V-SAN技术漫游

1、 2014 VMware Inc. 保留所有权利VMware Virtual SAN技术漫游/一般讨论Rawlinson Rivera，VCDX高级架构师 | 存储和可用性存储和可用性技术市场推广团队存储和可用性技术市场推广团队要获取所有正式的存储和可用性产品信息、辅助资料和内容，请使用以下资源：存储和可用性技术市场推广：Vault 页面团队经理Charu Chaubal 存储Rawlinson Rivera Wade Holmes 可用性Ken Werneburg Jeff Hunter GS Khalsa 大数据Justin Murray - 2Virtual SAN 技术漫游技术漫游1S

2、DS 和 Virtual SAN 概述2使用情形3硬件要求4技术特征和体系结构5配置漫游6虚拟机调配操作7恢复能力和失败场景8互操作性9设计和规模设定10故障排除32011-20132008-20102005-2007vSphere 4.x Thin Provisioning Storage I/O Control 从 SAN 启动 VAAI 链接模式2014+VI 3.xVMFS快照Storage vMotionNAS 和 iSCSI 支持vSphere 5.x Storage DRS 配置文件驱动的存储 VASA Sphere Storage Appliance vSphere Data

3、Protection vSphere Replication vSphere Flash Read CacheVMware 存储创新存储创新4软件定义的软件定义的存储存储聚合了虚拟化管理程序的存储的机会聚合了虚拟化管理程序的存储的机会为何虚拟化平台可在解决为何虚拟化平台可在解决存储难题方面发挥关键存储难题方面发挥关键作用？作用？固有的应用知识基础架构全局视图独立于硬件聚合了虚拟化管理程序的存储解决方案对管线作业进行了抽象化处理，以便针对应用优化存储vSphereSAN 和和 NAS全闪存全闪存BLOBDAS服务器端闪存服务器端闪存5Virtual SAN6vSANVSANSAN/NASVVOL

4、VMware 软件定义的存储软件定义的存储7为存储带来计算的运营模式 抽象化与池化 基础架构集成 新的存储层 以虚拟机为中心的数据服务 第三方服务集成 基于通用策略的自动化和编排LUNLUNLUNLUNLUNLUNSAN/NAS 池池虚拟数据板虚拟数据板x86 服务器 聚合了虚拟化管理程序聚合了虚拟化管理程序的存储池的存储池对象存储池对象存储池云对象存储虚拟数据服务虚拟数据服务数据保护数据保护移动能力移动能力性能性能策略驱动的控制板策略驱动的控制板Virtual SANVMware Virtual SAN软件定义的存储软件解决方案。聚合集群中每台 ESXi 主机上本地连接的存储。经过闪存优化的

5、存储解决方案。以虚拟机为中心的数据运营和策略驱动的管理原则。基于分布式 RAID 体系结构的恢复能力强的设计。无单点故障与 vSphere 全面集成。8vSphere + Virtual SAN硬盘硬盘硬盘硬盘SSDSSD硬盘硬盘SSDVirtual SAN 共享数据共享数据存储存储聚合了虚拟化管理程序的存储平台9数据保护数据保护灾难恢复灾难恢复vSphere云计算运营和自动化云计算运营和自动化快照快照链接克隆链接克隆Site Recovery ManagervCenter Operations ManagervCloud Automation Center虚拟桌面虚拟桌面VDP Advanc

6、edvSphere Replication基于存储策略的管理基于存储策略的管理VMware Horizon ViewvMotionvSphere HADRSStorage vMotionIaaS与与 VMware 产品体系深度集成产品体系深度集成为用户提供 VMware 产品的优势，轻松实现存储Virtual SAN 不是虚拟存储设备不是虚拟存储设备10Virtual SAN 与 vSphere（ESXi 和 vCenter）全面集成嵌入在 ESXi 5.5 中的驱动程序包含 Virtual SAN 智能功能内核模块：提供最短的 I/O 路径可在处理虚拟设备时避免不必要的管理开销不会占用不必要

7、的资源Virtual SAN 嵌入在嵌入在 vSphere 中Virtual SAN 不是不是 VSA+VSAVMware Virtual SAN混合式存储解决方案磁盘（硬盘）基于闪存的磁盘（固态磁盘）内置在虚拟化管理程序中的存储横向扩展体系结构动态的容量和性能可扩展性基于对象的存储体系结构可与 vSphere 以及下列企业级功能互操作：vMotion、DRS、vSphere HA11vSphere + Virtual SAN硬盘硬盘硬盘硬盘SSDSSD硬盘硬盘SSDVirtual SAN 共享数据共享数据存储存储聚合了虚拟化管理程序的极其简单的存储软件12 单击两次即可完成安装 从 vSph

8、ere Client 中进行管理 基于策略的管理 能够自调节并具有弹性 与 VMware 产品体系深度集成极其简单极其简单 嵌入在 vSphere 内核中 经过闪存加速 16 节点的集群高达 915K IOPS 达到全闪存阵列的 VDI 密度 最高性价比高性能高性能较低较低 TCO 省去了大量的前期投入（资金开销） 可随增长扩展（运营开销） 能够灵活选择行业标准硬件 无需学习专门技能Virtual SAN 的主要优势的主要优势基于存储策略的管理基于存储策略的管理VSAN 共享数据共享数据存储存储可简化并自动执行存储管理可简化并自动执行存储管理13从单个自调节的数据存储满足每虚拟机的存储服务级别

9、要求容量性能可用性按虚拟机设置的按虚拟机设置的存储策略存储策略基于应用需求的策略集基于应用需求的策略集vSphere + VSANSLA软件自动控制服务级别软件自动控制服务级别不再需要不再需要 LUN！无超额配置资源减少，时间也相应减少易于改变今天今天5.从预分配的容器中取用4.选择适当的容器3.公开预分配的容器2.预分配静态容器1.预定义存储的配置1.定义存储策略2.在虚拟机创建时应用策略VSANVSAN 共享共享数据存储数据存储资源和数据服务自动进行调配和维护 超额配置（防患于未然！） 浪费资源，浪费时间 频繁的数据迁移Virtual SAN 让应用做主让应用做主通过以应用为中心的方法实现

10、更简单的自动存储管理14VMware Virtual SAN使用情形16管理集群管理集群使用情形使用情形备份和灾难恢复备份和灾难恢复目标目标DMZ/隔离隔离第第 2 层层/第第 3 层层测试测试/开发开发/生产前调试生产前调试 私有云私有云虚拟桌面虚拟桌面ROBOVDIvSphereVSANVMware Virtual SAN硬件要求硬件要求硬件要求18基于 VMware 的任意服务器兼容性指南至少 3 台 ESXi 5.5 主机，最多主机数“我将在稍后告诉您.”1 GB/10 GB 网卡SAS/SATA 控制器（RAID 控制器必须在“直通”或“RAID0”模式下工作）SAS/SATA/PC

11、Ie/NVMe 固态磁盘SAS/NL-SAS/SATA 硬盘每个服务器至少 1 个4 GB 至 8 GB USB、SD 卡、SATADOM基于闪存的设备基于闪存的设备在 Virtual SAN 中，所有所有读写操作都始终直接针对闪存层。基于闪存的设备在 Virtual SAN 中具有两个作用1.非易失性写缓冲区 (30%)写入操作会在进入固态磁盘的准备阶段时确认缩短写入延迟时间2.读缓存 (70%)缓存命中可缩短读取延迟时间缓存未命中 需从硬盘检索数据硬件选择是不同 Virtual SAN 配置之间的首要性能差异化因素。19基于闪存的设备基于闪存的设备VMware 固态磁盘性能级别固态磁盘性能

12、级别A 级：每秒 2,500-5,000 次写入B 级：每秒 5,000-10,000 次写入C 级：每秒 10,000-20,000 次写入D 级：每秒 20,000-30,000 次写入E 级：每秒超过 30,000 次写入示例示例Intel 的 400 GB 910 PCIe 固态磁盘每秒约 38000 次写入Toshiba 的 200 GB SAS 固态磁盘 MK2001GRZB 每秒约 16000 次写入工作负载定义工作负载定义队列深度：16 个或更少传输长度：4 KB操作：写入模式：100% 随机延迟：不到 5 毫秒耐久性耐久性10 次驱动器写入/天 (DWPD)，以及每个 NAN

13、D 模块的传输长度为 8 KB 时最多 3.5 PB 随机写入耐久性，而每个 NAND 模块的传输长度为 4 KB 时最多 2.5 PB20磁盘（硬盘）磁盘（硬盘）支持的 SAS/NL-SAS/SATA 硬盘7200 RPM 用于提供容量10000 RPM 用于提供性能15000 RPM 用于提供更高性能在驱动器转速相同和价位相似的情况下，NL SAS 将提供更高的硬盘控制器队列深度如果在 SATA 与 NL SAS 之间选择，建议选择 NL SAS选择不同的固态磁盘以及不同的固态磁盘与硬盘比率，会使集群性能有所区别。按照经验法则，应按 10% 的比率配置21存储控制器存储控制器SAS/SAT

14、A 存储控制器支持直通或“RAID0”模式使用 RAID0 模式时，性能取决于控制器请咨询您的供应商以了解 RAID 控制器的固态磁盘性能存储控制器队列深度很重要加大存储控制器队列深度将可以提高性能核实每种控制器支持的驱动器数量22存储控制器存储控制器 RAID0 模式模式将所有磁盘配置为 RAID0 模式基于闪存的设备（固态磁盘）磁盘（硬盘）禁用存储控制器缓存可实现更高性能，因为缓存由 Virtual SAN 控制磁盘设备缓存支持基于闪存的设备利用直写缓存磁盘利用写回缓存 ESXi 可能无法区分基于闪存的设备与磁性设备使用 ESXCLI 手动将设备标记为固态磁盘23网络网络支持 1 GB/1

15、0 GB带确保服务质量的 NIOC 的 10 GB 共享网络将支持大多数环境如果是 1 GB 网络，则建议对 Virtual SAN 使用专用链路巨型帧将提供标称的性能提升针对全新部署启用Virtual SAN 同时支持同时支持 VSS 和和 VDSNIOC 需要使用 VDSNexus 1000v 应该能用，但尚未进行全面测试网络带宽性能对主机撤出、重建时间的影响高于对工作负载性能的影响网络带宽性能对主机撤出、重建时间的影响高于对工作负载性能的影响24防火墙防火墙Virtual SAN 供应商提供程序 (VSANVP)入站和出站 - TCP 8080集群监控、成员资格和监控服务 (CMMDS)

16、 入站和出站 UDP 12345 - 23451可靠数据报传输 (RDT)入站和出站 TCP 2233 25VMware 兼容性指南兼容性指南26多级单元固态磁盘或（最好是）PCIe 固态磁盘SAS/NL-SAS 硬盘选择 SATA 硬盘vSphere 硬件兼容性列表上的 任何任何 服务器* 注意：有关其他详细信息，请参阅“Virtual SAN VMware 兼容性指南”页面6 GB 企业级 HBA/RAID 控制器12构建您自己的节点VSAN 就绪的节点.正式发布时将提供由多家第三方供应商组成的 10 种不同选项能够使用 VSAN 的预配置服务器.使用 VSAN 兼容性指南*选择各个组件.

17、两种构建两种构建 Virtual SAN 节点的方法节点的方法聚合了虚拟化管理程序的极其简单的存储VMware Virtual SAN技术特征和体系结构技术特征技术特征Virtual SAN 是集群级别的功能，类似于：是集群级别的功能，类似于：vSphere DRSvSphere HAVirtual SAN通过通过 vSphere Web Client 从从 vCenter 中进行部署、配置和管理中进行部署、配置和管理（绝无仅有（绝无仅有！）！）。极其简单为 Virtual SAN 配置 VMkernel 接口通过单击“Turn On”（打开）启用 Virtual SAN29Virtual S

18、AN 实施要求实施要求Virtual SAN 需要：采用集群配置，至少 3 台主机3 台主机都必须提供存储vSphere 5.5 U1 或更高版本本地连接的磁盘磁盘（硬盘）基于闪存的设备（固态磁盘）网络连接1 GB 以太网10 GB 以太网（首选）30esxi-01本地存储本地存储本地存储本地存储本地存储本地存储vSphere 5.5 U1 集群集群esxi-02esxi-03集群集群HDDHDDHDD基于存储策略的管理基于存储策略的管理SPBM 是一个内置在 vSphere 中的存储策略框架，支持虚拟机策略驱动的调配。Virtual SAN 结合使用这一新框架与 VASA API 来向 vC

19、enter 公开存储特征：存储功能底层存储向上呈现给 vCenter 的用途和它能够提供的服务。虚拟机存储要求这些要求只适用于可用功能。虚拟机存储策略根据存储功能存储虚拟机的存储调配要求的构造。31存储策略向导存储策略向导SPBMVSAN 对象VSAN 对象对象管理器管理器虚拟磁盘VSAN 对象可能(1) 跨主机进行镜像，以及(2) 跨磁盘/主机进行分条以符合虚拟机存储配置文件策略数据存储配置文件数据存储配置文件Virtual SAN SPBM 对象调配机制对象调配机制Virtual SAN 构造和项目构造和项目全新的 Virtual SAN 构造、项目和术语：磁盘组磁盘组VSAN 数据存储数

20、据存储对象对象组件组件Virtual SAN 网络网络33Virtual SAN 磁盘组磁盘组Virtual SAN 使用磁盘组这一概念将闪存设备和磁盘池化为一个管理构造。磁盘组至少包含 1 个闪存设备和 1 个磁盘。闪存设备用于提供性能（读缓存 + 写缓冲区）。磁盘用于提供存储容量。不能在没有闪存设备的情况下创建磁盘组。34磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组每台主机：最多每台主机：最多 5 个磁盘组。每个磁盘组：个磁盘组。每个磁盘组：1 个个 SSD + 1 至至 7 个个 HDD磁盘组磁盘组HDDHDDHDDHDDHDDVirtual SAN 数据存储数据存储Virtual

21、SAN 是一种以文件系统的形式呈现给 vSphere 的对象存储解决方案。该对象存储装载着集群中所有主机的 VMFS 卷，并将它们呈现为一个共享数据存储。仅限该集群的成员才能访问 Virtual SAN 数据存储。并非所有主机都需要提供存储，但是建议提供存储。35磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组每台主机：最多每台主机：最多 5 个磁盘组。每个磁盘组：个磁盘组。每个磁盘组：1 个个 SSD + 1 至至 7 个个 HDD磁盘组磁盘组VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 数据存储数据存储HDDHDDHDDHDDHDDVi

22、rtual SAN 对象对象Virtual SAN 通过名为对象的灵活数据容器的形式管理数据。虚拟机文件即称为对象。虚拟机文件称为对象。存在四种不同类型的虚拟机对象：虚拟机主目录虚拟机交换文件VMDK快照虚拟机对象基于虚拟机存储配置文件中定义的性能和可用性要求划分为多个组件。36磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组每台主机：最多每台主机：最多 5 个磁盘组。每个磁盘组：个磁盘组。每个磁盘组：1 个个 SSD + 1 至至 7 个个 HDD磁盘组磁盘组VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 数据存储数据存储HDDHDDHDD

23、HDDHDDVirtual SAN 组件组件Virtual SAN 组件是对象区块，这些对象区块跨集群中的多台主机分布，以便容许同时发生多个故障并满足性能要求。Virtual SAN 利用分布式 RAID 体系结构将数据分发到整个集群中。组件的分布主要采用两种技术：条带化 (RAID0)镜像 (RAID1)创建多少组件副本将基于对象策略定义决定。37磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 数据存储数据存储副本副本 1副本副本 2RAID1HDDHDDHDDHDDHDD对象和组

24、件布局对象和组件布局38VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络Virtual SAN 存储对象R1R0R0R0可用性定义为副本数量低级存储对象将驻留在不同的主机上VMFSVMFSVMFSrolo2.vmdk虚拟机主目录对象格式化为 VMFS，以便在此对象上存储虚拟机的配置文件。性能可能会包括条带宽度VMFSrolo1.vmdkrolo.vmx、.log 等/vmfs/volumes/vsanDatastore/rolo/rolo.vmdk磁盘组磁盘组HDD磁盘组磁盘组HDD磁盘组磁盘组HDD磁盘组磁盘组HDD磁盘组磁盘组HDDVirtual

25、SAN 网络网络新的 Virtual SAN 流量 VMkernel 接口。专供 Virtual SAN 进行集群内通信和数据复制使用。同时支持标准和分布式虚拟交换机在共享场景中利用确保服务质量的 NIOC网卡绑定 用于提高可用性而不是用于带宽聚合。第第 2 层层多播必须在物理交换机上启用。比第 3 层多播更易于管理和实施39管理虚拟机vMotionVirtual SAN分布式交换机100 个份额150 个份额250 个份额500 个份额上行链路 1上行链路 2vmk1vmk2vmk0Virtual SAN 网络网络网卡绑定和负载平衡算法：网卡绑定和负载平衡算法：基于端口端口 ID 路由路由主

26、动/被动，采用显式故障切换基于 IP 哈希哈希路由路由主动/主动，采用 LACP 端口通道基于物理网卡负载物理网卡负载路由路由主动/主动，采用 LACP 端口通道管理虚拟机vMotionVirtual SAN分布式交换机100 个份额150 个份额250 个份额500 个份额上行链路上行链路 1上行链路上行链路 2vmk1vmk2vmk0支持多机箱链路聚合的交换机Virtual SAN 可扩展体系结构可扩展体系结构41纵向扩展和横向扩展体系结构 精确的线性存储、性能和计算扩展能力按磁盘 扩展容量按基于闪存的设备 扩展性能按磁盘组 扩展性能和容量按节点 扩展计算容量磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组

27、磁盘组VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 数据存储数据存储HDD磁盘组磁盘组HDDHDDHDD磁盘组磁盘组VSAN 网络网络HDD纵向扩展横向扩展VMware Virtual SAN配置漫游配置配置 VMware Virtual SAN极其简单的配置过程43设置 Virtual SAN 网络在集群中启用 Virtual SAN选择手动手动或自动自动如选择手动手动，则创建磁盘组配置网络配置网络44配置新的专用 Virtual SAN 网络vSphere Web Client 网络模板配置功能。启用启用 Virtual SAN一键搞定！Virtual SAN 配置为“A

28、utomatic”（自动）模式时，Virtual SAN 会申领所有空的本地磁盘以便创建分布式 VSAN 数据存储。Virtual SAN 配置为“Manual”（手动）模式时，管理员必须通过手动选择磁盘创建磁盘组来添加分布式 VSAN 数据存储。45磁盘管理磁盘管理集群中的每个主机创建一个或多个磁盘组，其中同时包含硬盘和固态磁盘。46Virtual SAN 数据存储数据存储使用集群中所有主机和磁盘组中的存储创建和装载一个 Virtual SAN 数据存储。Virtual SAN 数据存储会自动呈现给集群中的所有主机。Virtual SAN 数据存储默认情况下强制执行精简配置存储分配。47虚拟

29、机存储策略虚拟机存储策略虚拟机存储策略可从 vSphere Web Client 主页屏幕访问。48Virtual SAN 的功能的功能Virtual SAN 当前向 vCenter 呈现五个独有的存储功能。49容许的故障数量容许的故障数量容许的故障数量定义存储对象能容许的主机、磁盘或网络故障的数量。若要容许“n”个故障，则要创建“n+1”个对象副本，并且需要“2n+1”台主机提供存储。50VSAN 网络vmdkvmdk见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04约 50% 的 I/O约 50% 的 I/OVirtual SAN 策略：“能容许的故障数量 = 1”raid-1每

30、个对象的磁盘条带数每个对象的磁盘条带数每个对象的磁盘条带数存储对象的每个副本所跨的硬盘数。值越高，性能就越好。51VSAN 网络条带 2b见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04条带 1b条带 1a条带 2araid-0raid-0VSAN 策略：“能容许的故障数量 = 1” + “条带宽度 = 2”raid-1Virtual SAN 存储功能存储功能强制调配如果选择“Yes”（是），则即使当前可用的资源不符合存储策略中指定的策略，仍将调配对象。闪存读缓存预留 (%)预留闪存容量，作为存储对象的读缓存。以对象逻辑大小的百分比形式指定。对象空间预留 (%)调配虚拟机时要预留（

31、实施厚配置）的存储对象的逻辑大小的百分比。将对其余存储对象实施精简配置。52Virtual SAN I/O 流流 写入确认写入确认VSAN 网络vmdkvmdkesxi-01esxi-02esxi-03esxi-04VSAN 会将写入 IO 镜像到所有的活动镜像，并在这些写入命中闪存缓冲区时确认写入操作！见证降级为硬盘的操作在各主机中降级为硬盘的操作在各主机中独立执行。独立执行。raid-1Virtual SAN I/O 流流 1 MB 增量的条带化增量的条带化VSAN 网络网络见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04条带 1b条带 1a1 MB(1)raid-0raid-

32、0VSAN 默认实施精简配置，条带以 1MB 的增量增长raid-11 MB(3)1 MB(5)1 MB(2)1 MB(4)(x) 表明条带所在的段。表明条带所在的段。直观显示组件和对象直观显示组件和对象直观显示所有对象和组件的映射和布局vSphere Web ClientRVC55针对存储功能的建议做法针对存储功能的建议做法56存储功能存储功能使用情形使用情形值值容许的故障数量（RAID 1 镜像）冗余默认 1最大 3每个对象的磁盘条带数（RAID 0 条带）性能默认 1最大 12对象空间预留厚配置默认 0最大 100%闪存读缓存预留性能默认 0最大 100%强制调配覆盖策略禁用虚拟机存储策

33、略建议虚拟机存储策略建议每个对象的磁盘条带数应该保留为 1，除非闪存层未满足虚拟机的 IOPS 要求。闪存读缓存预留应该保留为 0，除非虚拟机要满足特定的性能要求。比例容量应该保留为 0，除非需要虚拟机厚配置。强制调配应该保留禁用，除非需要调配虚拟机（即使不合规）。57VMware Virtual SAN虚拟机调配操作虚拟机调配操作虚拟机调配操作所有虚拟机调配操作都包括访问虚拟机存储策略59虚拟机调配操作虚拟机调配操作如果 Virtual SAN 数据存储了解虚拟机存储策略中的功能，则会将其显示为匹配的资源。60虚拟机调配操作虚拟机调配操作如果 VSAN 数据存储能够满足虚拟机存储策略要求，则

34、“VM Summary”（虚拟机摘要）选项卡会将虚拟机显示为合规。如果由于故障或强制调配功能而不能满足策略要求，则会显示为不合规。61虚拟机策略管理虚拟机策略管理修改虚拟机性能、容量和可用性要求而不导致停机。62VMware Virtual SAN恢复能力和故障场景了解故障事件了解故障事件Virtual SAN 可识别两种不同类型的硬件设备事件以便定义故障场景的类型：缺失降级缺失事件会触发 60 分钟的恢复操作。Virtual SAN 会在开始恢复对象和组件之前等待 60 分钟60 分钟是所有缺失事件的默认设置此值可通过主机高级设置来配置64了解故障事件了解故障事件降级事件会立即触发恢复操作。

35、立即触发对象和组件的恢复操作不可配置如检测到的以下任何 I/O 错误始终会被视为降级降级：磁盘故障基于闪存的设备故障存储控制器故障如检测到的以下任何 I/O 错误始终会被视为缺失缺失：网络故障网卡 (NIC)主机故障65故障处理原理故障处理原理传统 SAN需要更换故障物理驱动器才能恢复完全冗余预设有热备盘以便立即接管故障磁盘的工作上述这两种情况：均按 1:1 的比例更换磁盘Virtual SAN整个集群就是一个“热备盘”，随时都可恢复完全冗余当某个磁盘发生故障时，许多小组件（对象的条带或镜像）就会发生故障这些组件的新副本可分布在集群各处以实现平衡更换物理磁盘只是增添了后备资源管理故障场景管理故

36、障场景 通过制定策略，Virtual SAN 上的虚拟机可以容许多种故障磁盘故障 降级事件固态磁盘故障 降级事件控制器故障 降级事件网络故障 缺失事件服务器故障 缺失事件虚拟机可继续运行 并行重建可最大限度减少性能影响固态磁盘故障 立即硬盘故障 立即控制器故障 立即网络故障 60 分钟主机故障 60 分钟67Virtual SAN 访问规则访问规则组件访问规则至少 1 个镜像副本完好无损所有条带都必须完好无损必须有超过 50% 的组件可用包括见证1 个镜像副本所有条带均可用超过 50% 的组件和见证启动操作逻辑分别对每个对象实施逻辑分别对每个对象实施磁盘故障磁盘故障 即时镜像副本即时镜像副本降

37、级降级 故障磁盘上所有受影响的组件都将立即在其他磁盘、磁盘组或主机上创建。VSAN 网络vmdkvmdk见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04vmdk新镜像副本即时！磁盘故障，即时镜像受影响组件的副本raid-1基于闪存的设备故障基于闪存的设备故障 即时镜像副本即时镜像副本降级降级 故障磁盘上所有受影响的组件都将立即在其他磁盘、磁盘组或主机上创建。对集群总体存储容量的影响较大VSAN 网络vmdkvmdk见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04vmdk新镜像副本即时！磁盘故障，即时镜像受影响组件的副本raid-1主机故障主机故障 60 分钟延迟分钟延迟

38、缺失缺失 在其他磁盘、磁盘组或主机上启动对象和组件的副本之前，将按默认设置等待 60 分钟。对集群总体计算和存储容量的影响较大。VSAN 网络vmdkvmdk见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04vmdk新镜像副本等待 60 分钟主机故障，受影响组件的副本等待 60 分钟raid-1网络故障网络故障 60 分钟延迟分钟延迟缺失缺失 在其他磁盘、磁盘组或主机上启动对象和组件的副本之前，将按默认设置等待 60 分钟。网卡故障、物理网络故障可能导致网络分区。可能会影响集群中的多台主机。VSAN 网络vmdkvmdk见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04vm

39、dk新镜像副本等待 60 分钟网络故障，受影响组件的副本等待 60 分钟raid-1Virtual SAN 1 台主机被隔离台主机被隔离 HA 重启重启VSAN 网络vmdkvmdk见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04隔离！HA 重启raid-1vSphere HA 重启虚拟机Virtual SAN 2 台主机被隔离台主机被隔离 HA 重启重启VSAN 网络vmdkvmdk见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04隔离！隔离！HA 重启raid-1vSphere HA 在 ESXi-02/ESXi-03 上重启虚拟机，这些主机拥有超过 50% 的组件！

40、Virtual SAN 分区分区 含含 HA 重启重启VSAN 网络vmdkvmdk见证esxi-01esxi-02esxi-03esxi-04分区 1分区 2HA 重启vSphere HA 在分区 2 上重启虚拟机，该分区拥有超过 50% 的组件！raid-1维护模式维护模式 计划内停机计划内停机3 种维护模式选项：确保可访问性迁移全部数据不迁移数据VMware Virtual SAN互操作性技术和产品技术互操作性技术互操作性Virtual SAN 与许多 VMware 存储和 vSphere 可用性企业级功能全面集成。78支持支持不适用不适用将来将来虚拟机快照Storage IO Cont

41、rol (SIOC)62 TB VMDKvSphere HAStorage DRSvCOPSvSphere DRSDistributed Power Management (DPM)vMotionHorizon ViewVirtual SAN 与与 Horizon View：处理峰值性能，例如启动、登录、读/写风暴可无缝精确扩展，无需大量前期投资支持高 VDI 密度支持高端虚拟桌面 GPU 要求Virtual SAN 与以下与以下 Horizon View 版本兼容：版本兼容：Horizon View 5.3（手动实施 SPBM）在刷新等操作之后策略仍然有效，无需重新关联vSphere + V

42、irtual SAN硬盘硬盘硬盘硬盘SSDSSD硬盘硬盘SSD完整克隆策略完整克隆策略FTT = 1 表示持久FTT = 0 表示非持久配置：100% 预留链接克隆策略链接克隆策略操作系统磁盘：FTT = 1 表示专用池，操作系统磁盘：FTT = 0 表示浮动池副本磁盘：FTT = 1副本磁盘：读缓存预留 10%配置：精简vSphere Replication 和和 Site Recovery ManagerVirtual SAN 与以下产品兼容：与以下产品兼容：vSphere Replication 5.5 (vSphere Web Client)SPBM 作为复制的一部分来配置vCente

43、r Site Recovery Manager 5.5 (vSphere C#)基于 VR 复制的 SRM 配置vSphere Replication 和和 vCenter Site Recovery Manager异步复制 15 分钟 RPO以虚拟机为中心的保护提供自动化的 DR 操作和编排自动故障切换 执行用户自定义的计划自动故障恢复 反向恢复原有的恢复计划计划内迁移 确保零数据丢失时间点恢复 多个恢复点无中断测试 自动在隔离的网络上执行测试 vCenter ServerVR/SRMvSphereVMFSvCenter ServerVR/SRM生产站点生产站点恢复站点恢复站点复制硬盘硬盘S

44、SDvSphere + Virtual SAN硬盘硬盘SSD硬盘硬盘SSDvSphere Data ProtectionVirtual SAN 与与 vSphere Data Protection部署和管理极其简单集成式用户界面 vSphere Web Client高度可用的存储解决方案提高运营效率vSphere Data Protection Advanced 5.5源位置和目标位置重复数据消除功能双向复制功能安全、简单、可靠且高效利用网络的复制应用一致性备份和恢复功能更高的 RTO 和 RPO 24 小时 RTO，数分钟到数小时的 RPO整合的技术vStorage API for Data

45、 Protection变更数据块跟踪 (CBT)Avamar 可变长度数据段算法vCenter Server硬盘硬盘SSDvSphere + Virtual SAN硬盘硬盘SSD硬盘硬盘SSDvSphereVMFSvCenter ServervCloud Automation CentervCloud Automation Center 可为可为 Virtual SAN 提供：提供：集中式调配、治理、基础架构管理功能简单的自助使用功能授权合规性监控和强制实施更充分地利用现有的业务流程和工具委派资源控制按自定义方式使用虚拟机存储策略：按自定义方式使用虚拟机存储策略：Virtual SAN 默认策

46、略蓝本 虚拟机模板通过 vCenter Orchestrator 使用自定义工作流通过 vCloud Automation Center Designer 修改调配工作流 vSphere + Virtual SAN硬盘硬盘硬盘硬盘SSDSSD硬盘硬盘SSDOpenStackVirtual SAN 与与 OpenStack 框架框架从云就绪的应用到聚合了虚拟化管理程序的解决方案在 OpenStack 中充分利用经过闪存优化的存储旧版应用和云就绪应用的恢复能力用于 OpenStack UI 的 vSphere Web 插件Virtual SAN 可与可与 OpenStack 框架互操作框架互操作v

47、Sphere 驱动程序vSphere 数据存储vSphere + Virtual SAN硬盘硬盘硬盘硬盘SSDSSD硬盘硬盘SSDSwift对象存储Galance映像存储Horizon控制面板OpenStack 框架密钥库身份认证服务NSX驱动程序Neutron网络连接Nova计算节点vSphere数据存储驱动程序Cinder卷服务vSphere驱动程序VMware Virtual SAN设计和规模设定指南练习Virtual SAN 数据存储数据存储分布式数据存储容量可通过对跨 vSphere 集群中的多台主机发现的磁盘组及其磁盘大小进行合计确定。只有磁盘的可用容量才能计入 Virtual S

48、AN 数据存储的总容量。基于闪存的设备的容量专供 Virtual SAN 的缓存层使用。磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组每台主机：最多每台主机：最多 5 个磁盘组。每个磁盘组：个磁盘组。每个磁盘组：1 个个 SSD + 1 至至 7 个个 HDD磁盘组磁盘组VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 数据存储数据存储HDDHDDHDDHDDHDD对象对象符合 SCSI 语义的各存储块设备。驻留在 Virtual SAN 数据存储中的每个对象都包含多个组件。对象通过虚拟机存储配置文件获取存储性能和可用性服务要求。对象类型对象

49、类型定义定义虚拟机主目录虚拟机主目录所有虚拟机配置文件（.vmx、日志文件等）所在的位置交换文件交换文件仅当虚拟机启动时才会创建的独特存储对象VMDK虚拟机磁盘文件快照快照为虚拟机创建的独特存储对象组件组件对象由分布在 vSphere 集群中的各主机上的组件组成。Virtual SAN 5.5 当前支持每台主机最多包含 3000 个组件。容量大于 255 GB 的对象会自动分成多个组件。每个组件使用 2 MB 磁盘容量来存储元数据。见证见证见证组件是每个存储对象的一部分。仅包含对象元数据。在 Virtual SAN 集群中制定可用性决策时，将用作决定因素以避免“裂脑”行为。每个 Virtual

50、 SAN 见证组件也将使用 2 MB 容量。Virtual SAN 数据存储数据存储规模设定注意规模设定注意事项事项务必了解可用性和性能方面的存储功能对存储容量使用的影响。容许的故障数量每个对象的磁盘条带数闪存读缓存预留对象空间预留磁盘组磁盘组单个基于闪存的设备 (SAS/SATA/PCIe SSD) 外加一个或多个磁盘（SAS/SATA 硬盘）。多个磁盘组可构成 Virtual SAN 数据存储的分布式闪存层，并为其提供存储容量。使用修改后的磁盘文件系统 (VMFS-L) 进行格式化之后，即可作为单个数据存储装载到对象存储文件系统数据存储中。对 VMFS-L 磁盘文件系统进行格式化，总共会占

51、用 750 MB 容量/磁盘。项目项目最小最小最大最大磁盘组每台主机 1 个每台主机 5 个闪存设备 (SAS/SAS/PCIe SSD)每个磁盘组 1 个每个磁盘组 1 个磁盘设备每个磁盘组 1 个硬盘每个磁盘组 7 个硬盘磁盘格式化开销每个硬盘 750 MB每个硬盘 750 MB容许的故障数量容许的故障数量对 Virtual SAN 中存储容量使用的影响最大。基于虚拟机的可用性要求，虚拟机存储策略中定义的设置最多可能导致多使用四倍的虚拟机容量或单个磁盘容量。2 个完整数据副本个完整数据副本 + 1 个见证个见证每个对象的磁盘条带数每个对象的磁盘条带数如果每个对象的磁盘条带数增加到超过默认值

52、 1，则每个条带将计为一个单独的组件。这会影响每台主机支持的组件总数。磁盘组设计磁盘组设计每个磁盘组一个闪存设备。如有多个基于闪存的设备，将创建多个磁盘组以利用其他闪存。基于闪存的设备容量与磁盘容量相比的比率越高，缓存层的大小就越大。定义并减少存储故障域。故障域磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组磁盘组每台主机：最多每台主机：最多 5 个磁盘组。每个磁盘组：个磁盘组。每个磁盘组：1 个个 SSD + 1 至至 7 个个 HDD磁盘组磁盘组VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络VSAN 网络网络HDDHDDHDDHDDHDD确定闪存容量大小确定闪存容量大小

53、一般情况下，建议将 Virtual SAN 闪存容量的大小定为未考虑 容许的故障数 时预计所用存储容量的 10%。总闪存容量百分比应该基于使用情形及其容量和性能要求来计算。 10% 是一般建议，可能过多也可能不足。度量要求度量要求值值预计虚拟机空间使用容量20 GB预计虚拟机数1000每个虚拟机预计占用的空间总量20 GB x 1000 = 20,000 GB = 20 TB目标闪存容量百分比10%所需的闪存总量20 TB x 0.10 = 2 TB用于确定容量大小的练习公式用于确定容量大小的练习公式95限制条件限制条件VSAN 组件和 VMFS 元数据开销 (VSANmetaDataOver

54、head)：每个磁盘 1 GB变量变量每个集群的主机数 (Hst) = 8磁盘组数量 (DskGrp) = 5每个磁盘组的磁盘数 (DskPerDskGrp) = 7磁盘大小 (SzHDD) = 4000 GB容许的故障数 (ftt) = 1虚拟机数量 (VMs) = 800每个虚拟机的磁盘数量 (NumOfVMDK) = 1每个虚拟机的内存容量 (vmSwp) = 10 GB集群原始容量集群原始容量公式：Hst x NumDskGrpPerHst x NumDskPerDskGrp x SzHDD = y示例：8 x 5 x 7 x 4000 GB =1,120,000 GB =1,120

55、TB用于确定容量大小的练习公式用于确定容量大小的练习公式96VMFS 元数据元数据 公式：VMFSMetadata x NumDskGrpPerHst x NumDskPerDskGrp = y 示例：750 MB x 5 x 7 = 26,250 MB = 26.2 GB VMFS 元数据对象对象 公式：VMs x VMnamespace + vmSwap + NumOfVMDK = y 示例：800 x 1 + 1 + 1 = 2400 个对象注意：快照、克隆和 1 个以上的磁盘条带将会增加更多对象组件组件 公式：对象数 x ftt x 2 + 1 = y 示例：2400 x (1 x 2

56、 + 1) = 7200 个组件 = 平均每台主机 900 个组件（最大限制为每台主机 3000 个组件）组件元数据组件元数据 公式：NumComponents x compMetadata = y 示例：7200 个组件 x 2 MB = 14.4 GB 组件元数据用于确定容量大小的练习公式用于确定容量大小的练习公式97VSAN 元数据元数据 公式：compMetadata + VMFSMetadata = y 示例：14.4 GB + 26.2 GB = 40.6 GB VSAN 元数据交换使用量交换使用量 公式：(VMs x vmSwp x 2) 示例：交换空间 = (100 x 10 GB x 2) = 2000 GB可用容量 =