【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程序中經(jīng)過優(yōu)化的 I/O 數(shù)據(jù)路徑上，可提供遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于虛擬設(shè)備或外部設(shè)備的性能。借助全閃存，可體驗(yàn)每臺(tái)主機(jī)最高 90K 的 IOPS，并且可擴(kuò)展到每集群最多 64 臺(tái)主機(jī)，這種配置非常適合虛擬桌面、遠(yuǎn)程 IT 和關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用。216。 可線性擴(kuò)展的存儲(chǔ)Virtual SAN 可對(duì)存儲(chǔ)和計(jì)算資源進(jìn)行可預(yù)測(cè)、彈性且無中斷的擴(kuò)展，無需進(jìn)行成本高昂的徹底升級(jí)。每個(gè) Virtual SAN 集群每次可橫向擴(kuò)展一個(gè)節(jié)點(diǎn)，也可以通過向現(xiàn)有主機(jī)添加容量進(jìn)行縱向擴(kuò)展，從而能夠?qū)崿F(xiàn)超過 8 PB 的原始存儲(chǔ)容量。 應(yīng)用場(chǎng)景VSAN自誕生之日起，已經(jīng)被廣大用戶應(yīng)用在了各種各樣的場(chǎng)景之中，這是因?yàn)閂SAN的應(yīng)用范圍非常廣泛，它可以隨時(shí)用于所有 vSphere 工作負(fù)載，包括關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用、桌面虛擬化、備份與容災(zāi)、測(cè)試和開發(fā)、DMZ/隔離區(qū)、管理集群、第2或第3層應(yīng)用、遠(yuǎn)程或分支辦公室（ROBO）等，如下圖所示。圖：VSAN可以用于所有vSphere負(fù)載在用戶的諸多應(yīng)用場(chǎng)景中，下面是比較典型的幾個(gè)場(chǎng)景。u 關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用u 虛擬桌面（VDI）u 備份與災(zāi)難恢復(fù)u 開發(fā)測(cè)試云圖：VSAN典型應(yīng)用場(chǎng)景除了上述應(yīng)用場(chǎng)景，VSAN還被廣泛應(yīng)用在IT運(yùn)維和遠(yuǎn)程與分支機(jī)構(gòu)辦公上面。目前，部署VSAN最多的場(chǎng)景如下圖所示。 圖：部署VSAN最多的場(chǎng)景 體系結(jié)構(gòu)VSAN的體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖：VSAN體系結(jié)構(gòu)對(duì)VSAN的主機(jī)、磁盤和網(wǎng)絡(luò)等方面的配置說明如下所示。u 集群配置中至少 3 臺(tái)主機(jī)或 2 臺(tái)主機(jī)加上數(shù)據(jù)中心見證組件u 3 臺(tái)主機(jī)都必須提供存儲(chǔ)u 建議主機(jī)都配置類似的硬件u 主機(jī)： 最多可擴(kuò)展為 64 臺(tái)u 磁盤： 本地連接的磁盤167。 混合式： 磁盤和閃存設(shè)備167。 全閃存： 僅限閃存設(shè)備u 網(wǎng)絡(luò)167。 1 GB 以太網(wǎng)或167。 10 GB 以太網(wǎng)（首選）u “見證”組件（僅限元數(shù)據(jù)）在可用性決策中充當(dāng)連接中斷器Virtual SAN 可以使用分層混合體系結(jié)構(gòu)或全閃存體系結(jié)構(gòu)部署，可利用全閃存存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)提供不少于9萬IOPS/主機(jī)，或通過混合存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)提供不少于4萬IOPS/主機(jī)，如下圖所示。圖：Virtual SAN 可以使用分層混合體系結(jié)構(gòu)或全閃存體系結(jié)構(gòu)部署Virtual SAN的上述體系結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)富有彈性的性能和容量擴(kuò)展，不再需要復(fù)雜的預(yù)測(cè)和大量的前期投入，具有如下特點(diǎn)。u 彈性：按需增長或縮減u 精細(xì)：添加單個(gè)節(jié)點(diǎn)或磁盤u 無中斷：不會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用停止運(yùn)行如下圖所示。圖：VSAN富有彈性的性能和容量擴(kuò)展接下來將介紹VSAN中的幾個(gè)重要概念。216。 獨(dú)立節(jié)點(diǎn)可靠陣列(RAIN)RAIN的含義是獨(dú)立節(jié)點(diǎn)可靠陣列，與獨(dú)立磁盤可靠陣列(RAID)相對(duì)。簡(jiǎn)單地說，RAIN意味著數(shù)據(jù)中心的環(huán)境現(xiàn)在可以承受vSphere主機(jī)(或主機(jī)中的組件，例如磁盤驅(qū)動(dòng)器或網(wǎng)絡(luò)接口)故障，并可繼續(xù)為所有虛擬機(jī)提供完整功能。不過，需要注意一點(diǎn)，即虛擬機(jī)可用性現(xiàn)在通過使用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略按具體虛擬機(jī)逐一定義。現(xiàn)在，vSphere管理員可以使用存儲(chǔ)策略定義Virtual SAN集群中的虛擬機(jī)能夠容許多少個(gè)主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或磁盤故障。如果選擇在存儲(chǔ)策略中將可用性功能設(shè)置為零，則主機(jī)或磁盤故障肯定會(huì)影響您的虛擬機(jī)可用性。關(guān)于RAIN需要格外注意的另一點(diǎn)是，如果出現(xiàn)故障，無需將故障節(jié)點(diǎn)上的所有數(shù)據(jù)遷移至集群中的其他節(jié)點(diǎn)。憑借RAIN體系結(jié)構(gòu)以及虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的使用，虛擬機(jī)副本可保留在集群中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)上。無需將故障主機(jī)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)撤出，因?yàn)閿?shù)據(jù)已存在于集群中的其他位置。圖：針對(duì)可用性的SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)如上圖所示，虛擬機(jī)存儲(chǔ)對(duì)象（虛擬機(jī)主目錄、VMDK、增量、交換）可以分布在Virtual SAN集群中的多個(gè)主機(jī)和磁盤內(nèi)。虛擬機(jī)可以使用復(fù)制副本提供可用性，或使用條帶提供HDD性能。對(duì)于獨(dú)立節(jié)點(diǎn)僅包括虛擬機(jī)的部分?jǐn)?shù)據(jù)，這種分布式結(jié)構(gòu)增加了原有數(shù)據(jù)的可靠性。216。 仲裁和副本副本是為虛擬機(jī)指定可用性功能時(shí)創(chuàng)建的虛擬機(jī)存儲(chǔ)對(duì)象實(shí)例的備份。可用性功能決定了可創(chuàng)建的副本數(shù)量。在集群中出現(xiàn)主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或磁盤故障時(shí)，此機(jī)制可使虛擬機(jī)使用一組完整的對(duì)象繼續(xù)運(yùn)行。仲裁是每個(gè)存儲(chǔ)對(duì)象的一部分。它們不包含數(shù)據(jù)，而僅包含元數(shù)據(jù)。其作用是在Virtual SAN集群中做出可用性決定時(shí)用作仲裁。仲裁在Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上占用大約2MB的空間用于存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)。注意：要使某個(gè)對(duì)象在Virtual SAN中可訪問，則其50%以上的組成部分必須可供訪問。216。 固態(tài)磁盤的作用固態(tài)磁盤(SSD)在Virtual SAN中做為緩存層功能時(shí)具有兩個(gè)作用：提供讀緩存和寫緩沖區(qū)。這可以顯著提高虛擬機(jī)的性能。在某些方面，Virtual SAN可以與市場(chǎng)上的大量“混合”存儲(chǔ)解決方案相媲美，后者也是使用SSD和HDD存儲(chǔ)組合以提高I/O性能，并具有基于低成本HDD存儲(chǔ)進(jìn)行橫向擴(kuò)展的能力。u 讀緩存的作用讀緩存可以保留經(jīng)常訪問的磁盤塊的緩存。這可減少緩存命中時(shí)的I/O讀取延遲。虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用實(shí)際讀取的塊可能并非位于運(yùn)行虛擬機(jī)的同一vSphere主機(jī)上。為解決這一問題，Virtual SAN會(huì)在Virtual SAN集群中的vSphere主機(jī)之間分發(fā)緩存塊目錄。這使vSphere主機(jī)可以確定是否另一臺(tái)主機(jī)具有不在本地緩存中的緩存數(shù)據(jù)。如果確實(shí)如此，則vSphere主機(jī)會(huì)通過互連線路從另一臺(tái)主機(jī)上檢索緩存塊。如果緩存塊不在任何Virtual SAN主機(jī)中，則直接從HDD進(jìn)行檢索。u 寫緩存的作用寫緩存可用作非易失性寫緩沖區(qū)。事實(shí)上，通過使用SSD存儲(chǔ)來執(zhí)行寫入，還可以減少寫入操作的延遲。由于寫入的數(shù)據(jù)將進(jìn)入SSD存儲(chǔ)，因此自然需要確保在Virtual SAN集群中的其他位置有數(shù)據(jù)副本。部署到Virtual SAN的所有虛擬機(jī)都具有一項(xiàng)可用性策略設(shè)置，用于確保至少有一個(gè)額外的虛擬機(jī)數(shù)據(jù)副本可用，其中包括寫緩存內(nèi)容。當(dāng)客戶操作系統(tǒng)(OS)中運(yùn)行的應(yīng)用啟動(dòng)寫入之后，寫入的數(shù)據(jù)將被并行發(fā)送到當(dāng)前主機(jī)上的本地寫緩存和遠(yuǎn)程主機(jī)上的寫緩存。在確認(rèn)寫入前，寫入的數(shù)據(jù)必須提交至上述兩臺(tái)主機(jī)上的SSD中。這意味著如果某臺(tái)主機(jī)出現(xiàn)故障，在Virtual SAN集群中的另一塊SSD上還有一份數(shù)據(jù)副本，因此不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)丟失。虛擬機(jī)將通過Virtual SAN互連線路訪問另一個(gè)Virtual SAN主機(jī)上的數(shù)據(jù)副本。 基于存儲(chǔ)策略的管理前文曾提到，基于存儲(chǔ)策略的管理(SPBM)目前在VMware的“軟件定義的存儲(chǔ)”愿景的策略和自動(dòng)化方面發(fā)揮主要作用。使用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略，管理員可以為虛擬機(jī)指定一組必需的存儲(chǔ)功能，或者更具體地為虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用指定一組要求。這組必需的存儲(chǔ)功能將被向下推送至存儲(chǔ)層，存儲(chǔ)層則檢查可對(duì)此虛擬機(jī)的存儲(chǔ)對(duì)象進(jìn)行實(shí)例化以滿足這組要求的位置。例如，集群中的可用條帶寬度是否足以滿足此虛擬機(jī)的要求?；蛘?，集群中是否有足夠數(shù)量的主機(jī)來滿足“允許的故障數(shù)量”要求。如果Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可識(shí)別虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中設(shè)置的功能，則將在調(diào)配向?qū)е凶鳛槠ヅ滟Y源而亮顯。因此，在部署虛擬機(jī)時(shí)，如果Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可以滿足虛擬機(jī)附帶的虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中的要求，則從其自身摘要窗口的存儲(chǔ)角度看，可以認(rèn)為該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)符合規(guī)定。如果Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)被超額分配或無法滿足容量要求，則可能仍在部署向?qū)е酗@示為匹配資源，但調(diào)配任務(wù)卻失敗。SPBM現(xiàn)在可以提供策略驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)機(jī)制，基于虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中設(shè)置的所需存儲(chǔ)功能，為虛擬機(jī)選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)。 Virtual SAN功能本節(jié)將介紹可以在虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中設(shè)置的所需存儲(chǔ)功能。這些功能在成功配置集群后由Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)顯示，它們著重說明了每個(gè)虛擬機(jī)上的存儲(chǔ)所需的可用性、性能和大小要求。如果未正確提出要求，換言之，如果將功能置于Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)無法檢測(cè)到的存儲(chǔ)級(jí)別，則Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在調(diào)配期間將不再顯示為匹配資源。216。 允許的故障數(shù)量這一屬性要求存儲(chǔ)對(duì)象至少允許集群中的并行主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或磁盤故障的“Number Of Failures To Tolerate”(允許的故障數(shù)量)，并仍確保對(duì)象的可用性。如果此屬性已填充，則指定配置必須至少包含“Number Of Failures To Tolerate”(允許的故障數(shù)量)+1個(gè)副本，還可包含一個(gè)額外的仲裁對(duì)象以確保此對(duì)象的數(shù)據(jù)可用(維護(hù)定額以防裂腦)，即使存在“Number Of Failures To Tolerate”(允許的故障數(shù)量)的并發(fā)主機(jī)故障，情況也不例外。因此，要容許n個(gè)故障，至少必須存在(n+1)個(gè)對(duì)象副本且至少需要(2n+1)臺(tái)主機(jī)。注意：?jiǎn)闻_(tái)主機(jī)上的任意磁盤故障均可視為符合此標(biāo)準(zhǔn)的“故障”。因此，如果將“Number Of Failures To Tolerate”(允許的故障數(shù)量)設(shè)置為1，則當(dāng)主機(jī)A上出現(xiàn)一個(gè)磁盤故障，同時(shí)主機(jī)B上出現(xiàn)另一個(gè)磁盤故障時(shí)，此對(duì)象將無法保存。216。 每個(gè)對(duì)象的磁盤條帶數(shù)這可定義分布有存儲(chǔ)對(duì)象的每個(gè)副本的物理磁盤的數(shù)量。如果讀緩存無效的話，則高于1的值可能會(huì)提高性能，但會(huì)使用更多的系統(tǒng)資源。為了解磁盤條帶的影響，我們首先從寫入操作方面對(duì)其進(jìn)行了解，然后再從讀取操作方面進(jìn)行了解。由于寫入的所有數(shù)據(jù)都將進(jìn)入SSD寫緩沖區(qū)，因此增加磁盤條帶數(shù)量可能無法提高寫入性能。這是因?yàn)闊o法保證新的條帶使用不同的SSD。新的條帶可能位于相同的磁盤組中并因此使用相同的SSD。磁盤條帶數(shù)量增加能夠發(fā)揮作用的唯一一種情況是在許多寫入從SSD降級(jí)到磁盤時(shí)。從讀取角度來看，磁盤條帶數(shù)量增加在您遇到許多緩存丟失時(shí)會(huì)有幫助。例如，如果虛擬機(jī)每秒處理2000個(gè)讀取操作且緩存命中率為90%，則每秒將有200個(gè)讀取操作必須通過HDD存儲(chǔ)處理。在這種情況下，單個(gè)HDD可能無法處理這些讀取操作，因此，磁盤條帶數(shù)量增加對(duì)此會(huì)有所幫助。通常，默認(rèn)磁盤條帶數(shù)量1能滿足所有或大多數(shù)虛擬機(jī)工作負(fù)載要求。磁盤條帶是僅在少量高性能虛擬機(jī)運(yùn)行時(shí)才應(yīng)更改的要求。216。 閃存讀緩存預(yù)留這是在SSD上預(yù)留的作為存儲(chǔ)對(duì)象讀緩存的閃存容量大小。它被指定為虛擬機(jī)磁盤存儲(chǔ)對(duì)象的邏輯大小的百分比。它以百分比值(%)形式表示，具有四位小數(shù)。精細(xì)的粒度單位大小是必需的，這樣管理員可以表達(dá)(sub–1)%單位。以1TB磁盤為例。如果我們將讀緩存預(yù)留限制為1%的增量，會(huì)造成緩存預(yù)留以10GB增量增加，在大多數(shù)情況下，對(duì)于單個(gè)虛擬機(jī)來說，這樣的增量過大。注意：無需設(shè)置預(yù)留以獲取緩存。預(yù)留應(yīng)設(shè)置為0，除非您試圖解決真正的性能問題。如果不預(yù)留緩存空間，則Virtual SAN調(diào)度程序可管理公平緩存分配。為一個(gè)虛擬機(jī)預(yù)留的緩存不可用于其他虛擬機(jī)。未預(yù)留的緩存在所有對(duì)象之間平等共享。有關(guān)閃存讀緩存預(yù)留的最后一點(diǎn)涉及讀取性能。即使讀取性能已可接受，仍可使用額外緩存避免更多讀取進(jìn)入HDD，從而減少緩存丟失。這可使更多寫入進(jìn)入HDD。因此，通過增加閃存讀取緩存預(yù)留可以間接提高寫入性能。不過，僅當(dāng)從SSD向HDD刷新數(shù)據(jù)造成瓶頸時(shí)，才應(yīng)考慮設(shè)置預(yù)留。注：全閃存架構(gòu)，不做讀緩存預(yù)留配置。216。 對(duì)象空間預(yù)留此功能可定義初始化期間在HDD上應(yīng)預(yù)留的存儲(chǔ)對(duì)象的邏輯大小百分比。默認(rèn)情況下，Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上的調(diào)配為“精簡(jiǎn)”?！癘bjectSpaceReservation”(對(duì)象空間預(yù)留)是在Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上預(yù)留的空間量，指定為虛擬機(jī)磁盤的百分比。此值是必須預(yù)留的最小容量。此屬性用于指定精簡(jiǎn)調(diào)配的存儲(chǔ)對(duì)象。如果將“ObjectSpaceReservation”(對(duì)象空間預(yù)留)設(shè)置為100%，則虛擬機(jī)的所有存儲(chǔ)容量均預(yù)先提供。注意：如果您調(diào)配虛擬機(jī)并選擇厚磁盤格式lazy zero或eager zero，則此設(shè)置將覆蓋虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中的“ObjectSpaceReservation”(對(duì)象空間預(yù)留)設(shè)置。目前不推薦這樣使用。216。 強(qiáng)制調(diào)配如果啟用此選項(xiàng)，則即使當(dāng)時(shí)集群中的可用資源無法滿足虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中指定的功能，仍將調(diào)配對(duì)象。Virtual SAN將嘗試在資源可用時(shí)使對(duì)象達(dá)到合規(guī)。如果此參數(shù)設(shè)置為非零值，則即使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)不符合虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中指定策略的要求，仍將調(diào)配對(duì)象。不過，如果集群中有足夠空間可滿足至少一個(gè)副本的預(yù)留要求，則即使已打開“Force Provisioning”(強(qiáng)制調(diào)配)，調(diào)配仍將失敗。此選項(xiàng)默認(rèn)為禁用。 仲裁示例以下仲裁示例涉及磁盤條帶數(shù)為1且“NumberOfFailuresToTolerate”(允許的故障數(shù)量)為1的虛擬機(jī)的部署。在這種情況下，將創(chuàng)建此虛擬機(jī)的兩個(gè)副本。實(shí)際上，這是一個(gè)具有兩個(gè)副本的RAID1虛擬機(jī)。不過，只有兩個(gè)副本，無法區(qū)分網(wǎng)絡(luò)分區(qū)和主機(jī)之間的故障。因此，稱為“仲裁”的第三個(gè)實(shí)體被添加到配置中。要使Virtual SAN上的對(duì)象可用，必須滿足以下兩個(gè)條件:u 至少一個(gè)副本必須完整，可用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。u 所有組件中，50%以上必須可用。在上面的示例中，僅當(dāng)存在對(duì)一個(gè)副本和一個(gè)仲裁或兩個(gè)副本的訪問權(quán)限時(shí)才可訪問對(duì)象。這樣，集群的一部分在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)情況下最多可以訪問一個(gè)對(duì)象。 虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略Virtual ，因?yàn)槟鷺?gòu)建了一個(gè)包含虛擬機(jī)調(diào)配要求的策略。與之前版本的vSphere存儲(chǔ)配置文件相比，Virtual SAN中的虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略工作方式有一個(gè)主要區(qū)別。使用原始版本的vSphere存儲(chǔ)配置文件，可以在調(diào)配虛擬機(jī)時(shí)使用策略中的功能選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)。新的虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略不僅可選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)，還能與對(duì)指定虛擬機(jī)具有特定可用性和性能要求的底層存儲(chǔ)層通信。因此，當(dāng)使用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略調(diào)配虛擬機(jī)時(shí)，Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可能成為目標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，其他策略設(shè)置則規(guī)定可用性對(duì)虛擬機(jī)文件副本數(shù)量的要求，并且還可能包含性能方面的條帶寬度要求。216。 啟用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略啟用Virtual SAN時(shí)將自動(dòng)啟用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略。要手動(dòng)啟用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略，必須導(dǎo)航到VMware vSphere Client主頁位置，然后選擇規(guī)則和配置文件。虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略部分位于此處。單擊虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略將顯示大量圖標(biāo)。其中一個(gè)圖標(biāo)可啟用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略功能。這可以按主機(jī)或集群?jiǎn)⒂谩?