)緩沖。
• 將在每臺(tái)主機(jī)上、為每個(gè)盤(pán)組增加 5GB 內(nèi)存消耗。

無(wú)論如何，ESA 消除了“盤(pán)組”這一級(jí)結(jié)構(gòu)，是一種自我突破。vSAN 發(fā)展過(guò)程中的技術(shù)亮點(diǎn)和缺陷都值得所有其他超融合存儲(chǔ)產(chǎn)品不斷學(xué)習(xí)和借鑒，才能提供最符合用戶需求的產(chǎn)品。

三、其他解題思路：“共享緩存”與“智能冷熱數(shù)據(jù)分層”技術(shù)相結(jié)合

除了 ESA，是否存在其他避免“盤(pán)組”結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的解決方案？

有的。如國(guó)內(nèi)獨(dú)立超融合廠商 SmartX，以自主研發(fā)的分布式塊存儲(chǔ)技術(shù)為核心，將“共享緩存”與“智能冷熱數(shù)據(jù)分層”技術(shù)結(jié)合，對(duì)比“盤(pán)組結(jié)構(gòu)”的限制和不足，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 主機(jī)內(nèi)沒(méi)有“盤(pán)組”這種結(jié)構(gòu)：在集群內(nèi)的每個(gè)主機(jī)上允許共享 2 個(gè)以上大容量緩存盤(pán)組成的緩存層（單臺(tái)主機(jī)最大支持 16TB 緩存盤(pán)和 80TB 容量盤(pán)），避免了緩存層設(shè)備的單點(diǎn)故障。
• 通過(guò) 2 級(jí) LRU（Least Recently Used）算法對(duì)冷熱數(shù)據(jù)進(jìn)行生命周期管理，提升數(shù)據(jù)緩存層利用率。
• 緩存盤(pán)上 System 和 Meta data 分區(qū)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部作鏡像，Journal 和 Cache 分區(qū)支持跨節(jié)點(diǎn)鏡像，進(jìn)一步提升緩存層的高可用特性。
• 不同規(guī)格型號(hào)的主機(jī)、緩存盤(pán)、容量盤(pán)可以組成異構(gòu)集群，為用戶提供更靈活的擴(kuò)容選擇。
• 對(duì)特定的存儲(chǔ)要求，也支持將全部盤(pán)資源用于存儲(chǔ)的“不分層”模式。
• 通過(guò)“本地優(yōu)先”的讀寫(xiě)路徑，提升虛擬機(jī)對(duì)存儲(chǔ)的訪問(wèn)性能。

SmartX 分布式存儲(chǔ)可以與 vSphere 進(jìn)行超融合部署，為困擾于 OSA 盤(pán)組結(jié)構(gòu)限制但又無(wú)法使用 ESA 的用戶，提供了一種選項(xiàng)。

更多 SmartX 超融合技術(shù)講解和測(cè)試對(duì)比，請(qǐng)參見(jiàn)：

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VMware 替代專(zhuān)題 | VMware 與 SmartX 快照原理淺析與 I/O 性能對(duì)比

《不止彈性，更加靈活。一文了解 SmartX 超融合如何擴(kuò)容》

參考文章：

1. Understanding vSAN memory consumption in ESXi 6.x and 7.x (2113954) | VMware KB https://kb.vmware.com/s/article/2113954

2. Adaptive RAID-5 Erasure Coding with the Express Storage Architecture in vSAN 8 | VMware https://core.vmware.com/blog/adaptive-raid-5-erasure-coding-express-storage-architecture-vsan-8

3.Comparing the Original Storage Architecture to the vSAN 8 Express Storage Architecture | VMware https://core.vmware.com/blog/comparing-original-storage-architecture-vsan-8-express-storage-architecture

4.RAID-5/6 with the Performance of RAID-1 using the vSAN Express Storage Architecture | VMware https://core.vmware.com/blog/raid-56-performance-raid-1-using-vsan-express-storage-architecture

5. An Introduction to the vSAN Express Storage Architecture | VMware https://core.vmware.com/blog/introduction-vsan-express-storage-architecture

6. Increased Write Buffer Capacity for the vSAN 8 Original Storage Architecture https://core.vmware.com/blog/increased-write-buffer-capacity-vsan-8-original-storage-architecture

7. vSAN Frequently Asked Questions (FAQ) | VMware https://core.vmware.com/resource/vsan-frequently-asked-questions-faq

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的浅析 vSAN 磁盘组架构和缓存盘的“消亡”的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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