【正文】 u 利用OpenStack 延展到云 167。 端到端策略自動(dòng)化167。 零阻力訪問(wèn)基礎(chǔ)架構(gòu) VSAN 2016年初，VMware公布了VSAN ，這是第四代VSAN，與第三代的發(fā)布時(shí)間相差不到半年，由此可以看出VMware軟件定義存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)平面和控制平面的突飛猛進(jìn)。此次發(fā)布的VSAN ，它意味著VSAN做為企業(yè)就緒的超融合存儲(chǔ)，又向前邁進(jìn)了一大步。另外，在從單一產(chǎn)品轉(zhuǎn)向全超融合軟件堆棧的解決方案HCS（vSphere+VSAN+管理）方面，除了可以提供軟件，目前有增加了一個(gè)選擇，即：通過(guò)VSAN的OEM廠商，在出廠前預(yù)裝好vSphere和VSAN軟件的，且經(jīng)工程驗(yàn)證過(guò)的HCI一體機(jī)。不同于之前的EVO:RAIL的是，這種一體機(jī)能夠支持多種靈活的配置。目前，除了SuperMicro、富士通、DELL等服務(wù)器廠商之外，還得到了EMC（名為VxRAIL）、HDS等存儲(chǔ)公司的大力支持。VSAN ，接下來(lái)將對(duì)這些特性進(jìn)行詳細(xì)介紹。圖：VSAN 216。 去重（重復(fù)數(shù)據(jù)刪除）和壓縮VSAN ，該功能可以有效提高空間效率。u 僅支持全閃存u 按照磁盤(pán)組的級(jí)別，實(shí)現(xiàn)近線的去重和壓縮167。 磁盤(pán)組越大，去重比率越高u 當(dāng)數(shù)據(jù)從緩存層Destaging（刷新）到持久化層時(shí)實(shí)現(xiàn)去重，在去重后實(shí)現(xiàn)壓縮167。 去重在緩存寫(xiě)確認(rèn)后執(zhí)行167。 固定大小的塊去重 (4KB 數(shù)據(jù)塊)167。 CPU利用率一般小于5%，最多不超過(guò)15%u 去重可將空間最高縮減到1/5，實(shí)際情況取決于虛機(jī)的類(lèi)型和工作負(fù)載u 壓縮采用LZ4算法u 在VSAN Stretched Cluster和ROBO方式下也支持去重和壓縮圖：去重和壓縮216。 糾刪碼（Erasure Coding, EC）原來(lái)FTT=1時(shí)，需要跨網(wǎng)絡(luò)做數(shù)據(jù)鏡像，類(lèi)似RAID 1，存儲(chǔ)利用率較低。采用Erasure Coding能夠提高存儲(chǔ)利用率，它類(lèi)似跨網(wǎng)絡(luò)做RAID 5或RAID 6。VSAN可以在VMDK的顆粒度上實(shí)現(xiàn)Erasure Coding，可在SPBM里設(shè)置。RAID5 的Erasure Coding模式最大允許一臺(tái)主機(jī)故障，它要求至少4臺(tái)主機(jī)。以往FTT=1時(shí)，存儲(chǔ)容量的開(kāi)銷(xiāo)是數(shù)據(jù)的兩倍，舉例來(lái)說(shuō)，以往20GB數(shù)據(jù)在FTT=1時(shí)消耗40GB空間, 采用RAID5 的Erasure Coding模式后，消耗約為27GB。圖：RAID5 的Erasure Coding模式RAID6的Erasure Coding模式最大允許兩臺(tái)主機(jī)故障。它要求至少6臺(tái)主機(jī)。以往FTT=2時(shí)，存儲(chǔ)容量的開(kāi)銷(xiāo)是數(shù)據(jù)的3倍，舉例來(lái)說(shuō)，以往20GB數(shù)據(jù)在FTT=2時(shí)消耗60GB空間, 采用RAID6的Erasure Coding模式后，消耗約為30GB。圖：RAID6 的Erasure Coding模式VMware通過(guò)VDI的完整克隆測(cè)試證實(shí)通過(guò)Erasure Coding（2倍）、去重和刪除（7倍），能夠顯著地提升空間效率至原來(lái)的14倍，如下圖所示。圖：顯著提高空間效率216。 QoS（IOPS限制）QoS（IOPS限制）的設(shè)置使得VSAN在數(shù)據(jù)平面也即存儲(chǔ)高級(jí)功能上邁進(jìn)了一大步，即使是傳統(tǒng)外置陣列，支持QoS的廠商也是屈指可數(shù)。VSAN的IOPS限制有如下特點(diǎn)：u 基于每個(gè)虛機(jī)或每個(gè)vmdk，能以可視化的圖形界面來(lái)設(shè)置IOPS的限制值u 一鍵即可設(shè)置u 消除noisy neighbor（相鄰干擾）的不利影響u 可以在vmdk的顆粒度上滿足性能的服務(wù)等級(jí)協(xié)議（SLA），在SPBM里設(shè)置u IOPS限制值可以動(dòng)態(tài)的修改u 在一個(gè)集群/存儲(chǔ)池，可以為不同虛機(jī)/vmdk，提供不同的性能，將原本可能相互影響的負(fù)載區(qū)分開(kāi)來(lái)u 用戶(hù)在圖形界面中，可以看到每個(gè)vmdk的IOPS值，并通過(guò)顏色(綠色、黃色、紅色)判斷實(shí)際IOPS與IOPS限制值的關(guān)系圖：IOPS限制216。 支持純IPv6網(wǎng)絡(luò)VSAN ，該功能具有如下特點(diǎn)。u 可以在僅有IPv6的模式下運(yùn)行，所有網(wǎng)絡(luò)通信都通過(guò)IPv6網(wǎng)絡(luò)u 通過(guò)圖形界面設(shè)置u VSAN支持L2或L3組播u 通過(guò)HealthUI進(jìn)行管理/監(jiān)控u 支持IPv4 amp。 IPv6 混合模式的升級(jí)該特性可以滿足那些想遷往IPv6的客戶(hù)需求 (例如，政府, 服務(wù)提供商)。圖：支持純IPv6網(wǎng)絡(luò)216。 軟件校驗(yàn)和（Software Checksum）VSAN ，它具有如下特性。u 數(shù)據(jù)的端到端校驗(yàn)，檢測(cè)并解決靜默磁盤(pán)錯(cuò)誤u 軟件校驗(yàn)和在集群級(jí)別默認(rèn)是開(kāi)啟的，可以通過(guò)存儲(chǔ)策略在vmdk級(jí)別關(guān)閉u 在后臺(tái)執(zhí)行磁盤(pán)掃描（Disk Scrubbing）u 如果通過(guò)校驗(yàn)和驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，則重建數(shù)據(jù)u 基于4K的塊大小u 采用CRC32算法（CPU開(kāi)銷(xiāo)小）該功能可以提供更高的數(shù)據(jù)完整性，自動(dòng)檢測(cè)和解決靜默磁盤(pán)錯(cuò)誤（silent disk errors）。圖：軟件校驗(yàn)和216。 詳細(xì)的性能/容量監(jiān)控集成到vSphere Web Client里VSAN ，同時(shí)，VSAN還支持第三方廠商的API集成，包括性能分析，故障分析和趨勢(shì)分析。1) 性能監(jiān)控性能監(jiān)控?zé)o縫集成在vSphere Web Client里，它可以提供歷史和實(shí)時(shí)的圖表，并且可設(shè)置時(shí)間范圍過(guò)濾的圖表。性能監(jiān)控允許從vCenter監(jiān)控現(xiàn)有的工作負(fù)載，包括宏觀視圖：集群延時(shí)、帶寬和IOPS；以及細(xì)顆粒度的視圖：每個(gè)磁盤(pán)，每個(gè)磁盤(pán)組，每個(gè)物理盤(pán)（包括緩存層和持久化層），每個(gè)主機(jī)，每個(gè)虛機(jī)，每個(gè)vmdk；以及緩存命中率。性能監(jiān)控的數(shù)據(jù)，以分布式方式存放在VSAN上。圖：性能監(jiān)控下圖是按照每個(gè)物理磁盤(pán)的監(jiān)控視圖圖：按照每個(gè)物理磁盤(pán)的監(jiān)控視圖下圖是按照每個(gè)虛機(jī)的監(jiān)控視圖圖：按照每個(gè)虛機(jī)的監(jiān)控視圖通過(guò)上面描述可以看出，相比以前的版本，VSAN 。2) 容量監(jiān)控下圖是存儲(chǔ)容量報(bào)告的監(jiān)控視圖圖：存儲(chǔ)容量報(bào)告的監(jiān)控視圖216。 健康檢查（Health Check）集成到vSphere Web Client內(nèi)以往Health Check是以插件的形式出現(xiàn)，VSAN ，將其全部集成到運(yùn)營(yíng)管理界面中，也即成為vSphere Web Client內(nèi)在的一部分。集成更為緊密，而且方便了用戶(hù)，并且在功能上有如下增強(qiáng)：u 支持SNMP、客戶(hù)腳本、通過(guò)VC 警告發(fā)送Emailu 通過(guò)集群級(jí)別的概覽去查看虛機(jī)的可用性u(píng) 基于時(shí)間的警報(bào)觸發(fā)機(jī)制u 詳細(xì)的存儲(chǔ)空間報(bào)表和使用分析（支持Dedupe等）u 在圖形界面內(nèi)可設(shè)置主動(dòng)地容量的再平衡u 通過(guò)性能的閾值設(shè)置警報(bào)下面的是VSAN健康測(cè)試的視圖，它包括模擬一臺(tái)主機(jī)故障，一臺(tái)主機(jī)與vCenter網(wǎng)絡(luò)失聯(lián)，VSAN腦裂，VSAN禁用，組播，以及磁盤(pán)、組件、主機(jī)等的全面檢測(cè)。圖：VSAN健康測(cè)試216。 其他改進(jìn)u 增強(qiáng)的Horizon集成u 已經(jīng)過(guò)SAP測(cè)試且已就緒u 適用于VMware Photon的VSAN技術(shù)預(yù)覽版u Client Cache167。 寫(xiě)操作經(jīng)由讀內(nèi)存（可視為延遲更低的緩存）167。 類(lèi)似虛機(jī)的數(shù)據(jù)本地性（如同CBRC），能顯著提升VDI的性能167。 低開(kāi)銷(xiāo)，高性能u Sparse Swap167。 內(nèi)存交換里的空間回收167。 在VMware kernel，而非SPBM里管理；能提升鏈接克隆的存儲(chǔ)利用率167。 在主機(jī)高級(jí)選項(xiàng)里設(shè)置，啟用swap的策略，無(wú)需空間預(yù)留4 VMware軟件定義存儲(chǔ)之規(guī)劃設(shè)計(jì)與部署建議 解決方案設(shè)計(jì) 方案概括Virtual SAN 集群配置中至少有 3 臺(tái)主機(jī)或 2 臺(tái)主機(jī)加上數(shù)據(jù)中心見(jiàn)證組件?；旌辖Y(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須至少有一個(gè)全新的SSD 和一個(gè)全新的SAS/SATA/PCIe 磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器。全閃存結(jié)構(gòu)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須至少擁有兩個(gè)全新SSD和一個(gè)全新SAS/SATA/PCIe磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，其中一個(gè)SSD標(biāo)記為緩存層，其他一個(gè)用于存儲(chǔ)容量。這些計(jì)算節(jié)點(diǎn)并不會(huì)專(zhuān)用于 Virtual SAN：它們也會(huì)為各種正常的 vSphere 工作負(fù)載提供支持。圖：基礎(chǔ)架構(gòu)Virtual SAN 會(huì)在創(chuàng)建群集時(shí)“開(kāi)啟”；這樣，新的存儲(chǔ)資源就會(huì)像計(jì)算資源一樣透明地添加到池中。Virtual SAN 可在所有節(jié)點(diǎn)之間提供一個(gè)集中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，供虛擬機(jī)及其 VMDK 使用?？梢栽谕粋€(gè) Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)實(shí)施多種策略（冗余、性能），無(wú)需預(yù)先創(chuàng)建常用的存儲(chǔ)池：金級(jí)、銀級(jí)等。Virtual SAN 可對(duì)所需的策略進(jìn)行監(jiān)控，并且只要有足夠的資源，也可以根據(jù)需要進(jìn)行自我調(diào)整：條帶化數(shù)據(jù)對(duì)象、使用更多 SSD 緩存等。目前，Virtual SAN 的數(shù)據(jù)服務(wù)都由 vSphere 提供：快照、鏈接克隆、復(fù)制、vSphere HA、DRS、VDP，或者通過(guò)第三方技術(shù)合作伙伴提供。此外，Virtual SAN 具有卓越的“節(jié)點(diǎn)撤離功能”，可以在關(guān)閉節(jié)點(diǎn)進(jìn)行維護(hù)或更換之前，重新定位正在運(yùn)行的進(jìn)程及其相關(guān)存儲(chǔ)。在 vSphere 群集中，并非所有節(jié)點(diǎn)都需要具有本地存儲(chǔ)；沒(méi)有磁盤(pán)的節(jié)點(diǎn)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn) Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。216。 混合架構(gòu)解決方案運(yùn)行Virtual SAN 的每個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)最多支持 5 個(gè)磁盤(pán)組。每個(gè)磁盤(pán)組有1~ 7 個(gè)HDD磁盤(pán)，但必須有一個(gè)的 SSD用于緩存層。這些磁盤(pán)可以是內(nèi)部磁盤(pán)，也可以是通過(guò)JBOD 進(jìn)行認(rèn)證的外部磁盤(pán)。之所以有磁盤(pán)組的概念是因?yàn)椋试S主機(jī)內(nèi)多個(gè)SSD參與讀寫(xiě)緩存的工作，并把故障域縮小到一定范圍內(nèi)。圖：磁盤(pán)組SSD充當(dāng)分布式讀寫(xiě)緩存，并不用于永久保存數(shù)據(jù)。每個(gè)磁盤(pán)組只支持一個(gè)SDD：70%的SSD 容量用于緩存讀取，其余30% 用于寫(xiě)入?？梢栽谌∠虼疟P(pán)暫存之前，在兩個(gè)或兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)之間鏡像緩存寫(xiě)入來(lái)對(duì)該緩存寫(xiě)入進(jìn)行保護(hù)。也可以使用多節(jié)點(diǎn)鏡像來(lái)防止發(fā)生磁盤(pán)故障和節(jié)點(diǎn)故障。216。 全閃存架構(gòu)解決方案全閃存架構(gòu)中，所有的磁盤(pán)都必須是固態(tài)磁盤(pán)，運(yùn)行Virtual SAN 的每個(gè)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)最多支持 5 個(gè)磁盤(pán)組。每個(gè)磁盤(pán)組有1~ 7 個(gè)SSD磁盤(pán)用于存儲(chǔ)容量，同時(shí)必須有至多一個(gè)的 SSD用于緩存層。SSD充當(dāng)分布式緩存時(shí)，并不用于永久保存數(shù)據(jù)。每個(gè)磁盤(pán)組只支持一個(gè)SSD最為緩存層：由于全閃存架構(gòu)的存儲(chǔ)容量的也用固態(tài)硬盤(pán)實(shí)現(xiàn)，故讀性能不是瓶頸，緩存層SSD100% 用于寫(xiě)入。借助于全閃存架構(gòu)，以及更高的可用性，VSAN 、DR和測(cè)試/開(kāi)發(fā)場(chǎng)景之外，還能支持關(guān)鍵的業(yè)務(wù)應(yīng)用。 應(yīng)用于關(guān)鍵應(yīng)用的方案框架VSAN ，有許多性能提升和功能增加，VSAN已經(jīng)被驗(yàn)證，可以支持關(guān)鍵應(yīng)用的環(huán)境要求。為虛擬化的關(guān)鍵應(yīng)用提供高性能、高可用性和可在線擴(kuò)展的企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)解決方案，包括Tier1生產(chǎn)和業(yè)務(wù)關(guān)鍵應(yīng)用。在VSAN 里，全閃存能為每主機(jī)提供高達(dá)90K IOPS的性能。響應(yīng)時(shí)間縮短到亞毫秒級(jí)別，可以滿足Tier1或關(guān)鍵業(yè)務(wù)工作負(fù)載的需求，包括Oracle 、Microsoft SQL Server和ERP等關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的需求。圖：全閃存架構(gòu)示意 應(yīng)用于虛擬桌面場(chǎng)景的方案框架圖：虛擬桌面的存儲(chǔ)216。 Virtual SAN 是適用于 VDI 的理想解決方案167。 經(jīng)過(guò)閃存加速的體系結(jié)構(gòu)可處理寫(xiě)入密集型工作負(fù)載的峰值需求（啟動(dòng)風(fēng)暴、登錄風(fēng)暴等）167。 可與 Horizon View 產(chǎn)品互操作以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單性和易用性167。 能夠精確地從概念證明擴(kuò)展到生產(chǎn)以避免超額配置167。 極具吸引力的性?xún)r(jià)比可提供一流的性能和價(jià)值167。 無(wú)縫的按需求擴(kuò)展，避免了前期的巨額投資167。 支持高密度VDI圖：Virtual SAN的擴(kuò)展傳統(tǒng)虛擬桌面環(huán)境（VDI）的共享存儲(chǔ)，在進(jìn)行擴(kuò)展的時(shí)，需要增添服務(wù)器和存儲(chǔ)陣列；而采用Virtual SAN作為VDI存儲(chǔ)的時(shí)候，僅需要擴(kuò)展服務(wù)器，依靠服務(wù)器內(nèi)的本地存儲(chǔ)來(lái)增加虛擬共享存儲(chǔ)容量?？梢哉f(shuō)，VDI的存儲(chǔ)包含在單獨(dú)的服務(wù)器里，縱向可以通過(guò)添加磁盤(pán)進(jìn)行擴(kuò)展，橫向可以通過(guò)增加新的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，新的節(jié)點(diǎn)需要包含SSD和HDD磁盤(pán)。這樣的最大好處是可以根據(jù)需要平滑擴(kuò)展，降低前期投資。企業(yè)可以快速?gòu)腜OC測(cè)試環(huán)境轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)免除了對(duì)外界存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)和容量規(guī)劃。最重要的是，應(yīng)用的性能并沒(méi)有下降，服務(wù)器內(nèi)的SSD層把應(yīng)用的延遲/相應(yīng)時(shí)間降到了毫秒級(jí)。Virtual SAN在和View結(jié)合使用時(shí)，Horizon View 可用性策略如下（默認(rèn)且推薦、可修改）：216。 全克隆策略167。 FTT = 1 永久167。 FTT = 0 非永久216。 鏈接克隆策略167。 OS Disk: FTT = 1 專(zhuān)屬池167。 OS Disk: FTT = 0 浮動(dòng)池167。 Replica Disk: FTT = 1 應(yīng)用于3層應(yīng)用或測(cè)試和開(kāi)發(fā)的方案框架圖：通用使用場(chǎng)景216。 Virtual SAN 混合架構(gòu)是適用于服務(wù)器工作負(fù)載的理想解決方案167。 在服務(wù)器層調(diào)配和管理存儲(chǔ)非常簡(jiǎn)單快捷167。 內(nèi)置在 ESXi 內(nèi)核中以提高性能167。 基于策略的體系結(jié)構(gòu)可自動(dòng)執(zhí)行常規(guī)存儲(chǔ)功能167。 可基于任何 x86 硬件運(yùn)行并通過(guò) vSphere Web Client 進(jìn)行管理167。 基于私有云的3層級(jí)測(cè)試和開(kāi)發(fā)167。 理想性?xún)r(jià)比167。 數(shù)據(jù)中心占地面積最小化圖：基礎(chǔ)架構(gòu)如上圖所示，每個(gè)ESXi主機(jī)貢獻(xiàn)SSD和HDD磁盤(pán)容量。Virtual SAN把這些資匯集到vSphere群集的一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中。每個(gè)虛擬機(jī)的home文件夾和每個(gè)虛擬磁盤(pán)以一個(gè)Virtual SAN對(duì)象的形式存放。虛擬機(jī)在vSphere群集中的某個(gè)主機(jī)上運(yùn)行，如果主機(jī)故障，HA和DRS會(huì)讓虛擬機(jī)在其他的主機(jī)上重啟。Virtual SAN 對(duì)象能夠分成多個(gè)組件來(lái)提升性能和數(shù)據(jù)保護(hù)，這些都由存儲(chǔ)策略監(jiān)管。 應(yīng)用于災(zāi)備的方案框架圖：容災(zāi)方案框架216。 Virtual SAN 是適用于災(zāi)難恢復(fù)的理想解決方案u 以應(yīng)用為中心的數(shù)據(jù)保護(hù)，自動(dòng)化的災(zāi)難恢復(fù)