VSAN6.2九大特性和VSAN最佳实践分析

1、VSAN 动手实验动手实验 (深圳）深圳）2016.3.41VSAN 动手实验动手实验1. VSAN 6.2 新的九大特性2. VSAN 竞争分析3. VSAN 硬件选型及方案设计要点4. VSAN 动手实验VSAN 6.2九大特性与最佳实践九大特性与最佳实践3李琦 Neeki LIT 基基础架构迈向础架构迈向Server SAN和超融合架构和超融合架构4Source: IDC Hyperconverged Systems 2015-2019 Forecast$.8B$1.6B$2.4B$3.2B$3.9B20152016201720182019全球超融合系统市场状况全球超融合系统市场状况Tr

2、aditional SAN/NAS CAGR1: - 17.8%1 Wikibon Server SAN Research Project 2014Enterprise Server SAN CAGR1: 44.2%60% CAGR最广泛的部署选项最广泛的部署选项 5基于业界领先的 VMware 超融合软件 (HCS) 而构建经认证的解决方案经认证的解决方案精心打造的设备精心打造的设备Virtual SAN 就绪节点就绪节点EVO SDDC 集成系统集成系统 经认证的合作伙伴硬件经认证的合作伙伴硬件NSXvRealizeEMC 联盟联盟 HCI 设备设备VMware HCSVirtual SA

3、N + vSphere + vCenterVMware HCSVirtual SAN + vSphere + vCenterVMware HCSVirtual SAN + vSphere + vCenterEVO SDDC ManagerEVO SDDC 软件软件已更新仅部分地区供应设备软件设备软件即将推出更多客户愿意借助更多客户愿意借助 VMware HCS而不是竞争产品来部署而不是竞争产品来部署 HCI据我的经验来看，VMware 的解决方案非常可靠我们已准备好将 Virtual SAN 部署的规模扩大将近两倍。“”实际性能真的与所宣传的完全一致事实上，我能够轻松对其进行设置，一点也感觉不

4、到它的庞大！“”3000+超过3000多客户选择VMware HCS7极简的数据中心基础架构极简的数据中心基础架构极其简单极其简单100经过预先认证的就绪节点1 个个集成软件体系 100K每个节点的 IOPS14 倍倍Virtual SAN 总存储使用率提高50%TCO 更低1 个个适合关键业务应用、Openstack 和容器的平台7M 每个集群的 IOPS最高的性能最高的性能最低的成本最低的成本$ 任何应用、任何应用、任何规模任何规模为何这些选择为何这些选择 VMware HCS VSAN ？14倍倍ZDNet-至顶网VMware Virtual SAN 6.1评获评获2015年存储虚拟化解

5、决方案年存储虚拟化解决方案VMware Virtual SAN 6.1 Wins Best Shared Storage Solution in 2015 Award中国信息发展研究院VMware Virtual SAN 6.1荣膺中国软件和信息服务虚拟化领域荣膺中国软件和信息服务虚拟化领域最佳产品奖最佳产品奖VMware Virtual SAN 6.1 Awarded Chinas Best Virtualization Product中小企业IT采购杂志VMware Virtual SAN 荣膺荣膺2015最受中小企业信赖的品牌和产品最受中小企业信赖的品牌和产品VMware Virtual

6、 SAN Wins The Most Trusted Brand by SMEs in 2015 Award2015年年VSAN在中国荣获多项大奖在中国荣获多项大奖VMware VSAN简介简介910. . . 软件定义的存储针对虚拟机进行了优化 超融合体系架构（分布式，横向和纵向扩展） 可在任何标准x86服务器上运行 将HDD/SSD池化为共享数据存储 提供企业级的高可用性、可扩展性和性能 基于策略的自动化，满足SLA，可按虚机甚至vmdk级别的颗粒度设置存储策略 与VMware产品体系深度集成OverviewVirtual SAN Datastore. . . VMware VSAN专为虚

7、拟化环境设计的超融合软件（HCS）VMware VSAN 可随时用于所有可随时用于所有 vSphere 工作负载工作负载VMware vSphere + Virtual SAN终端用户终端用户计算计算测试测试/开发开发ROBO生产前调试生产前调试管理管理DMZ关键关键业务应用业务应用灾难恢复灾难恢复/灾难规避灾难规避适用于虚拟机的最佳存储适用于虚拟机的最佳存储针对针对 vSphere 优化优化企业级恢复能力企业级恢复能力关键业务应用就绪关键业务应用就绪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业就绪支

8、持IPv6网络软件校验和（Software Checksum）增强的Horizon集成已经过SAP测试且已就绪适用于VMware Photon的VSAN技术预览版极其简单极其简单QoS（IOPS限制值）性能监控和容量监控Health Check集成到vSphere Web Client内最低成本最低成本去重 压缩 纠删码特性一和特性二：去重和压特性一和特性二：去重和压缩（提高空间效缩（提高空间效率）率）仅支持全闪存按照磁盘组的级别，实现近线的去重和压缩 提高空间效率磁盘组越大，去重比率越高去重和压缩在集群级别激活当数据从缓存层De-staging（刷新）到持久化层时实现去重，在去重后实现压缩去

9、重在缓存写确认后执行固定大小的块去重 (4KB 数据块)在VSAN Stretched Cluster和ROBO方式下也支持去重和压缩14Betaesxi-01esxi-02esxi-03vmdkvmdkvSphere & Virtual SANvmdkAll Flash Only去重（去重（ Deduplication )原理，原理， 压缩压缩(Compression)注意问题注意问题15压缩压缩(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 纠删码：纠删码： RAID-5 Erasure Coding “FTT=1” 高可用

12、性 RAID-53+1 (最少4台主机，并非4的倍数，而是4台或更多即可)1.33倍的开销，以往的开销是两倍倍的开销，以往的开销是两倍以往20GB数据消耗40GB空间, 现在约为27GB可以实现在vmdk的颗粒度上，在VMware SPBM（基于存储策略的管理）里设置不支持VSAN Stretched Cluster16RAID-5ESXi HostparitydatadatadataAll Flash OnlyESXi HostdataparitydatadataESXi HostdatadataparitydataESXi Hostdatadatadataparity特性特性三三 纠纠删码

13、：删码： RAID-6 Erasure Coding“FTT=2” 的高可用性 RAID-64+2 (最少6台主机)1.5倍的开销，以往的开销是倍的开销，以往的开销是3倍倍以往20GB数据消耗60GB空间, 现在约为30GB可以实现在vmdk的颗粒度上，在SPBM里设置不支持VSAN Stretched Cluster17All Flash OnlyESXi HostparitydatadataRAID-6ESXi HostparitydatadataESXi HostdataparitydataESXi HostdataparitydataESXi HostdatadataparityESX

14、i HostdatadataparityErasure Coding (纠删纠删码码)18K 是数据， M是纠码。 K+M= 节点（磁盘数）Raid6 19D+P+Q20特性三：特性三： VMware 存储策略存储策略 里可按里可按vmdk设置设置Erasure Coding空间空间效率效率21显显著提高空间著提高空间效效率率: 14倍！倍！220246810121416基准+ Erasure Coding+ 去重和压缩Virtual SAN 6.2 存储使用率提高存储使用率提高*50%与混合竞争产品相比，全闪存每 GB 成本减少2 倍14 倍14 倍倍存储效率，无折中* 通过重复数据消除和压

15、缩而实现的改进会因工作负载不同而异。 VDI 完整克隆测试的结果。特特性四：性四：IOPS限制（限制（QoS）23New in 6.2 基于每个虚机或每个vmdk，能以可视化的图形界面来设置IOPS的限制值 一键即可设置 消除noisy neighbor（相邻干扰）的不利影响 可以在vmdk的颗粒度上满足性能的服务等级协议（SLA），在SPBM里设置 在一个集群/存储池，可以为不同虚机/vmdk，提供不同的性能，将原本可能相互影响的负载区分开来 用户在图形界面中，可以看到每个vmdk的IOPS值，并通过颜色(绿色,黄色,红色)判断实际IOPS与IOPS限制值的关系 计算IOPS时，包括vmdk

16、及其快照的读写操作vSphere + Virtual SANvSphere & Virtual SAN24特特性四：性四： VMware 存储策略存储策略 里可按里可按vmdk设置设置IOPS Limit注意：默认IO块大小是32K, 所以当设置为500IOPS时，实际对说64K块来说，只有250 IOPS性能服务性能服务-提供图形方式观察提供图形方式观察25特特性五：性五： 支支持纯持纯IPv6网络网络概览概览在仅有IPv6的模式下运行。所有网络通信都通过IPv6网络通过图形界面设置VSAN支持L2或L3组播通过HealthUI进行管理/监控支持IPv4 & IPv6 混合模

17、式的升级好处好处满足那些想迁往IPv6的客户需求 (例如，政府, 服务提供商)配合vSphere支持IPv6VSAN networkVSAN networkVSAN network支持纯IPv4网络或IPv6网络New in 6.2vSphere & Virtual SANVirtual SAN DatastoreNew in 6.2特特性六：性六： Software Checksum（软件校验和）（软件校验和）27概览概览数据的端到端校验，检测并解决静默磁盘错误软件校验和在集群级别默认是开启的，可以通过存储策略在vmdk级别关闭在后台执行磁盘扫描（Disk Scrubbing）如果通

18、过校验和验证发现了错误，则重建数据基于4K的块大小采用CRC32算法（CPU开销小）好处好处提供更高的数据完整性自动检测和解决静默磁盘错误（silent disk errors）Virtual SAN28特特性性六六： VMware 存储策略存储策略 里可按里可按vmdk设置设置Software Checksum特特性七：性七：详详细的性能监控集成到细的性能监控集成到vSphere Web Client里里性能监控性能监控容量监控容量监控29New in 6.2性能无缝集成在vSphere Web Client里，提供历史和实时的图表，并且可设置时间范围过滤的图表。性能监控允许从vCenter

19、监控现有的工作负载，包括宏观视图：集群延时、带宽和IOPS）；以及细颗粒度的视图：每个磁盘，每个磁盘组，每个物理盘（包括缓存层和持久化层），每个虚机，每个vmdk；以及缓存命中率。性能监控的数据，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：健康检查（健康检查（Health Check）集成到）集成到vSphere Web Client内内概览概览支持SNMP, 客户脚本,通过VC 警告发送Email；集群级别的概览去查看虚机的可用性；基于时间的警报触发机制； 详细的存储空间报表和使用分析（支持Ded

21、upe等）在图形界面内可设置主动地容量的Rebalance(再平衡)；通过性能的阈值设置警报；Integrate performance data in support bundle全部集成到运营管理界面中，也即成为vSphere Web Client的一部分，而非之前的插件New in Q1特特性九：其他改进性九：其他改进37New in 6.21、Client Cache写操作经由读内存（可视为延迟更低的缓存）类似虚机的数据本地性（如同CBRC *），能显著提升VDI的性能低开销，高性能2、Sparse Swap内存交换里的空间回收在VMware kernel，而非SPBM里管理；对于链接

22、克隆的存储利用率有帮助； 主机高级选项里设置，启用swap的策略，无需空间预留3、增、增强的强的Horizon集成集成4、已、已经过经过SAP测试且已就绪测试且已就绪5、适、适用于用于VMware Photon的的VSAN技术预览版技术预览版VMware vSphere & Virtual SAN*CBRC：用来存放多人经常同时存取的数据内容，如操作系统、设定文件、共享性高的应用程序。当众多用户同时提出相同I/O要求时，就能直接在服务器的内存上做读写，不必经由存储设备，借此加快读写速度，同时减少储存成本。42VMware SDS Data Plane（数据平面）功能更加丰富（数据平面）

23、功能更加丰富SPBM存储策略由存储策略由5项增加到项增加到至少至少9项！项！38VSAN 6.2 版版本概览本概览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 注意要点注意要点40VSAN

26、 主机设计主机设计选择VSAN HCL(兼容列表）上的服务器http:/ Ready Nodes的配置（含服务器和VDI）最小主机数与最大允许故障数(FTT)的关系Host = 2*FTT + 1Erasure Coding(VSAN 6.2才支持)下RAID 5至少要求4台主机RAID 6至少要求6台主机41VSAN 网络设计网络设计支持1Gb （混合），但推荐10Gb全闪全闪存阵列需使用存阵列需使用10Gb支持支持NIC Teaming可以提高网络可用性（故障切换）可以提高网络可用性（故障切换）VSAN 支持Jumbo Frames, 可降低CPU使用量以及提高吞吐VSAN需要多播. 选项

27、1 禁用IGMP Snooping选项2 配置IGMP Snooping Querier配置VDS，任何版本的VSAN均附带VDS功能Network I/O Control （10G网络，共享生产、管理、vMotion流量）42VSAN 存储设计存储设计43混合混合全闪全闪Caching 缓存层缓存层容量层SAS/NL SAS/SATA/Direct-attached JBOD容量层Flash DevicesData Persistence数数据持久化层据持久化层Virtual SANSSDPCIeUltra DIMMSSDPCIeUltra DIMM读缓存读缓存(70%) 和写缓存和写缓存 (30%)写缓存写缓存(100%), 从容量层读从容量层读每个主机最多支持5个磁盘组，每个磁盘组支持1个SSD做为缓存层，17个SSD或HDD作为持久化层；选择VSAN HCL(兼容列表）上的SSDhttp:/ Your Own 可查询SSD是否在VSAN兼容列表内设计容量层的10%为缓存只是参考值，实际取决于热点数据的多