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目錄
一、 容量規(guī)劃 1
1) 原始容量 1
2) 允許的故障數(shù) 1
3) 計(jì)算所需容量 2
4) 容量大小設(shè)置準(zhǔn)則 3
5) 虛擬機(jī)對(duì)象的注意事項(xiàng) 4
二、 SSD緩存設(shè)計(jì)計(jì)劃 5
1) 在 PCIe 或 SSD 閃存設(shè)備之間進(jìn)行選擇 5
2) 閃存設(shè)備作為 Virtual SAN 緩存 6
三、 使用SSD作為容量設(shè)計(jì) 7
1) 在 PCIe 或 SSD 閃存設(shè)備之間進(jìn)行選擇 7
2) SSD設(shè)備作為 Virtual SAN 容量設(shè)備 7
四、 使用HDD作為容量設(shè)計(jì) 8
1) 按照存儲(chǔ)空間和性能的要求確定混合配置中磁盤(pán)容量的大小和磁盤(pán)數(shù)量。 8
2) 磁盤(pán)作為 Virtual SAN 容量 9
五、 存儲(chǔ)控制器的設(shè)計(jì) 10
1) Virtual SAN 群集的主機(jī)中包含的存儲(chǔ)控制器應(yīng)最能滿足性能和可用性要求。 10
六、 Virtual SAN主機(jī)的設(shè)計(jì) 11
1) 內(nèi)存和 CPU 11
2) 主機(jī)網(wǎng)絡(luò) 11
3) 多個(gè)磁盤(pán)組 12
七、 Virtual SAN群集設(shè)計(jì) 13
1) 調(diào)整 Virtual SAN 群集的大小以允許故障 13
2) 三主機(jī)群集配置的限制 14
3) 平衡和不平衡的群集配置 15
八、 Virtual SAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 16
九、 網(wǎng)絡(luò)故障切換和負(fù)載平衡 16
4) Virtual SAN 網(wǎng)絡(luò)中的多播注意事項(xiàng) 16
5) 使用 Network I/O Control 為 Virtual SAN 分配帶寬 17
6) 標(biāo)記 Virtual SAN 流量 18
7) 在 VLAN 中分段 Virtual SAN 流量 19
8) 巨幀 19
十、 Virtual SAN容錯(cuò)設(shè)計(jì) 19
1) 關(guān)于容錯(cuò)域 19
2) 容錯(cuò)域構(gòu)造 20
3) 使用容錯(cuò)域應(yīng)對(duì)多個(gè)主機(jī)出現(xiàn)故障 21
要確定 Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的原始容量,可使用群集中的磁盤(pán)組總數(shù)乘以磁盤(pán)組中容量設(shè)備的大小,然后減去 Virtual SAN 磁盤(pán)格式所需的開(kāi)銷。
規(guī)劃 Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量時(shí),必須考慮群集的虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的允許的故障數(shù)和容錯(cuò)方法屬性。
例如,如果容錯(cuò)方法設(shè)置為 RAID-1 (鏡像) - 性能且允許的故障數(shù)設(shè)置為 1,則虛擬機(jī)可使用大約 50% 的原始容量。如果允許的故障數(shù)設(shè)置為 2,則可用容量大約為 33%。如果允許的故障數(shù)設(shè)置為 3,則可用容量大約為 25%。
例如,如果容錯(cuò)方法設(shè)置為 RAID-5/6 (刪除編碼) - 容量且允許的故障數(shù)設(shè)置為 1,則虛擬機(jī)可使用大約 75% 的原始容量。如果允許的故障數(shù)設(shè)置為 2,則可用容量大約為 67%。
根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃采用 RAID 1 鏡像的群集中虛擬機(jī)所需的容量:
計(jì)算 Virtual SAN 群集中的虛擬機(jī)需要占用的存儲(chǔ)空間。
expected overall consumption = number of VMs in the cluster * expected percentage of consumption per VMDK
考慮存儲(chǔ)策略中為群集中的虛擬機(jī)配置的允許的故障數(shù)屬性。此屬性直接影響群集中主機(jī)上 VMDK 文件的副本數(shù)。
datastore capacity = expected overall consumption * (Number of failures to tolerate + 1)
估算 Virtual SAN 磁盤(pán)格式的開(kāi)銷要求。
磁盤(pán)格式 3.0 及更高版本會(huì)增加額外開(kāi)銷,通常每個(gè)設(shè)備不超過(guò) 1-2% 的容量。
如果啟用去重和壓縮功能以及軟件校驗(yàn)和,則每個(gè)設(shè)備需要約 6.2% 容量的額外開(kāi)銷。
磁盤(pán)格式版本 2.0 會(huì)增加額外開(kāi)銷,通常每個(gè)設(shè)備不超過(guò) 1-2% 的容量。
磁盤(pán)格式版本 1.0 會(huì)增加額外開(kāi)銷,每個(gè)容量設(shè)備約為 1 GB。
至少留有 30% 的未使用空間,以防止 Virtual SAN 重新平衡存儲(chǔ)負(fù)載。只要單個(gè)容量設(shè)備上的消耗達(dá)到 80% 或以上,Virtual SAN 就會(huì)重新平衡群集中的組件。重新平衡操作可能會(huì)影響應(yīng)用程序的性能,存儲(chǔ)消耗應(yīng)低于 70%。
規(guī)劃額外容量,用于處理潛在故障或替換容量設(shè)備、磁盤(pán)組和主機(jī)。當(dāng)某個(gè)容量設(shè)備無(wú)法訪問(wèn)時(shí),Virtual SAN 會(huì)在群集中的其他設(shè)備中恢復(fù)組件。當(dāng)閃存緩存設(shè)備出現(xiàn)故障或移除時(shí),Virtual SAN 會(huì)從整個(gè)磁盤(pán)組中恢復(fù)組件。
預(yù)留額外容量以確保 Virtual SAN 在出現(xiàn)主機(jī)故障或主機(jī)進(jìn)入維護(hù)模式時(shí)恢復(fù)組件。要允許故障后重新構(gòu)建,至少必須有三個(gè)主機(jī)。
提供足夠的臨時(shí)存儲(chǔ)空間,以便在 Virtual SAN 虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中進(jìn)行更改。動(dòng)態(tài)更改虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略時(shí),Virtual SAN 可能會(huì)為組成對(duì)象的副本創(chuàng)建一個(gè)布局。當(dāng) Virtual SAN 實(shí)例化這些副本并將其與原始副本進(jìn)行同步時(shí),群集必須臨時(shí)提供額外空間。
如果規(guī)劃使用軟件校驗(yàn)和或去重和壓縮等高級(jí)功能,請(qǐng)保留額外的空間以處理操作開(kāi)銷。
規(guī)劃存儲(chǔ)容量時(shí),應(yīng)考慮虛擬機(jī)主頁(yè)命名空間對(duì)象、快照以及交換文件所需的空間。
虛擬機(jī)主頁(yè)命名空間??梢詫iT(mén)為虛擬機(jī)的主頁(yè)命名空間對(duì)象分配一個(gè)存儲(chǔ)策略。規(guī)劃存儲(chǔ)空間,以滿足分配給允許的故障數(shù)大于 0 的虛擬機(jī)主頁(yè)命名空間的存儲(chǔ)策略要求。
快照。增量設(shè)備繼承基礎(chǔ) VMDK 文件的策略。根據(jù)需要的大小和快照數(shù)量以及 Virtual SAN 存儲(chǔ)策略中的設(shè)置,規(guī)劃額外空間。
交換文件。Virtual SAN 為虛擬機(jī)的交換文件使用單獨(dú)的存儲(chǔ)策略。該策略允許出現(xiàn)一次故障,未定義條帶化和讀取緩存預(yù)留,啟用了強(qiáng)制置備。
兼容性。
性能。PCIe 設(shè)備通常比 SSD 設(shè)備具有更高的性能。
容量??捎糜?PCIe 設(shè)備的最大容量通常比SSD 設(shè)備的最大容量要大。
寫(xiě)入壽命。PCIe 或 SSD 設(shè)備的寫(xiě)入壽命必須滿足全閃存配置中容量或緩存的要求,以及混合配置中緩存的要求。
成本。PCIe 設(shè)備的成本通常比 SSD 設(shè)備的成本高。
根據(jù)對(duì) Virtual SAN 存儲(chǔ)的性能、容量、寫(xiě)入壽命和成本的要求,選擇 PCIe 或 SSD 閃存設(shè)備。
兼容性。VMware 兼容性指南的“Virtual SAN”部分應(yīng)當(dāng)列出了 PCIe 或 SSD 設(shè)備的型號(hào)。
性能。PCIe 設(shè)備通常比 SSD 設(shè)備具有更高的性能。
容量。可用于 PCIe 設(shè)備的最大容量通常比目前在VMware 兼容性指南中針對(duì)適用于 Virtual SAN 的 SSD 設(shè)備列出的最大容量要大。
寫(xiě)入壽命。PCIe 或 SSD 設(shè)備的寫(xiě)入壽命必須滿足全閃存配置中容量或緩存的要求,以及混合配置中緩存的要求。
成本。PCIe 設(shè)備的成本通常比 SSD 設(shè)備的成本高。
在全閃存配置中,Virtual SAN 不會(huì)將緩存用于讀取操作,也不會(huì)應(yīng)用虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中的讀取緩存預(yù)留設(shè)置。
對(duì)于緩存設(shè)備,可以使用少量具有高寫(xiě)入持久力的成本更高的閃存。對(duì)于容量設(shè)備,可以使用具有較低寫(xiě)入持久力的成本更低的閃存。
遵循以下準(zhǔn)則,規(guī)劃閃存容量設(shè)備的配置:
為了實(shí)現(xiàn)更好的 Virtual SAN 性能,請(qǐng)使用更多由較小閃存容量設(shè)備組成的磁盤(pán)組。
為了獲得平衡的性能和可預(yù)測(cè)的行為,請(qǐng)使用同一類型和型號(hào)的閃存容量設(shè)備。
SAS、NL-SAS 和 SATA 磁盤(pán)設(shè)備
兼容性。該磁盤(pán)型號(hào)必須已經(jīng)過(guò)認(rèn)證且列在VMware 兼容性指南的“Virtual SAN”部分中。
性能。較 SATA 磁盤(pán)而言,SAS 和 NL-SAS 設(shè)備的性能更高。
容量。請(qǐng)考慮使用多個(gè)小型設(shè)備,而不要使用少量的大型設(shè)備。
成本。較 SATA 磁盤(pán)而言,SAS 和 NL-SAS 設(shè)備的成本更高。
在容量和成本的優(yōu)先級(jí)高于性能的環(huán)境中,應(yīng)當(dāng)使用 SATA 磁盤(pán)(而非 SAS 和 NL-SAS 設(shè)備)。
為獲得更出色的 Virtual SAN 性能,請(qǐng)使用多個(gè)小容量磁盤(pán)。
必須有足夠的磁盤(pán)能夠?yàn)榫彺婧腿萘恐g的數(shù)據(jù)傳輸提供足夠的匯總性能。相對(duì)于使用較少的大型設(shè)備而言,使用較多的小型設(shè)備可以提供更高的性能。
在包含多個(gè)虛擬機(jī)的環(huán)境中,當(dāng)數(shù)據(jù)不在讀取緩存中,因此 Virtual SAN 需要從磁盤(pán)中讀取數(shù)據(jù)時(shí),磁盤(pán)的數(shù)量對(duì)于讀取操作也十分重要。在包含少量虛擬機(jī)的環(huán)境中,如果活動(dòng)虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中每個(gè)對(duì)象的磁盤(pán)帶數(shù)大于 1,則磁盤(pán)數(shù)量會(huì)影響讀取操作。
為使性能平衡和行為可預(yù)測(cè),應(yīng)在 Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中使用同一類型和型號(hào)的磁盤(pán)。
指定足夠數(shù)量的磁盤(pán),以符合定義的存儲(chǔ)策略中允許的故障數(shù)和每個(gè)對(duì)象的磁盤(pán)帶數(shù)屬性值。
使用VMware 兼容性指南中列出的存儲(chǔ)控制器模型以及驅(qū)動(dòng)程序和固件版本。
如果可能,請(qǐng)使用多個(gè)存儲(chǔ)控制器,這樣可以改善性能并只將潛在的控制器故障隔離到磁盤(pán)組子集中。
使用VMware 兼容性指南中隊(duì)列深度最高的存儲(chǔ)控制器。使用隊(duì)列深度較高的控制器能夠改善性能。
在直通模式下使用存儲(chǔ)控制器以實(shí)現(xiàn) Virtual SAN 的最佳性能。與處于直通模式的存儲(chǔ)控制器相比,處于 RAID 0 模式的存儲(chǔ)控制器需要較高的配置和維護(hù)工作量。
如果計(jì)劃使用具有 1-GbE 適配器的主機(jī),請(qǐng)將適配器專用于 Virtual SAN。對(duì)于全閃存配置,請(qǐng)安排具有專用或共享 10-GbE 適配器的主機(jī)。
如果 10-GbE 適配器與其他流量類型共享,請(qǐng)使用 vSphere Distributed Switch 以便 Virtual SAN 流量通過(guò)使用 Network I/O Control 和 VLAN 隔離流量。
為 Virtual SAN 流量創(chuàng)建物理適配器組以確保冗余。
在 Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中,一個(gè)磁盤(pán)組代表一個(gè)單一故障域。如果閃存緩存或存儲(chǔ)控制器停止響應(yīng),磁盤(pán)組的容量將不可訪問(wèn)。因此,Virtual SAN 會(huì)從群集中其他位置重新構(gòu)建磁盤(pán)組中的所有組件。
由于以下優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),設(shè)計(jì)多個(gè)具有更少容量的磁盤(pán)組:
因?yàn)閿?shù)據(jù)存儲(chǔ)具有更多匯總緩存并且 I/O 操作更快,所以提高了性能
優(yōu)點(diǎn)
因?yàn)?Virtual SAN 重新構(gòu)建的組件更少,所以當(dāng)發(fā)生磁盤(pán)組故障時(shí),增加了故障域的數(shù)量和大小并且提高了性能
因?yàn)閷?duì)于相同的緩存大小使用了兩個(gè)緩存設(shè)備,而不是一個(gè),因此抬高了成本
劣勢(shì)
需要更多內(nèi)存以處理更多磁盤(pán)組
需多個(gè)存儲(chǔ)控制器以減少故障域
刀片服務(wù)器和外部存儲(chǔ)
由于刀片服務(wù)器的磁盤(pán)插槽數(shù)量有限,Virtual SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的刀片服務(wù)器容量通常無(wú)法擴(kuò)展。要擴(kuò)展刀片服務(wù)器的計(jì)劃容量,請(qǐng)使用外部存儲(chǔ)機(jī)箱。
設(shè)備熱插拔和交互
考慮使用存儲(chǔ)控制器直通模式支持,以輕松實(shí)現(xiàn)主機(jī)上的磁盤(pán)和閃存容量設(shè)備的熱插拔或更換。如果控制器適用于 RAID 0 模式,必須執(zhí)行其他步驟才可以使主機(jī)發(fā)現(xiàn)新驅(qū)動(dòng)器。
在虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中配置允許的故障數(shù)屬性以處理主機(jī)故障。群集所需的主機(jī)數(shù)計(jì)算方式為:2 * number of failures to tolerate + 1。群集所配置允許的故障越多,所需的容量主機(jī)越多。
如果在機(jī)架服務(wù)器中連接群集主機(jī),可以將主機(jī)整理到容錯(cuò)域中以提高故障管理。
三主機(jī)群集配置中,通過(guò)將允許的故障數(shù)設(shè)置為 1 只能允許一個(gè)主機(jī)故障。對(duì)于虛擬機(jī)數(shù)據(jù)的兩個(gè)必需副本,Virtual SAN 將每個(gè)副本保存在不同的主機(jī)上。見(jiàn)證對(duì)象位于第三個(gè)主機(jī)上。由于群集中的主機(jī)數(shù)量較少,因此存在以下限制:
當(dāng)某個(gè)主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),Virtual SAN 無(wú)法在另一個(gè)主機(jī)上重新構(gòu)建數(shù)據(jù)以防止出現(xiàn)另一個(gè)故障。
如果某個(gè)主機(jī)進(jìn)入維護(hù)模式,則 Virtual SAN 無(wú)法重新保護(hù)已撤出的數(shù)據(jù)。如果主機(jī)處于維護(hù)模式,則數(shù)據(jù)可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
因此,虛擬機(jī)將處于風(fēng)險(xiǎn)之中,因?yàn)槿绻霈F(xiàn)另一個(gè)故障,將無(wú)法訪問(wèn)這些虛擬機(jī)。
Virtual SAN 最適合在具有統(tǒng)一配置的主機(jī)上運(yùn)行。
如果 Virtual SAN 群集使用具有不同配置的主機(jī),則會(huì)存在以下劣勢(shì):
存儲(chǔ)性能的可預(yù)測(cè)性將會(huì)降低,因?yàn)?Virtual SAN 不會(huì)在各個(gè)主機(jī)上存儲(chǔ)相同數(shù)量的組件。
維護(hù)步驟不同。
對(duì)于群集中擁有較少或類型不同的緩存設(shè)備的主機(jī),性能將會(huì)降低。
Virtual SAN 不會(huì)將網(wǎng)卡綁定用于負(fù)載平衡。
如果計(jì)劃為可用性配置網(wǎng)卡組,請(qǐng)考慮這些故障切換配置。
Virtual SAN 支持 IP 哈希負(fù)載平衡,但無(wú)法保證所有配置的性能都有提升。
Virtual SAN 不支持同一子網(wǎng)上有多個(gè) VMkernel 適配器。 通過(guò)成組物理網(wǎng)絡(luò)適配器,使用更少的設(shè)置就能更方便地獲得網(wǎng)絡(luò)可用性。
必須在物理交換機(jī)上啟用多播,以啟用 Virtual SAN 群集中主機(jī)間的檢測(cè)信號(hào)和元數(shù)據(jù)交換。
如果在同一網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè) Virtual SAN,在生產(chǎn)中部署其他 Virtual SAN 群集之前,請(qǐng)更改新群集的多播地址以便成員主機(jī)不會(huì)從其他群集收到無(wú)關(guān)的多播消息。
如果 Virtual SAN 流量使用與其他系統(tǒng)流量類型(HA 流量、虛擬機(jī)流量等)共享的 10-GbE 物理網(wǎng)絡(luò)適配器,可以使用 vSphere Distributed Switch 中的 vSphere Network I/O Control 保證 Virtual SAN 所需帶寬的大小。
在 vSphere Network I/O Control 中,可以為 Virtual SAN 輸出流量配置預(yù)留和份額。
例如,在處理 Virtual SAN、vSphere vMotion 和虛擬機(jī)流量的 10-GbE 物理適配器上,可以配置特定帶寬和份額。
如果 10-GbE 適配器變成飽和狀態(tài),Network I/O Control 將分配 5 Gbps 到物理適配器上的 Virtual SAN。
可以將 Virtual SAN 流量分配到特定的類,并且通過(guò)使用 vSphere Distributed Switch 的流量篩選和標(biāo)記策略,使用服務(wù)類 (Class of Service, CoS) 值(范圍為 0 到 7)相應(yīng)地標(biāo)記流量,其中 0 為高優(yōu)先級(jí),7 為低優(yōu)先級(jí)。
考慮隔離 VLAN 中的 Virtual SAN 流量以增強(qiáng)安全和性能,尤其是當(dāng)在多個(gè)流量類型之間共享后備物理適配器的容量時(shí)。
如果計(jì)劃在 Virtual SAN 中使用巨幀以提高 CPU 性能,請(qǐng)驗(yàn)證是否已在群集中的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)上啟用巨幀。
默認(rèn)情況下,在 ESXi 上已啟用 TCP 分段清除 (TSO) 和大型接收清除 (LRO) 功能。考慮使用巨幀是否會(huì)將性能提高到足以彌補(bǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)上啟用巨幀的成本。
Virtual SAN 容錯(cuò)域功能將指示 Virtual SAN 將冗余組件分散到各個(gè)計(jì)算機(jī)架中的服務(wù)器上。因此,可以保護(hù)環(huán)境免于機(jī)架級(jí)故障,如斷電或連接中斷。
Virtual SAN 至少需要兩個(gè)容錯(cuò)域,每個(gè)容錯(cuò)域包含一個(gè)或多個(gè)主機(jī)。
如果可能,請(qǐng)使用至少四個(gè)容錯(cuò)域。使用三個(gè)容錯(cuò)域時(shí),不支持某些數(shù)據(jù)撤出模式,且 Virtual SAN 無(wú)法在故障發(fā)生后重新保護(hù)數(shù)據(jù)。
如果啟用容錯(cuò)域,Virtual SAN 會(huì)將活動(dòng)虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略應(yīng)用于容錯(cuò)域(而非單個(gè)主機(jī))。
根據(jù)計(jì)劃分配給虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略中規(guī)定的允許的故障數(shù)屬性,計(jì)算群集中的容錯(cuò)域數(shù)目。
number of fault domains = 2 * number of failures to tolerate + 1
如果主機(jī)不是容錯(cuò)域成員,Virtual SAN 會(huì)將其解釋為獨(dú)立容錯(cuò)域。
考慮一個(gè)包含四個(gè)服務(wù)器機(jī)架的群集,每個(gè)機(jī)架包含兩個(gè)主機(jī)。如果將允許的故障數(shù)設(shè)置為 1 并且不啟用容錯(cuò)域,Virtual SAN 可能會(huì)將對(duì)象的兩個(gè)副本與主機(jī)存儲(chǔ)在同一個(gè)機(jī)柜中。因此,發(fā)生機(jī)架級(jí)故障時(shí)應(yīng)用程序可能有潛在的數(shù)據(jù)丟失風(fēng)險(xiǎn)。將可能同時(shí)發(fā)生故障的主機(jī)配置到單獨(dú)的容錯(cuò)域時(shí),Virtual SAN 會(huì)確保將每個(gè)保護(hù)組件(副本和見(jiàn)證)置于單獨(dú)的容錯(cuò)域中。
如果要添加主機(jī)和容量,可以使用現(xiàn)有的容錯(cuò)域配置或定義容錯(cuò)域。
使用容錯(cuò)域獲得平衡存儲(chǔ)負(fù)載和容錯(cuò)時(shí),請(qǐng)考慮以下準(zhǔn)則:
提供足夠的容錯(cuò)域以滿足在存儲(chǔ)策略中配置的允許的故障數(shù)。
至少定義三個(gè)容錯(cuò)域。要獲得最佳保護(hù),請(qǐng)至少定義四個(gè)容錯(cuò)域。
向每個(gè)容錯(cuò)域分配相同數(shù)量的主機(jī)。
使用具有統(tǒng)一配置的主機(jī)。
如果可能,請(qǐng)?jiān)诔霈F(xiàn)故障后將一個(gè)具有可用容量的容錯(cuò)域?qū)S糜谥匦聵?gòu)建數(shù)據(jù)。
以上內(nèi)容來(lái)自51cto學(xué)院趙海兵老師總結(jié)內(nèi)容,分享給大家.
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