VSAN的特點(diǎn)與要求，與優(yōu)缺點(diǎn)

VMware VSAN主要有5個(gè)特點(diǎn)：

1、運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)x86服務(wù)器上

2、分布式集群，把VM數(shù)據(jù)文件打散放在多個(gè)主機(jī)上，每個(gè)服務(wù)器的本地存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)池化3、使用SSD作為讀寫(xiě)緩存加速層，混合型策略，由SSD提供性能，普通機(jī)械硬盤(pán)提供容量，適用的市場(chǎng)范圍更廣4、VSAN中沒(méi)有LUN也不需要做RAID 5或者RAID 0+1，使用VMDK為單位的對(duì)象存儲(chǔ)，所有虛擬化性能、容量、調(diào)優(yōu)設(shè)置和存儲(chǔ)策略改變都是在VMDK范圍中完成的5、VSAN嵌入vSphere內(nèi)核中，I/O數(shù)據(jù)路徑短且性能高，管理員可以通過(guò)簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊操作與許可密鑰配置啟用VSAN功能，可以在vCenter界面管理VSAN。

需要注意的是，部署VMware VSAN有以下一些必備條件：

- 一個(gè)集群配置至少3臺(tái)主機(jī)

- 所有3臺(tái)主機(jī)都必須提供存儲(chǔ)(vSphere 5.5 U1或者更高版本)- 本地連接的磁盤(pán)必須包括SSD和HDD

- 網(wǎng)絡(luò)連接支持1Gb和10Gb以太網(wǎng)(建議實(shí)際環(huán)境使用10Gb以太網(wǎng)，否則性能影響非常大)在VSAN規(guī)劃中，SSD的70%容量用于讀緩存，緩存那些被VMDK文件頻繁讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，另外30%容量用于寫(xiě)緩存，緩存由VMDK文件發(fā)起的寫(xiě)I/O，速度高于機(jī)械硬盤(pán)。SSD寫(xiě)滿(mǎn)的情況下會(huì)通過(guò)異步操作把SSD寫(xiě)好的數(shù)據(jù)同步“沉淀”到機(jī)械磁盤(pán)中。由此可見(jiàn)，SSD是VSAN中非常重要的一層，作為讀寫(xiě)緩存極大地提升了性能。

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Q：vsan的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有哪些？

A：利用本地服務(wù)器的磁盤(pán)空間，降低共享存儲(chǔ)的采購(gòu)成本和維護(hù)成本，在性能上利用SSD盤(pán)提高讀寫(xiě)的性能。缺點(diǎn)是目前所有存儲(chǔ)品牌均能支持SSD緩存，而且vsan使用本地硬盤(pán)的空間，意味著日后存儲(chǔ)空間的擴(kuò)容沒(méi)有傳統(tǒng)存儲(chǔ)那么容易，畢竟本地存儲(chǔ)的磁盤(pán)槽位是有限的，而且多臺(tái)服務(wù)器本地raid卡的故障點(diǎn)也是需要考慮的問(wèn)題。而且vsan的授權(quán)要求是每一臺(tái)物理主機(jī)需配置授權(quán)許可，總授權(quán)數(shù)量的成本并不比傳統(tǒng)存儲(chǔ)的低，甚至更高。

Q：vSAN的使用場(chǎng)景有哪些？

A：目前vsan仍然處于beta測(cè)試階段，第一個(gè)版本是vSphere5.5提出的(目前最新的vSphere6.0的上一個(gè)版本)，技術(shù)并未真正成熟，現(xiàn)階段典型的應(yīng)用場(chǎng)景主要以桌面虛擬化，開(kāi)發(fā)測(cè)試環(huán)境為主。

Q:VSAN支持異構(gòu)服務(wù)器嗎？

A:不完全支持，使用vsan之前必須先參考vsan對(duì)服務(wù)器的兼容性列表(主要是raid卡和磁盤(pán)類(lèi)型的支持)

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要設(shè)置VSAN，必須滿(mǎn)足一定的軟硬件需求，用戶(hù)必須擁有vSphere、vCenter與VSAN的授權(quán)，vSphere主機(jī)的磁盤(pán)也須滿(mǎn)足必要的規(guī)格，例如：

VSAN的軟件授權(quán)需求

VSAN的設(shè)定與管理都是透過(guò)vSphere Web Client接口存取vCenter來(lái)進(jìn)行，需要5.5 Update 1以上版本的vCenter，vCenter的Windows版或Appliance版都可以用來(lái)管理VSAN。

VSAN至少需要3臺(tái)vSphere主機(jī)來(lái)建立一個(gè)叢集環(huán)境，vSphere必須是5.5 Update 1以上版本。

VSAN本身的組件已內(nèi)含于最新的vSphere 5.5 Update 1中，只要購(gòu)買(mǎi)對(duì)應(yīng)的授權(quán)即可啟用。

VSAN的授權(quán)包括幾種不同型式，如按vShpere主機(jī)處理器數(shù)的單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)型式、針對(duì)VDI的授權(quán)、從上一代VSA產(chǎn)品升級(jí)等，詳見(jiàn)后文的說(shuō)明。

VSAN的叢集節(jié)點(diǎn)硬件需求

VSAN對(duì)叢集中各節(jié)點(diǎn)vSphere主機(jī)有3個(gè)較特別的硬件需求。

首先，VSAN要求直接控制底層的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，所以若vSphere主機(jī)安裝有RAID卡的話(huà)，必須關(guān)閉RAID卡的RAID功能，讓VSAN以直通方式(pass-thru)存取硬盤(pán)。

其次，VSAN叢集中每一臺(tái)vSphere主機(jī)，必須至少分配1臺(tái)硬盤(pán)納入VSAN的儲(chǔ)存池，并提供至少1臺(tái)SSD充當(dāng)讀取與寫(xiě)入快取，SSD可以是SAS/SATA型式，或PCIe型式。

第三，VSAN叢集中每一臺(tái)vSphere主機(jī)必須至少有1張網(wǎng)絡(luò)卡，理論上可以使用GbE網(wǎng)絡(luò)卡，不過(guò)VMware建議使用10GbE網(wǎng)絡(luò)卡(因應(yīng)高可用性等功能所帶來(lái)的背景I/O需求)，為了避免單一網(wǎng)絡(luò)端口或網(wǎng)絡(luò)卡失效問(wèn)題，最好是配備1組網(wǎng)絡(luò)卡。

VMware官方網(wǎng)站上提供了已通過(guò)Virtual SAN兼容認(rèn)證過(guò)I/O控制器、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器與SSD等周邊的產(chǎn)品列表，還有認(rèn)證過(guò)的整機(jī)服務(wù)器清單，這些認(rèn)證過(guò)的整機(jī)服務(wù)器產(chǎn)品被稱(chēng)為Virtual SAN Ready Node。一般來(lái)說(shuō)，多數(shù)x86服務(wù)器主機(jī)與相關(guān)周邊硬件都可以運(yùn)行VSAN，只有目前尚未標(biāo)準(zhǔn)化的PCIe SSD必須特別注意兼容性，必須名列VMware兼容列表中的PCIe SSD產(chǎn)品，才能在VSAN中使用。

VSAN的架構(gòu)與運(yùn)行方式

VSAN可在最少3臺(tái)、最多32臺(tái)vSphere主機(jī)間，建立1個(gè)具備高可用性保護(hù)能力的共享datastore，以用于VM對(duì)象的儲(chǔ)存。叢集中的每臺(tái)vSphere主機(jī)，最多可將35臺(tái)本機(jī)硬盤(pán)納入VSAN的datastore，所以每個(gè)VSAN叢集最多可支持1,120臺(tái)硬盤(pán)。而且管理者可隨時(shí)將額外的vSphere主機(jī)、或個(gè)別vSphere上的額外硬盤(pán)，添加進(jìn)VSAN叢集，而不會(huì)影響VSAN的運(yùn)作。

為了確保數(shù)據(jù)的可用性，VSAN采用了分布式RAID概念，來(lái)因應(yīng)個(gè)別磁盤(pán)或個(gè)別節(jié)點(diǎn)的故障失效。管理者可透過(guò)VSAN的政策設(shè)定接口，設(shè)定失效容許數(shù)量(Number of Failures to Tolerate)屬性，來(lái)決定個(gè)別VM能容許多少臺(tái)vShpere主機(jī)或磁盤(pán)失效，而仍能維持?jǐn)?shù)據(jù)完整。

依管理者設(shè)定的失效容許數(shù)量不同，VSAN會(huì)替VM對(duì)象產(chǎn)生不同數(shù)量的復(fù)本(Replica)，并分散存放到不同節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)、或節(jié)點(diǎn)上的硬盤(pán)失效，導(dǎo)致原先的VM對(duì)象無(wú)法被存取時(shí)，可透過(guò)每個(gè)datastore上的保存了每個(gè)對(duì)象metadata信息的Witnesses數(shù)據(jù)，將存取需求導(dǎo)向完好的VM復(fù)本。

VSAN的SSD快取功能

VSAN的架構(gòu)提供2種訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制來(lái)提高I/O效能。

第1種是使用大容量的SSD來(lái)作為讀取與寫(xiě)入快取。

每臺(tái)VSAN節(jié)點(diǎn)是以磁盤(pán)群組(disk group)作為磁盤(pán)組態(tài)基本單位，每個(gè)磁盤(pán)群組可容納最少1臺(tái)、最多7臺(tái)硬盤(pán)，并搭配1臺(tái)SSD來(lái)充當(dāng)快取，而每臺(tái)VSAN節(jié)點(diǎn)最多可配置5個(gè)磁盤(pán)群組，每個(gè)磁盤(pán)群組都含有1臺(tái)快取用SSD，所以每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多含有5臺(tái)作為快取的SSD。

利用大容量的SSD作為讀取快取，可大幅減少存取底層硬盤(pán)的機(jī)率，有效降低讀取的I/O延遲;寫(xiě)入快取則是作為寫(xiě)入I/O的緩沖區(qū)，寫(xiě)入I/O會(huì)先進(jìn)入SSD上的寫(xiě)入緩沖區(qū)中，然后再由SSD緩沖區(qū)寫(xiě)入底層磁盤(pán)，藉此加快寫(xiě)入速度。系統(tǒng)默認(rèn)以70%的快取用SSD容量作為讀取快取，30%容量作為寫(xiě)入快取。

如同所有儲(chǔ)存系統(tǒng)的寫(xiě)入快取機(jī)制，必須預(yù)防系統(tǒng)失效導(dǎo)致寫(xiě)入數(shù)據(jù)遺失的問(wèn)題，VSAN會(huì)依據(jù)管理者為VM設(shè)定的失效容許數(shù)量屬性，當(dāng)每一筆VM數(shù)據(jù)寫(xiě)入某臺(tái)VSAN節(jié)點(diǎn)的SSD寫(xiě)入快取緩沖區(qū)時(shí)，也會(huì)同時(shí)平行寫(xiě)入到其他VSAN節(jié)點(diǎn)的SSD寫(xiě)入快取緩沖區(qū)，可確保任一節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)仍保存有完整的寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

第2種機(jī)制是磁盤(pán)Stripe

管理者可透過(guò)設(shè)定stripe數(shù)值，將每個(gè)儲(chǔ)存對(duì)象的復(fù)本以1MB為單位、分割到多臺(tái)硬盤(pán)上分散存放。Stripe的效果對(duì)于讀取與寫(xiě)入各有不同，對(duì)于寫(xiě)入I/O來(lái)說(shuō)，由于會(huì)先進(jìn)入VSAN的SSD寫(xiě)入緩沖區(qū)中，stripe無(wú)法發(fā)揮太多幫助，不過(guò)對(duì)于讀取I/O來(lái)說(shuō)，若SSD快取區(qū)未能命中、必須從底層硬盤(pán)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，透過(guò)stripe方式可同時(shí)從多臺(tái)硬盤(pán)讀取數(shù)據(jù)，便能有效提高讀取速度。

視用戶(hù)環(huán)境中個(gè)別節(jié)點(diǎn)所含有的硬盤(pán)數(shù)量，以及管理者設(shè)定的Stripe數(shù)值，Stipe所分布的硬盤(pán)可在同一臺(tái)主機(jī)或多臺(tái)主機(jī)上(若設(shè)定的Stripe數(shù)值大于單一主機(jī)所含有的硬盤(pán)數(shù)量，則系統(tǒng)就會(huì)跨多臺(tái)主機(jī)、以將足夠數(shù)量的硬盤(pán)來(lái)作為stripe使用)。

VSAN與其他功能的兼容性

VSAN可兼容于VMware vSphere大多數(shù)的附屬功能，包括HA、vMotion、DRS、vSphere Replication與VDP等，加入VSAN叢集的vSphere主機(jī)仍可正常的運(yùn)行前述功能，就連Storage vMotion也可正常使用，可在VSAN的datastore與一般的NFS/VMFS datastore之間，以Storage vMotion遷移VM。

不過(guò)受先天架構(gòu)的限制，Storage DRS、DPM(Distributed Power Management)、SIOC(Storage I/O Control)與SRM等幾項(xiàng)功能，均無(wú)法用于VSAN。

其中對(duì)于Storage DRS來(lái)說(shuō)，由于在VSAN叢集中只允許1個(gè)datastore，與Storage DRS必須建立含有多個(gè)datastore的datastore叢集相比，運(yùn)作方式存在根本的不同。在VSAN叢集中也不允許使用會(huì)自動(dòng)關(guān)閉vSphere主機(jī)電源的DPM功能，這將會(huì)影響到數(shù)據(jù)的可用性。

至于用于調(diào)節(jié)儲(chǔ)存設(shè)備I/O效能的SIOC功能，在VSAN上已有更進(jìn)步的I/O機(jī)制可以替代，所以不使用SIOC。類(lèi)似的，vSphere 5.5新增可使用Flash內(nèi)存作為讀取快取的vFRC(vSphere Flash Read Cache)功能，由于VSAN已內(nèi)含了自身的SSD快取功能，所以也沒(méi)有使用vFRC功能的必要。

另外必須搭配后端外接儲(chǔ)存設(shè)備遠(yuǎn)程復(fù)制功能的SRM(Site Recovery Manager)異地備援機(jī)制，在VSAN環(huán)境中也不提供，不過(guò)可以Hypervisor端的vSphere Replication功能來(lái)替代。

「vSphere Only」的VSAN

VSAN所建立的儲(chǔ)存空間是僅供VMware VM對(duì)象存放使用的datastore，所以是一種「vSphere Only」的產(chǎn)品，只適用于VMware環(huán)境。

如果面對(duì)的是混合有多種Hypervisor或?qū)嶓w、虛擬主機(jī)并存的環(huán)境，就必須另外搭配其他儲(chǔ)存產(chǎn)品使用，或是改用可適用于異質(zhì)環(huán)境的SAN、NAS等通用型儲(chǔ)存設(shè)備。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的vsan加入不同型号服务器,VMware VSAN的特点与要求,与优缺点的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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