【正文】 和VSAN軟件的，且經(jīng)工程驗證過的HCI一體機。不同于之前的EVO:RAIL的是，這種一體機能夠支持多種靈活的配置。目前，除了SuperMicro、富士通、DELL等服務器廠商之外，還得到了EMC（名為VxRAIL）、HDS等存儲公司的大力支持。VSAN ，接下來將對這些特性進行詳細介紹。圖：VSAN 216。 去重（重復數(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 按照磁盤組的級別，實現(xiàn)近線的去重和壓縮167。 磁盤組越大，去重比率越高u 當數(shù)據(jù)從緩存層Destaging（刷新）到持久化層時實現(xiàn)去重，在去重后實現(xiàn)壓縮167。 去重在緩存寫確認后執(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15%u 去重可將空間最高縮減到1/5，實際情況取決于虛機的類型和工作負載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FTT=1時，需要跨網(wǎng)絡做數(shù)據(jù)鏡像，類似RAID 1，存儲利用率較低。采用Erasure Coding能夠提高存儲利用率，它類似跨網(wǎng)絡做RAID 5或RAID 6。VSAN可以在VMDK的顆粒度上實現(xiàn)Erasure Coding，可在SPBM里設置。RAID5 的Erasure Coding模式最大允許一臺主機故障，它要求至少4臺主機。以往FTT=1時，存儲容量的開銷是數(shù)據(jù)的兩倍，舉例來說，以往20GB數(shù)據(jù)在FTT=1時消耗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模式最大允許兩臺主機故障。它要求至少6臺主機。以往FTT=2時，存儲容量的開銷是數(shù)據(jù)的3倍，舉例來說，以往20GB數(shù)據(jù)在FTT=2時消耗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VDI的完整克隆測試證實通過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）的設置使得VSAN在數(shù)據(jù)平面也即存儲高級功能上邁進了一大步，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：u 基于每個虛機或每個vmdk，能以可視化的圖形界面來設置IOPS的限制值u 一鍵即可設置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等級協(xié)議（SLA），在SPBM里設置u IOPS限制值可以動態(tài)的修改u 在一個集群/存儲池，可以為不同虛機/vmdk，提供不同的性能，將原本可能相互影響的負載區(qū)分開來u 用戶在圖形界面中，可以看到每個vmdk的IOPS值，并通過顏色(綠色、黃色、紅色)判斷實際IOPS與IOPS限制值的關(guān)系圖：IOPS限制216。 支持純IPv6網(wǎng)絡VSAN ，該功能具有如下特點。u 可以在僅有IPv6的模式下運行，所有網(wǎng)絡通信都通過IPv6網(wǎng)絡u 通過圖形界面設置u VSAN支持L2或L3組播u 通過HealthUI進行管理/監(jiān)控u 支持IPv4 amp。 IPv6 混合模式的升級該特性可以滿足那些想遷往IPv6的客戶需求 (例如，政府, 服務提供商)。圖：支持純IPv6網(wǎng)絡216。 軟件校驗和（Software Checksum）VSAN ，它具有如下特性。u 數(shù)據(jù)的端到端校驗，檢測并解決靜默磁盤錯誤u 軟件校驗和在集群級別默認是開啟的，可以通過存儲策略在vmdk級別關(guān)閉u 在后臺執(zhí)行磁盤掃描（Disk Scrubbing）u 如果通過校驗和驗證發(fā)現(xiàn)了錯誤，則重建數(shù)據(jù)u 基于4K的塊大小u 采用CRC32算法（CPU開銷?。┰摴δ芸梢蕴峁└叩臄?shù)據(jù)完整性，自動檢測和解決靜默磁盤錯誤（silent disk errors）。圖：軟件校驗和216。 詳細的性能/容量監(jiān)控集成到vSphere Web Client里VSAN ，同時，VSAN還支持第三方廠商的API集成，包括性能分析，故障分析和趨勢分析。1) 性能監(jiān)控性能監(jiān)控無縫集成在vSphere Web Client里，它可以提供歷史和實時的圖表，并且可設置時間范圍過濾的圖表。性能監(jiān)控允許從vCenter監(jiān)控現(xiàn)有的工作負載，包括宏觀視圖：集群延時、帶寬和IOPS；以及細顆粒度的視圖：每個磁盤，每個磁盤組，每個物理盤（包括緩存層和持久化層），每個主機，每個虛機，每個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)控下圖是按照每個物理磁盤的監(jiān)控視圖圖：按照每個物理磁盤的監(jiān)控視圖下圖是按照每個虛機的監(jiān)控視圖圖：按照每個虛機的監(jiān)控視圖通過上面描述可以看出，相比以前的版本，VSAN 。2) 容量監(jiān)控下圖是存儲容量報告的監(jiān)控視圖圖：存儲容量報告的監(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 ，將其全部集成到運營管理界面中，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，并且在功能上有如下增強：u 支持SNMP、客戶腳本、通過VC 警告發(fā)送Emailu 通過集群級別的概覽去查看虛機的可用性u 基于時間的警報觸發(fā)機制u 詳細的存儲空間報表和使用分析（支持Dedupe等）u 在圖形界面內(nèi)可設置主動地容量的再平衡u 通過性能的閾值設置警報下面的是VSAN健康測試的視圖，它包括模擬一臺主機故障，一臺主機與vCenter網(wǎng)絡失聯(lián)，VSAN腦裂，VSAN禁用，組播，以及磁盤、組件、主機等的全面檢測。圖：VSAN健康測試216。 其他改進u 增強的Horizon集成u 已經(jīng)過SAP測試且已就緒u 適用于VMware Photon的VSAN技術(shù)預覽版u Client Cache167。 寫操作經(jīng)由讀內(nèi)存（可視為延遲更低的緩存）167。 類似虛機的數(shù)據(jù)本地性（如同CBRC），能顯著提升VDI的性能167。 低開銷，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利用率167。 在主機高級選項里設置，啟用swap的策略，無需空間預留4 VMware軟件定義存儲之規(guī)劃設計與部署建議 解決方案設計 方案概括Virtual SAN 集群配置中至少有 3 臺主機或 2 臺主機加上數(shù)據(jù)中心見證組件?；旌辖Y(jié)構(gòu)，每個節(jié)點必須至少有一個全新的SSD 和一個全新的SAS/SATA/PCIe 磁盤驅(qū)動器。全閃存結(jié)構(gòu)，每個節(jié)點必須至少擁有兩個全新SSD和一個全新SAS/SATA/PCIe磁盤驅(qū)動器，其中一個SSD標記為緩存層，其他一個用于存儲容量。這些計算節(jié)點并不會專用于 Virtual SAN：它們也會為各種正常的 vSphere 工作負載提供支持。圖：基礎架構(gòu)Virtual SAN 會在創(chuàng)建群集時“開啟”；這樣，新的存儲資源就會像計算資源一樣透明地添加到池中。Virtual SAN 可在所有節(jié)點之間提供一個集中的數(shù)據(jù)存儲，供虛擬機及其 VMDK 使用?？梢栽谕粋€ Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲實施多種策略（冗余、性能），無需預先創(chuàng)建常用的存儲池：金級、銀級等。Virtual SAN 可對所需的策略進行監(jiān)控，并且只要有足夠的資源，也可以根據(jù)需要進行自我調(diào)整：條帶化數(shù)據(jù)對象、使用更多 SSD 緩存等。目前，Virtual SAN 的數(shù)據(jù)服務都由 vSphere 提供：快照、鏈接克隆、復制、vSphere HA、DRS、VDP，或者通過第三方技術(shù)合作伙伴提供。此外，Virtual SAN 具有卓越的“節(jié)點撤離功能”，可以在關(guān)閉節(jié)點進行維護或更換之前，重新定位正在運行的進程及其相關(guān)存儲。在 vSphere 群集中，并非所有節(jié)點都需要具有本地存儲；沒有磁盤的節(jié)點可通過網(wǎng)絡訪問 Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲。216。 混合架構(gòu)解決方案運行Virtual SAN 的每個服務器節(jié)點最多支持 5 個磁盤組。每個磁盤組有1~ 7 個HDD磁盤，但必須有一個的 SSD用于緩存層。這些磁盤可以是內(nèi)部磁盤，也可以是通過JBOD 進行認證的外部磁盤。之所以有磁盤組的概念是因為，允許主機內(nèi)多個SSD參與讀寫緩存的工作，并把故障域縮小到一定范圍內(nèi)。圖：磁盤組SSD充當分布式讀寫緩存，并不用于永久保存數(shù)據(jù)。每個磁盤組只支持一個SDD：70%的SSD 容量用于緩存讀取，其余30% 用于寫入。可以在取消向磁盤暫存之前，在兩個或兩個以上節(jié)點之間鏡像緩存寫入來對該緩存寫入進行保護。也可以使用多節(jié)點鏡像來防止發(fā)生磁盤故障和節(jié)點故障。216。 全閃存架構(gòu)解決方案全閃存架構(gòu)中，所有的磁盤都必須是固態(tài)磁盤，運行Virtual SAN 的每個服務器節(jié)點最多支持 5 個磁盤組。每個磁盤組有1~ 7 個SSD磁盤用于存儲容量，同時必須有至多一個的 SSD用于緩存層。SSD充當分布式緩存時，并不用于永久保存數(shù)據(jù)。每個磁盤組只支持一個SSD最為緩存層：由于全閃存架構(gòu)的存儲容量的也用固態(tài)硬盤實現(xiàn)，故讀性能不是瓶頸，緩存層SSD100% 用于寫入。借助于全閃存架構(gòu)，以及更高的可用性，VSAN 、DR和測試/開發(fā)場景之外，還能支持關(guān)鍵的業(yè)務應用。 應用于關(guān)鍵應用的方案框架VSAN ，有許多性能提升和功能增加，VSAN已經(jīng)被驗證，可以支持關(guān)鍵應用的環(huán)境要求。為虛擬化的關(guān)鍵應用提供高性能、高可用性和可在線擴展的企業(yè)級存儲解決方案，包括Tier1生產(chǎn)和業(yè)務關(guān)鍵應用。在VSAN 里，全閃存能為每主機提供高達90K IOPS的性能。響應時間縮短到亞毫秒級別，可以滿足Tier1或關(guān)鍵業(yè)務工作負載的需求，包括Oracle 、Microsoft SQL Server和ERP等關(guān)鍵業(yè)務應用程序的需求。圖：全閃存架構(gòu)示意 應用于虛擬桌面場景的方案框架圖：虛擬桌面的存儲216。 Virtual SAN 是適用于 VDI 的理想解決方案167。 經(jīng)過閃存加速的體系結(jié)構(gòu)可處理寫入密集型工作負載的峰值需求（啟動風暴、登錄風暴等）167。 可與 Horizon View 產(chǎn)品互操作以實現(xiàn)簡單性和易用性167。 能夠精確地從概念證明擴展到生產(chǎn)以避免超額配置167。 極具吸引力的性價比可提供一流的性能和價值167。 無縫的按需求擴展，避免了前期的巨額投資167。 支持高密度VDI圖：Virtual SAN的擴展傳統(tǒng)虛擬桌面環(huán)境（VDI）的共享存儲，在進行擴展的時，需要增添服務器和存儲陣列；而采用Virtual SAN作為VDI存儲的時候，僅需要擴展服務器，依靠服務器內(nèi)的本地存儲來增加虛擬共享存儲容量?？梢哉f，VDI的存儲包含在單獨的服務器里，縱向可以通過添加磁盤進行擴展，橫向可以通過增加新的服務器節(jié)點，新的節(jié)點需要包含SSD和HDD磁盤。這樣的最大好處是可以根據(jù)需要平滑擴展，降低前期投資。企業(yè)可以快速從POC測試環(huán)境轉(zhuǎn)化到生產(chǎn)環(huán)境，同時免除了對外界存儲的設計和容量規(guī)劃。最重要的是，應用的性能并沒有下降，服務器內(nèi)的SSD層把應用的延遲/相應時間降到了毫秒級。Virtual SAN在和View結(jié)合使用時，Horizon View 可用性策略如下（默認且推薦、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 專屬池167。 OS Disk: FTT = 0 浮動池167。 Replica Disk: FTT = 1 應用于3層應用或測試和開發(fā)的方案框架圖：通用使用場景216。 Virtual SAN 混合架構(gòu)是適用于服務器工作負載的理想解決方案167。 在服務器層調(diào)配和管理存儲非常簡單快捷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)可自動執(zhí)行常規(guī)存儲功能167。 可基于任何 x86 硬件運行并通過 vSphere Web Client 進行管理167。 基于私有云的3層級測試和開發(fā)167。 理想性價比167。 數(shù)據(jù)中心占地面積最小化圖：基礎架構(gòu)如上圖所示，每個ESXi主機貢獻SSD和HDD磁盤容量。Virtual SAN把這些資匯集到vSphere群集的一個數(shù)據(jù)存儲中。每個虛擬機的home文件夾和每個虛擬磁盤以一個Virtual SAN對象的形式存放。虛擬機在vSphere群集中的某個主機上運行，如果主機故障，HA和DRS會讓虛擬機在其他的主機上重啟。Virtual SAN 對象能夠分成多個組件來提升性能和數(shù)據(jù)保護，這些都由存儲策略監(jiān)管。 應用于災備的方案框架圖：容災方案框架216。 Virtual SAN 是適用于災難恢復的理想解決方案u 以應用為中心的數(shù)據(jù)保護，自動化的災難恢復u 與vSphere Replication和VMware SRM集成u SRM 互操作性：自動化的災難恢復編排功能可降低 RTO 和運營開銷u 較低的存儲成本：Virtual SAN 可充分利用基于 x86 的異構(gòu)硬件設備u 靈活性，可用于任何虛擬化應用、任何存儲u 數(shù)據(jù)中心占地面積最小化Virtual SAN恢復能力強，可以抵抗任何硬件故障，如下圖所示Virtual SAN 旨在確保出現(xiàn)故障時決不會丟失任何數(shù)據(jù)。Virtual SAN的恢復能力易于通過策略進行設置，并且按虛擬機進行交付，由于在其他節(jié)點設置了副本，可以做到發(fā)生磁盤、網(wǎng)絡或