VSAN軟件定義存儲(chǔ)解決方案版

eng1高的設(shè)備組成的分布式V擬111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111eng1高的設(shè)備組成的分布式V擬111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111軟件定義存儲(chǔ)解決方案VMware VSAN2020/5/17目 錄1VMware軟件定義的存儲(chǔ)解決方案41.1方案概述41.2功能特性91.3主要優(yōu)勢(shì)121.4應(yīng)用場景141.5體系結(jié)構(gòu)151.6基于存儲(chǔ)策略的管理191.6.1Virtual SAN功能191.6.2仲裁示例211.6.3虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略211.7VSAN 6.1新功能241.7.1存儲(chǔ)雙活 (Stretched Cluster)241.7.2多核虛擬機(jī)容錯(cuò) (SMP-FT)261.7.3兩節(jié)點(diǎn)的VSAN集群(用于遠(yuǎn)程或分支辦公室)271.7.4支持Oracle RAC和 WSFC集群技術(shù)281.7.5支持ULLtra DIMM SSD和NVMe SSD301.7.6針對(duì)硬件監(jiān)控和合規(guī)性的運(yùn)行狀況檢查插件321.7.7vRealize Operations for VSAN管理套件341.7.8支持云環(huán)境原生應(yīng)用(Cloud-native Application)371.8VSAN 6.2新功能382VMware軟件定義存儲(chǔ)之規(guī)劃設(shè)計(jì)與部署建議492.1解決方案設(shè)計(jì)492.1.1方案概括492.1.2應(yīng)用于關(guān)鍵應(yīng)用的方案框架502.1.3應(yīng)用于虛擬桌面場景的方案框架512.1.4應(yīng)用于2、3層應(yīng)用或測(cè)試和開發(fā)的方案框架522.1.5應(yīng)用于災(zāi)備的方案框架532.1.6規(guī)劃設(shè)計(jì)細(xì)則552.1.7部署最佳實(shí)踐602.2Virtual SAN部署要求602.2.1vSphere要求602.2.2存儲(chǔ)要求602.2.3網(wǎng)絡(luò)要求613成功案例與優(yōu)勢(shì)總結(jié)633.1成功案例633.2優(yōu)勢(shì)總結(jié)664縮略語解釋681 VMware軟件定義的存儲(chǔ)解決方案VMware是這樣定義“軟件定義的數(shù)據(jù)中心（Software Defined Datacenter，SDDC）”的：所有的基礎(chǔ)設(shè)施都被虛擬化，并以服務(wù)的形式提供，對(duì)數(shù)據(jù)中心的控制完全由軟件自動(dòng)化完成。軟件定義的數(shù)據(jù)中心改變了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行和管理模式。數(shù)據(jù)中心已經(jīng)轉(zhuǎn)由運(yùn)行在基于x86服務(wù)器的虛擬化軟件所管理，這種轉(zhuǎn)變提供了極大的靈活性和控制，同時(shí)提高了效率，也大大降低了成本。軟件定義數(shù)據(jù)中心最關(guān)鍵的組成部分是計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)，而超融合基礎(chǔ)架構(gòu)是適用于 SDDC 的理想體系結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@種架構(gòu)模式在簡易性、成本、可擴(kuò)展性和性能等方面相對(duì)于傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)有著明顯的優(yōu)勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)超融合基礎(chǔ)架構(gòu)，軟件定義的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要。但是，軟件定義的存儲(chǔ)相對(duì)于軟件定義的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)稍顯滯后。因此，VMware在服務(wù)器級(jí)別先進(jìn)的技術(shù)促成了一種新的存儲(chǔ)模式，也就是所謂的軟件定義的存儲(chǔ)（SDS）。 圖：超融合基礎(chǔ)架構(gòu)是適用于SDDC的理想體系結(jié)構(gòu)SDS的核心原則是同時(shí)從控制層面和數(shù)據(jù)層面進(jìn)行虛擬化。通過軟件并基于x86服務(wù)器平臺(tái)的虛擬化層來交付存儲(chǔ)資源是SDS的另外一個(gè)核心原則。同時(shí)，外接存儲(chǔ)仍然在交付企業(yè)存儲(chǔ)資源中扮演非常重要的角色。所以，VMware認(rèn)為，把服務(wù)器直連存儲(chǔ)和匯聚在虛擬化層的外接存儲(chǔ)結(jié)合起來，建立一種可擴(kuò)展的，高性能且高可靠的存儲(chǔ)架構(gòu)，可以獲得最高的性價(jià)比。1.1 方案概述如前文闡述，軟件定義的存儲(chǔ)是軟件定義的數(shù)據(jù)中心的重要支柱之一，它把應(yīng)用于服務(wù)器的先進(jìn)技術(shù)運(yùn)用于存儲(chǔ)領(lǐng)域，可對(duì)異構(gòu)存儲(chǔ)資源進(jìn)行抽象化處理，以支持存儲(chǔ)在邏輯上的池化、復(fù)制和按需分發(fā)。并以應(yīng)用為中心進(jìn)行消費(fèi)和管理，并實(shí)現(xiàn)基于策略的自動(dòng)化。VMware在軟件定義的存儲(chǔ)方面的計(jì)劃主要側(cè)重于一系列圍繞本地存儲(chǔ)、共享存儲(chǔ)和存儲(chǔ)/數(shù)據(jù)服務(wù)的計(jì)劃。從本質(zhì)上來說，VMware希望使vSphere成為一個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。軟件定義的存儲(chǔ)旨在通過主機(jī)上與底層硬件集成并對(duì)其進(jìn)行抽象化處理的軟件層，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)服務(wù)和服務(wù)級(jí)別協(xié)議的自動(dòng)化。軟件定義的存儲(chǔ)的一個(gè)關(guān)鍵因素是基于存儲(chǔ)策略的管理(SPBM)。SPBM可以視為新一代VMware vSphere存儲(chǔ)配置文件功能。SPBM是VMware實(shí)施軟件定義的存儲(chǔ)的一個(gè)關(guān)鍵要素。使用SPBM和VMware vSphere API，底層存儲(chǔ)技術(shù)會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)抽象化的存儲(chǔ)空間池，為vSphere管理員提供用于虛擬機(jī)調(diào)配的各種功能。這些功能可能與性能、可用性或存儲(chǔ)服務(wù)有關(guān)。然后，vSphere管理員即可使用虛擬機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用所需的部分功能創(chuàng)建虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略。在部署時(shí)，vSphere管理員可根據(jù)虛擬機(jī)的需要選擇恰當(dāng)?shù)奶摂M機(jī)存儲(chǔ)策略。SPBM會(huì)將要求向下推送至存儲(chǔ)層。這時(shí)將啟用多種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以供選擇，這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可提供虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中包括的各種功能。這意味著系統(tǒng)將始終根據(jù)虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中設(shè)置的要求，在恰當(dāng)?shù)牡讓哟鎯?chǔ)上創(chuàng)建虛擬機(jī)實(shí)例。如果虛擬機(jī)的工作負(fù)載隨時(shí)間推移發(fā)生變化，只需將具有能夠反映新工作負(fù)載的最新要求的策略應(yīng)用于虛擬機(jī)即可。圖：軟件定義的存儲(chǔ)軟件定義的存儲(chǔ)通過純軟件實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)相關(guān)的三個(gè)層面的功能：u 通過策略自動(dòng)化消費(fèi)存儲(chǔ)資源：以虛擬機(jī)為中心的安置、保護(hù)和性能策略u(píng) 基于虛擬化的不依賴于硬件的數(shù)據(jù)服務(wù)：以虛擬機(jī)為中心的快照、克隆、復(fù)制、備份u 通過虛擬化管理程序提取出存儲(chǔ)抽象層：以數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和VMDK形式使用的異構(gòu)存儲(chǔ)貫穿這三個(gè)層面，VMware提供對(duì)應(yīng)于分布式存儲(chǔ)DAS的解決方案Virtual SAN和基于共享存儲(chǔ)的解決方案Virtual Volume，本方案建議書主要介紹分布式存儲(chǔ)解決方案Virtual SAN。VMware Virtual SAN是專為虛擬機(jī)設(shè)計(jì)的極其簡單的存儲(chǔ)，它具有速度快、恢復(fù)能力強(qiáng)、具有動(dòng)態(tài)性等優(yōu)點(diǎn)，并且在性能大致相當(dāng)?shù)那闆r下，總體擁有成本降低達(dá)50%。它是VMware 針對(duì)超融合基礎(chǔ)架構(gòu)推出的一款軟件定義的存儲(chǔ)解決方案，同時(shí)也是一個(gè)軟件驅(qū)動(dòng)的體系結(jié)構(gòu)，可通過虛擬化的x86服務(wù)器交付緊密集成的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)連接和共享存儲(chǔ)。Virtual SAN 會(huì)池化與服務(wù)器連接的閃存設(shè)備和/或硬盤 (HDD)，以便為 vSphere 虛擬機(jī)創(chuàng)建一個(gè)富有彈性的高性能共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 圖：VSAN概述Virtual SAN可為虛擬化生產(chǎn)環(huán)境提供企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)服務(wù)，以及可預(yù)測(cè)的擴(kuò)展能力和全閃存性能，所有這些均以遠(yuǎn)低于專門構(gòu)建的傳統(tǒng)存儲(chǔ)陣列的價(jià)格提供。像vSphere一樣，Virtual SAN可為用戶提供所需的靈活性和控制力，以供他們從大量硬件選項(xiàng)中進(jìn)行選擇，并針對(duì)各種IT工作負(fù)載和用例部署并管理這些選項(xiàng)。Virtual SAN可配置為全閃存存儲(chǔ)，也可配置為混合存儲(chǔ)。它可利用全閃存存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)提供最多700萬的 IOPS；或通過混合存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)提供250萬的IOPS。 圖：VSAN的優(yōu)良特性鑒于Virtual SAN自身諸多的優(yōu)良特性，它將超融合體系結(jié)構(gòu)提升到了新的水平，如下圖所示。圖：VSAN將超融合體系結(jié)構(gòu)提升到了新水平VSAN自面市以來取得了前所未有的發(fā)展勢(shì)頭，最初的十五個(gè)月就發(fā)展到了兩千多個(gè)客戶，如下所示。圖：VSAN客戶數(shù)增長迅速 體系結(jié)構(gòu)和性能Virtual SAN 以獨(dú)特的方式內(nèi)嵌在虛擬化管理程序的內(nèi)核中，其位置剛好在 I/O 數(shù)據(jù)路徑上。因此，相比在虛擬化管理程序上分開運(yùn)行的其他存儲(chǔ)虛擬設(shè)備，Virtual SAN 能夠提供最高級(jí)別的性能，而不會(huì)帶來額外的 CPU 開銷，也不會(huì)消耗大量內(nèi)存資源。Virtual SAN可利用全閃存存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)提供最多700萬的 IOPS；或通過混合存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)提供250萬的IOPS。 可擴(kuò)展性Virtual SAN 采用支持彈性、無中斷擴(kuò)展的分布式體系結(jié)構(gòu)，可將每個(gè)集群的主機(jī)從 2 臺(tái)增加到 64 臺(tái)。通過向集群添加新主機(jī)（橫向擴(kuò)展），可以同時(shí)擴(kuò)展容量并提高性能；通過僅向現(xiàn)有的主機(jī)添加新驅(qū)動(dòng)器（縱向擴(kuò)展），則可以分別擴(kuò)展容量和提高性能?！半S增長而擴(kuò)展”的模型可提供線 性和精細(xì)的擴(kuò)展，并且一直以來都能保持合理投資。 管理和集成Virtual SAN 無需安裝其他軟件，只需單擊幾下即可啟用。它由 vSphere Web Client 管理，并與VMware產(chǎn)品體系集成，包括 vMotion、HA、Distributed Resource Scheduler (DRS) 和 Fault Tolerance (FT) 等功能特性以及其他 VMware 產(chǎn)品（如 VMware Site Recovery Manager、VMware vRealize Automation 和 vRealize Operations）。 自動(dòng)化虛擬機(jī)存儲(chǔ)的調(diào)配和存儲(chǔ)服務(wù)級(jí)別（如容量、性能、 可用性）均可通過以虛擬機(jī)為中心的策略實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和控制， 支持實(shí)時(shí)設(shè)置或修改這些策略。Virtual SAN 可以動(dòng)態(tài)地自行調(diào)整，以適應(yīng)持續(xù)變化的工作負(fù)載情況并實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源負(fù)載平 衡，從而確保每個(gè)虛擬機(jī)都遵守為其定義的存儲(chǔ)策略。這種策略驅(qū)動(dòng)的方法可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)存儲(chǔ)任務(wù)的自動(dòng)化，并簡化虛擬機(jī)存儲(chǔ)管理。 可用性Virtual SAN 提供“6 個(gè) 9”企業(yè)級(jí)可用性u(píng) 利用 FTT=2 Virtual SAN 提供“6 個(gè) 9”保護(hù)每年停機(jī)時(shí)間不超過 32 秒u 典型硬件組件可提供約“2 個(gè) 9”可用性級(jí)別（每年停機(jī)時(shí)間為 3.65 天）u Virtual SAN 通過跨集群鏡像使可用性呈指數(shù)級(jí)增長u 利用默認(rèn)的可用性策略，Virtual SAN 可提供“5 個(gè) 9”保護(hù)每年停機(jī)時(shí)間不超過 5 分鐘u 按虛擬機(jī)分配可用性級(jí)別，并動(dòng)態(tài)調(diào)整圖：VSAN“6”個(gè)“9”的企業(yè)級(jí)可用性 版本對(duì)比VSAN 6.2對(duì)應(yīng)的vSphere版本是6.0 U2，它的許可方式相比以前有些變化，分成標(biāo)準(zhǔn)版、高級(jí)版和企業(yè)版三個(gè)級(jí)別，如下圖所示。在高級(jí)版里支持全閃存、去重和刪除，以及糾刪碼（Erasure Coding），在企業(yè)版本里支持雙活和QoS（IOPS限制）， 每個(gè)版本包含的具體功能與許可證授權(quán)方式如下圖所示。圖：VSAN三個(gè)版本1.2 功能特性VMware Virtual SAN體現(xiàn)了VMware軟件定義存儲(chǔ)愿景，它在全面集成的直連磁盤解決方案中納入基于策略的控制層、以應(yīng)用程序?yàn)楹诵牡姆?wù)以及虛擬數(shù)據(jù)層。VMware Virtual SAN采用分布式架構(gòu)，利用SSD實(shí)現(xiàn)高性能的讀/寫緩存，并利用硬盤實(shí)現(xiàn)高成本效益的數(shù)據(jù)長期保存。功能特性包括： 內(nèi)置在vSphere內(nèi)核中Virtual SAN在vSphere內(nèi)核內(nèi)部實(shí)施, 從而優(yōu)化數(shù)據(jù) I/O 路徑以提供最高級(jí)別的性 能以及最小化對(duì) CPU 的影響，同時(shí)提供最佳性能和可擴(kuò)展性。簡單的一鍵式部署VMware Virtual SAN易于配置和部署，如下圖所示，只需要單擊對(duì)話框就可完成。圖：vSphere內(nèi)置一鍵開啟Virtual SAN 全閃存或混合式體系結(jié)構(gòu) Virtual SAN 可用于全閃存體系結(jié)構(gòu)中，在這樣的體系結(jié)構(gòu)中服務(wù)器連接的閃存設(shè)備提供緩存和數(shù)據(jù)持久性容量，以實(shí)現(xiàn)始終如一的超高性能級(jí)別。或者，Virtual SAN 可用于混合式配置中，在這樣的配置中服務(wù)器端閃存設(shè)備進(jìn)行池化以提供讀/寫緩存，而服務(wù)器連接的HDD提供數(shù)據(jù)持久性。全閃存架構(gòu)支持PCI-e設(shè)備的分層：一個(gè)寫密集高持久性能層用于寫和讀密集的工作負(fù)載，一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效的容量層用于數(shù)據(jù)持久的負(fù)載，從而減少全閃存架構(gòu)的總體的開銷。 以虛擬機(jī)為中心的基于策略的管理以存儲(chǔ)策略的形式將存儲(chǔ)需求與各個(gè)虛擬機(jī)或虛擬磁盤關(guān)聯(lián)起來。Virtual SAN 使用 這些存儲(chǔ)策略來自動(dòng)執(zhí)行存儲(chǔ)資源的調(diào)配和平衡，以確保每個(gè)虛擬機(jī)獲得指定的存儲(chǔ)資源。 Virtual SAN 延伸集群在位于不同地理位置上的兩個(gè)站點(diǎn)間創(chuàng)建延伸集群并同步復(fù)制數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)可用 性，在容許整個(gè)站點(diǎn)故障的同時(shí)不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)零停機(jī)。 高級(jí)管理 Virtual SAN Management Pack for vRealize Operations 提供一整套可幫助管理 Virtual SAN的功能特性，包括跨多個(gè)集群的全局可見性、利用主動(dòng)通知進(jìn)行運(yùn)行狀況監(jiān) 控、性能監(jiān)控以及容量監(jiān)控和規(guī)劃。運(yùn)行狀況檢查插件可對(duì)該管理包進(jìn)行補(bǔ)充，用于執(zhí)行包括HCL兼容性檢查和實(shí)時(shí)診斷 在內(nèi)的其他監(jiān)控。 擴(kuò)展的企業(yè)級(jí)功能Virtual SAN新增了關(guān)鍵的企業(yè)級(jí)功能特性，包括對(duì) vSphere Fault Tolerance 的支持、根據(jù)可配置的時(shí)間表在不到 5 分鐘內(nèi)跨多個(gè)站點(diǎn)異步復(fù)制虛擬機(jī)、利用延伸集群和主流集群技術(shù)(包括 Oracle RAC 和 Microsoft MSCS)實(shí)現(xiàn)持續(xù)可用性。 使用 vSphere 進(jìn)行單一窗口管理利用 Virtual SAN,不再需 要進(jìn)行有關(guān)專門存儲(chǔ)界面的培訓(xùn),也可省去操作這些界面的開銷。現(xiàn)在只需兩次單擊即可輕松完成調(diào)配。 服務(wù)器端讀/寫緩存 Virtual SAN 可利用基于服務(wù)器端閃存 設(shè)備的內(nèi)置緩存來加快讀 / 寫磁盤 I/O 流量傳輸，從而最大限 度縮短存儲(chǔ)延遲。廣泛的硬件兼容性Virtual SAN是獨(dú)立于硬件的解決方案，可以在所有服務(wù)器OEM廠商提供的硬件上部署。 精確的無中斷縱向擴(kuò)展或橫向擴(kuò)展 通過向集群添加主機(jī)(橫向擴(kuò)展)以擴(kuò)展容量和性能,或向主機(jī)添加磁盤(縱向擴(kuò)展) 以擴(kuò)展容量或性能，實(shí)現(xiàn)無中斷地?cái)U(kuò)展 Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量。 VSAN的高可用性眾所周知，VMware vSphere 是業(yè)界領(lǐng)先且最可靠的虛擬化平臺(tái)。VSAN一脈相承，沿襲了它的高可靠性和技術(shù)領(lǐng)先性。為了確保數(shù)據(jù)的可用性，VSAN采用了分布式RAID（將數(shù)據(jù)的多份副本分布在集群中的不同的vSphere 主機(jī)上），確保在發(fā)生個(gè)別磁盤、個(gè)別主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)時(shí)絕不丟數(shù)據(jù)。管理者可透過VSAN的圖形管理界面，設(shè)定允許的故障數(shù)目 (FTT，F(xiàn)ailures to Tolerate)屬性，來決定多少臺(tái)vShpere主機(jī)或磁盤失效后，VSAN仍能維持?jǐn)?shù)據(jù)完整。如果管理者不手動(dòng)設(shè)定，VSAN默認(rèn)的FTT=1，意味著這臺(tái)虛擬機(jī)的磁盤(VMDK) 將創(chuàng)建兩個(gè)副本，每個(gè)副本放置在不同的 ESXi 主機(jī)上，使得數(shù)據(jù)在群集出現(xiàn)單個(gè)故障時(shí)仍有一個(gè)副本可用，數(shù)據(jù)不丟失，且業(yè)務(wù)仍然正常運(yùn)行。 內(nèi)置的容錯(cuò)能力Virtual SAN 可利用分布式 RAID 和緩存鏡像來確保在發(fā)生磁盤、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或機(jī)架故障時(shí)絕不丟失數(shù)據(jù)。VSAN支持基于硬件的校驗(yàn)基于存儲(chǔ)控制器的校驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)故障并保證數(shù)據(jù)完整性。（關(guān)于已認(rèn)證的控制器請(qǐng)參考VSAN HCL）。同時(shí)，機(jī)架感知（Rack-awareness）進(jìn)一步提高了存儲(chǔ)的容錯(cuò)能力。機(jī)架感知使得VSAN可以跨越機(jī)架，盡可能把數(shù)據(jù)塊的副本放到多個(gè)機(jī)架上。這將幫助應(yīng)對(duì)電源故障，存儲(chǔ)控制器，網(wǎng)絡(luò)故障等這類突然狀況。圖： 機(jī)架感知示意 Virtual SAN 快照和克隆 全新的 Virtual SAN 磁盤格式可實(shí)現(xiàn)超高效且可擴(kuò)展的以虛擬機(jī)為中心的快照和克隆，支持每個(gè)虛擬機(jī)每個(gè)克隆支持多達(dá) 32 個(gè)快照。 獨(dú)立于硬件可以在任何服務(wù)器制造商提供的硬件上部署 Virtual SAN。這使您能夠靈活地在異構(gòu)硬件環(huán)境中構(gòu)建自定義的存儲(chǔ)系統(tǒng)。 與 VMware 體系進(jìn)行互操作Virtual SAN 可以利用 VMware vSphere Data ProtectionTM 和 vSphere ReplicationTM 來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 保護(hù)、備份、復(fù)制和災(zāi)難恢復(fù) (DR)。Virtual SAN 與 vRealize Automation 集成,在 VDI 環(huán)境中可與 VMware Horizon View一起部署,在災(zāi)難恢復(fù)環(huán)境中可 與 vCenter Site Recovery Manager 一起部署。 支持直接連接 JBOD Virtual SAN 可用于刀片環(huán)境中以便管理外部連接的磁盤存儲(chǔ)模塊。 磁盤服務(wù)功能提升 提供給客戶下列任何功能以識(shí)別和管理本地閃存和磁盤設(shè)備： 故障的LED燈顯示永久損壞的閃存或磁盤設(shè)備有LED燈顯示，便于發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備。 手動(dòng)開啟/關(guān)閉LED燈，用于定位和識(shí)別任何特定的閃存或磁盤。 標(biāo)識(shí)為SSD標(biāo)識(shí)未識(shí)別的設(shè)備為SSD?？梢蕴砑踊蛞瞥龢?biāo)簽。 標(biāo)識(shí)本地設(shè)備標(biāo)識(shí)未識(shí)別的閃存或磁盤為本地設(shè)備。可以添加或移除標(biāo)簽。1.3 主要優(yōu)勢(shì)VSAN的主要優(yōu)勢(shì)如下。專為虛擬機(jī)設(shè)計(jì)的極其簡單的存儲(chǔ)Virtual SAN可以大大簡化虛擬機(jī)的存儲(chǔ)調(diào)配和管理。只需要直接在vSphere Web Client中單擊幾下即可快速完成存儲(chǔ)調(diào)配。作為自行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，Virtual SAN 可以根據(jù)每個(gè)虛擬機(jī)的要求進(jìn)行自我優(yōu)化，以提供適當(dāng)?shù)?SLA。在性能相當(dāng)?shù)那闆r下，大幅降低總體擁有成本 Virtual SAN利用價(jià)格便宜的服務(wù)器磁盤和閃存、采用 vSphere標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)連接、減少電源和散熱成本并通過自動(dòng)化提高運(yùn)營效率，從而大幅度降低存儲(chǔ)資本開銷和運(yùn)營開銷。憑借“隨增長而擴(kuò)展”功能降低前期投資與傳統(tǒng)存儲(chǔ)陣列不同，Virtual SAN不需要大量初始投資。您可以創(chuàng)建只包含三個(gè)服務(wù)器的Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。此外，Virtual SAN還允許您更精細(xì)、更前瞻地?cái)U(kuò)展存儲(chǔ)性能和容量，以配合計(jì)算資源的擴(kuò)展。VMware和廣泛的體系支持Virtual SAN是一種純軟件解決方案，與硬件無關(guān)，可以在所有主流服務(wù)器OEM廠商的硬件上使用，不依賴專用硬件。圖：Virtual SAN主要優(yōu)勢(shì)因此，VSAN的主要優(yōu)勢(shì)可以總結(jié)為如下幾點(diǎn)。 極其簡單的存儲(chǔ)通過簡化 vSphere 的存儲(chǔ)調(diào)配和管理操作，讓用戶更加輕松地完成工作 - 在 vSphere Web Client 中只需單擊幾下鼠標(biāo)即可部署存儲(chǔ)，并可享受與 VMware 體系原生集成。以虛擬機(jī)為中心的存儲(chǔ)策略可按虛擬機(jī)對(duì)存儲(chǔ)服務(wù)級(jí)別進(jìn)行自動(dòng)化管理。 具備高級(jí)可用性和管理功能了解為何各行各業(yè)、各種規(guī)模的客戶全都信賴 Virtual SAN，利用 Virtual SAN 運(yùn)行從關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用到數(shù)千虛擬桌面的各類關(guān)鍵任務(wù)工作負(fù)載。Virtual SAN 6.2 中增加了更多高級(jí)可用性和管理功能，從而能夠進(jìn)一步支持要求最嚴(yán)苛的存儲(chǔ)環(huán)境。 專為大型企業(yè)打造的存儲(chǔ)借助唯一一個(gè)虛擬化管理程序嵌入式存儲(chǔ)解決方案，為數(shù)據(jù)提供可靠保護(hù)。Virtual SAN 可提供每主機(jī)高達(dá) 90K IOPS 的全閃存配置、vSphere Fault Tolerance (FT) 支持、最多只需 5 分鐘的異步復(fù)制 RPO 以及全新的延伸集群功能，保障系統(tǒng)持續(xù)可用。 可使總體擁有成本降低 50%可在價(jià)格低廉的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器組件上進(jìn)行部署，無需在前期注入大筆投資，還可利用可預(yù)測(cè)的“隨發(fā)展增長”式擴(kuò)展進(jìn)行擴(kuò)展。采用 Virtual SAN 后就不必再使用專門定制的獨(dú)立硬件，還可通過以虛擬機(jī)為中心的策略自動(dòng)管理存儲(chǔ)服務(wù)級(jí)別，進(jìn)而降低 OPEX。 卓越不凡的性能Virtual SAN 建立在虛擬化管理程序中經(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。 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。1.4 應(yīng)用場景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)用場景中，下面是比較典型的幾個(gè)場景。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)用場景除了上述應(yīng)用場景，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最多的場景如下圖所示。圖：部署VSAN最多的場景1.5 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 混合式： 磁盤和閃存設(shè)備 全閃存： 僅限閃存設(shè)備u 網(wǎng)絡(luò) 1 GB 以太網(wǎng)或 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。 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?，F(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。 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?？捎眯怨δ軟Q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。 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。1.6 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?；蛘撸褐惺欠裼凶銐驍?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)。1.6.1 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。 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：單臺(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。 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。 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)(sub1)%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。 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”?！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。 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。1.6.2 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RAID-1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。1.6.3 虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略Virtual SAN中的虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的工作方式與vSphere5.0中引入的vSphere存儲(chǔ)配置文件類似，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。 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)或集群啟用。 創(chuàng)建虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略啟用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略后，vSphere管理員可使用這一窗口中的另一個(gè)圖標(biāo)創(chuàng)建各個(gè)級(jí)別。如前所述，大量與可用性和性能相關(guān)的功能將由vSphere API呈現(xiàn)。此時(shí)，管理員必須從性能和可用性的角度決定哪些功能是虛擬機(jī)內(nèi)部運(yùn)行的應(yīng)用所必需的。例如，管理員要求此虛擬機(jī)在繼續(xù)正常運(yùn)行的情況下允許多少次組件故障(主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和磁盤驅(qū)動(dòng)器)或者從IOPS的角度來看，此虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用是否要求嚴(yán)苛?如果是，那么閃存讀緩存預(yù)留可能是滿足性能的一項(xiàng)必需功能。其他注意事項(xiàng)可能包括決定虛擬機(jī)是進(jìn)行精簡調(diào)配還是厚調(diào)配。在本示例中，虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略創(chuàng)建了兩個(gè)功能。這兩個(gè)功能分別與可用性和性能有關(guān)。 “NumberOfFailuresToTolerate” (允許的故障數(shù)量)定義了可用性，而磁盤條帶則定義了性能。圖：創(chuàng)建新的虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略注意：vSphere 5.5 U1及以上版本還支持對(duì)調(diào)配使用標(biāo)記。因此，不會(huì)將Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能用于虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略創(chuàng)建，而可能會(huì)創(chuàng)建基于標(biāo)記的策略?；跇?biāo)記的策略的使用不在本白皮書范圍之內(nèi)，但在vSphere存儲(chǔ)文檔中可以找到詳細(xì)信息。 在虛擬機(jī)調(diào)配期間分配虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的分配發(fā)生在虛擬機(jī)調(diào)配期間。當(dāng)vSphere管理員必須選擇一個(gè)目標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，他們會(huì)從可用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略下拉菜單中選擇恰當(dāng)?shù)募?jí)別。然后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)會(huì)分為兼容的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和不兼容的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，從而使vSphere管理員可以選擇準(zhǔn)確恰當(dāng)?shù)奈恢脕戆仓锰摂M機(jī)。 虛擬機(jī)對(duì)象就Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上的對(duì)象布局而言，虛擬機(jī)具有大量不同的存儲(chǔ)對(duì)象。虛擬機(jī)磁盤文件(VMDK)、虛擬機(jī)命名空間目錄(虛擬機(jī)配置和日志文件所在的目錄)、虛擬機(jī)交換文件和快照增量文件全都是獨(dú)特的存儲(chǔ)對(duì)象。每個(gè)對(duì)象可能都有不同的存儲(chǔ)策略。vSphere UI還使管理員能夠查詢虛擬機(jī)對(duì)象布局以及查看存儲(chǔ)對(duì)象的每個(gè)組件(條帶、副本和仲裁)所在的位置。圖：存儲(chǔ)對(duì)象物理映射 匹配資源當(dāng)虛擬機(jī)調(diào)配向?qū)?bào)告Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的匹配資源時(shí)，可保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)了解了策略中定義的所有要求。這并不意味著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)一定能夠滿足那些功能，而調(diào)配流程仍有可能失敗。兼容性不保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)真的符合要求。例如，如果使用Virtual SAN功能，則只有Virtual SAN數(shù)據(jù)存儲(chǔ)發(fā)生匹配，與其是否具有資源用于調(diào)配虛擬機(jī)無關(guān)。 合規(guī)性“Virtual Machine Summary”(虛擬機(jī)摘要)選項(xiàng)卡顯示了虛擬機(jī)的合規(guī)性狀態(tài)。只要Virtual SAN滿足虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中定義的功能要求，就可以說此虛擬機(jī)合規(guī)。如果集群中的組件失敗，則Virtual SAN可能無法滿足策略要求。在此情況下，則可以說此虛擬機(jī)不合規(guī)。此不合規(guī)狀態(tài)將顯示在虛擬機(jī)摘要中。圖：虛擬機(jī)摘要不合規(guī)如果故障持續(xù)超過30分鐘，則Virtual SAN將重建存儲(chǔ)對(duì)象并添加新組件以替代受故障影響的存儲(chǔ)對(duì)象組件，從而使虛擬機(jī)恢復(fù)合規(guī)狀態(tài)。這可能包括創(chuàng)建新條帶、新副本或新仲裁。如果故障在30分鐘內(nèi)排除，則不創(chuàng)建新組件。1.7 VSAN 6.1新功能VSAN自問世以來已經(jīng)被各種規(guī)模和行業(yè)的公司大量部署，主要用于簡化數(shù)據(jù)中心、加速應(yīng)用程序以及降低 IT 成本。VSAN 6.1作為 VSAN 的第三代產(chǎn)品，其技術(shù)已經(jīng)非常成熟，它的新功能主要包括如下三方面。u 企業(yè)級(jí)可用性和數(shù)據(jù)保護(hù)u 高級(jí)管理與故障排除u 新硬件選項(xiàng)具體如下圖所示。圖：VSAN 6.1新功能下面將對(duì)上述這些新功能進(jìn)行詳細(xì)介紹。1.7.1 存儲(chǔ)雙活 (Stretched Cluster)Virtual SAN 6.1能夠在位于不同地理位置上的兩個(gè)站點(diǎn)間創(chuàng)建延伸集群并同步復(fù)制數(shù)據(jù)（RPO=0），一個(gè)站點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到另外一個(gè)站點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)層面的保護(hù)，支持企業(yè)級(jí)可用性并確保即使整個(gè)站點(diǎn)出現(xiàn)故障也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，幾乎能夠?qū)崿F(xiàn)零停機(jī)，延伸集群的架構(gòu)圖如下所示。圖：延伸集群VSAN的延伸集群需要Witness節(jié)點(diǎn)，這個(gè)節(jié)點(diǎn)只存放元數(shù)據(jù)，不存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，它的作用是和兩個(gè)站點(diǎn)建立心跳機(jī)制，當(dāng)其中一個(gè)站點(diǎn)故障或站點(diǎn)間發(fā)生網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的時(shí)候，Witness可以判斷出發(fā)生了什么，并決策如何確?？捎眯?。VMware已經(jīng)準(zhǔn)備好了特殊的Witness虛擬設(shè)備 (Witness Appliance)，實(shí)際上就是裝有ESXi的虛擬機(jī)，該設(shè)備可以部署在第三個(gè)站點(diǎn)或者vCloud Air上。延伸集群中的Witness節(jié)點(diǎn)與其他兩個(gè)站點(diǎn)之間的延時(shí)可以在100ms以內(nèi)（RTT Write bandwidth(Wb) * Data Multiplier(md) * Resynchronization Multiplier(mr)。其中，Data mutiplier指數(shù)據(jù)倍數(shù)，包含了VSAN傳輸及其他相關(guān)操作的元數(shù)據(jù)開銷。VMware建議設(shè)為1.4。Resynchronization指重同步倍數(shù)，將可能的重同步的事件考慮在內(nèi)。VMware建議規(guī)劃帶寬的時(shí)候，在最大帶寬基礎(chǔ)之上，額外預(yù)留25%，用于偶爾可能發(fā)生的重同步需求。也即，這個(gè)值建議為1.25。舉例來說：假設(shè)VSAN上工作負(fù)載為每秒10000個(gè)寫操作，寫IO大小為4KB，這就意味著寫帶寬為40MB/s，或者320Mb/s。這樣網(wǎng)絡(luò)帶寬要求為：B = 40MB/s * 1.4 * 1.25 = 70MB/s或者560 Mb/s在延伸集群上，VSAN 6.1支持跨站點(diǎn)的 vMotion 和 HA，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)災(zāi)難規(guī)避和恢復(fù)。圖：跨站點(diǎn)的HA和vMotion可見，延伸集群可以幫助企業(yè)有效避免災(zāi)難、進(jìn)行有計(jì)劃的維護(hù)并實(shí)現(xiàn)零RPO。此外，VSAN延伸集群還可以結(jié)合vSphere Replication和SRM實(shí)現(xiàn)兩地三中心的高級(jí)容災(zāi)，如下圖所示，其中RPO最低可以達(dá)到五分鐘。圖：VSAN結(jié)合VR和SRM1.7.2 多核虛擬機(jī)容錯(cuò) (SMP-FT)VSAN 6.1支持Fault Tolerance功能，并且最多可達(dá)4個(gè)CPU，提高了關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用在硬件故障(如主機(jī)故障)下零停機(jī)的持續(xù)可用性，該特性對(duì)延遲敏感型應(yīng)用的意義非常大。這一技術(shù)具有重要的意義，在一定程度上，可以彌補(bǔ)某些應(yīng)用所缺乏的集群高可用性。也以vSphere的集群高可用結(jié)合VSAN的高可用（多副本機(jī)制），來部分替代以往成本高昂的應(yīng)用高可用的方案。圖：VSAN支持多核虛擬機(jī)容錯(cuò)1.7.3 兩節(jié)點(diǎn)的VSAN集群(用于遠(yuǎn)程或分支辦公室)VSAN 6.1支持雙節(jié)點(diǎn)集群，即：每個(gè)集群由兩臺(tái)物理服務(wù)器組成。該方案非常適合遠(yuǎn)程或分支辦公(Remote Office Branch Office, ROBO)，它具有如下特點(diǎn)。u 每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)自成為一個(gè)故障域u 每個(gè)VSAN集群有一個(gè)Witnessu Witness節(jié)點(diǎn)是一個(gè)ESXi的虛擬設(shè)備 (也即虛擬機(jī))u 所有站點(diǎn)由一個(gè)vCenter統(tǒng)一管理u 打補(bǔ)丁和軟件升級(jí)都由vCenter來處理u 如果有N個(gè)分支辦公室，就需要有N個(gè)Witness(ESXi Virtual Appliance)圖：兩節(jié)點(diǎn)VSAN集群如上圖所示，兩節(jié)點(diǎn)VSAN集群具有如下技術(shù)特性。u ROBO中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)共享一個(gè)二層域（L2 domain），需要多播支持且RTT5msu ROBO和Witness之間的通信通過單播實(shí)現(xiàn)不需要多播。Witness僅通過三層可達(dá)，同時(shí)RTT500ms帶寬大于1.5 Mbpsu 每個(gè)ROBO 510臺(tái)虛擬機(jī)情況下的資源需求如下： CPU: 2vCPU 內(nèi)存: 8 GB 存儲(chǔ): 15 GB的存儲(chǔ)容量和10GB 的緩存1.7.