VMware vSAN là gì?

vSAN là một giải pháp lưu trữ từ VMWare, phát hành dưới dạng phiên bản beta từ năm 2013, được công bố rộng rãi cho công chúng vào tháng 3 năm 2014, và đã có phiên bản 6.5 vào tháng 11 năm 2016. vSAN được tích hợp đầy đủ với vSphere. Nó là một hệ thống lưu trữ dựa trên đối tượng và là một nền tảng cho các chính sách lưu trữ máy ảo mà nhằm để đơn giản hóa các quyết định đặt vị trí lưu trữ máy ảo cho người quản trị vSphere. Nó hỗ trợ đầy đủ và được tích hợp với các tính năng vSphere cốt lõi như vSphere High Availability (HA), vSphere Distributed Resource Scheduler (DRS) và vMotion.

vSAN 6.6 yêu cầu ESXi  6.5d và vCenter Server 6.5d. vSAN có thể được quản lý bởi cả hai phiên bản Windows của vCenter Server và vCenter Server Appliance (VCSA).

vSAN được cấu hình và giám sát thông qua vSphere Web Client và nó còn cần phải là phiên bản 6.5d.

vSAN yêu cầu ít nhất 3 máy chủ vSphere (nơi mỗi máy chủ có thiết bị lưu trữ cục bộ) để tạo thành một  vSAN cluster được hỗ trợ. Điều này cho phép cluster đáp ứng các yêu cầu tính sẵn sàng tối thiểu về khả năng chịu lỗi khi một máy chủ hỏng. Các máy chủ vSphere phải đang chạy vSphere 6.5. Với số máy host ít hơn, thì nó sẽ có nguy cơ đối với tính sẵn sàng của các máy ảo nếu một máy host bị hỏng. Số lượng máy chủ tối đa được hỗ trợ là 64.

Mỗi một máy host vSphere trong cluster  mà góp phần vào việc lưu trữ cục bộ cho vSAN phải có ít nhất một ổ cứng  HDD và ít nhất một ổ đĩa SSD

DISK và NETWORK

QUAN TRỌNG: Tất cả các thành phần (phần cứng, drivers, firmware) phải được liệt kê trên bảng hướng dẫn khả năng tương thích của vSphere cho vSAN. Tất cả các cấu hình khác là không được hỗ trợ.

• Một SAS hoặc SATA host bus adapter (HBA), hoặc một RAID controller ở trong chế độ passthrough hoặc RAID 0.
• Cấu hình nhóm ổ đĩa Hybrid: ít nhất một thiết bị flash cache và một hoặc nhiều ổ đĩa SAS, NL-SAS or SATA.
• Cấu hình nhóm all- flash: Một ổ đĩa SAS hoặc SATA, SSD hoặc thiết bị PCIe flash được sử dụng để lưu vào bộ nhớ đệm, và một hoặc nhiều thiết bị flash được sử dụng cho dung lượng.
• Trong vSAN 6.5 hybrid cluster SSD sẽ cung cấp một bộ đệm ghi (30%) và bộ đệm đọc (70%). Dung lượng SSD càng lớn trong máy host, thì hiệu suất càng cao vì có nhiều I/O hơn có thể được lưu trong bộ nhớ đệm.
• Trong vSAN all-flash cluster, 100% của bộ nhớ đệm được phân bổ cho việc ghi và đọc hiệu suất từ dung lượng flash là quá đủ.
• Không phải mọi node trong một vSAN cluster cần phải có một lưu trữ cục bộ mặc dù cấu hình cần bằng được khuyến nghị. Các máy host không có lưu trữ cục bộ vẫn có thể tận dụng cơ sở dữ liệu vSAN được phân bổ.
• Mỗi máy host phải có băng thông tối thiểu dành cho vSAN. 1 GbE cho dung lượng hybrid, 10 GbE cho dung lượng all-flash.
• Một Distributed Switch có thể được cấu hình một cách tùy chọn giữa tất cả các máy host trong vSAN cluster, mặc dù VMware Standard Switches (VSS) cũng sẽ hoạt động.
• Một cổng vSAN Vmkernel phải được cấu hình cho mỗi host. Với một Distributed Switch, Network I/O Control cũng có thể được kích hoạt để dành băng thông cho mạng vSAN.
• Layer 2 multicast phải được kích hoạt trên switch vật lý xử lý lưu lượng vSAN.
• Phiên bản 6.2 trở lên của vSAN chỉ hỗ trợ các cấu hình IPv4 , cấu hình IPv6 riêng và các cấu hình cho phép cả IPv4 và IPv6 được kích hoạt. Điều này giải quyết các yêu cầu đối với khách hàng chuyển sang IPv6 và ngoài ra, hỗ trợ chế độ hỗn hợp cho migration.
• Cổng VMkernel được gắn nhãn vSAN. Cổng này được sử dụng cho giao tiếp nút trong cluster và để đọc và ghi khi một trong các máy chủ vSphere trong cluster sở hữu một máy ảo cụ thể, nhưng các khối dữ liệu thực tế tạo nên các tệp máy ảo nằm trên một máy chủ vSphere khác trong cluster. Trong trường hợp này, I/O sẽ cần phải đi qua mạng được cấu hình giữa các host trong cluster.

QUẢN TRỊ DỰA TRÊN CHÍNH SÁCH LƯU TRỮ

Chúng tôi đưa ra một mô tả ngắn gọn về từng Chính sách lưu trữ tại đây.

Số lượng đĩa stripe trên mỗi đối tượng – Số lượng thiết bị lưu trữ dung lượng qua mỗi bản sao của một đối tượng máy ảo được stripe. Một giá trị lớn hơn 1 có thể dẫn đến hiệu suất tốt hơn, nhưng cũng dẫn đến việc sử dụng tài nguyên hệ thống cao hơn.

Flash read cache reservation – Dung lượng Flash được giữ lại làm read cache (bộ nhớ đọc) cho đối tượng máy ảo. Được chỉ định dưới dạng phần trăm kích thước lôgic của đối tượng đĩa máy ảo (vmdk). Dung lượng flash dự trữ không thể được sử dụng bởi các đối tượng khác. Flash không được lưu lại thì được chia sẻ với tất cả các đối tượng. Tùy chọn này chỉ nên được sử dụng để giải quyết các vấn đề hiệu suất cụ thể.

Primary level failures to tolerate (Khả năng chịu lỗi mức độ chính) – Xác định số lượng máy chủ và thiết bị lỗi mà một đối tượng máy ảo có thể chịu được. Đối với lỗi n , mỗi mẩu dữ liệu được ghi được lưu trữ ở vị trí n + 1 , bao gồm các bản sao chẵn lẻ nếu sử dụng RAID 5 hoặc RAID 6.

Khi cung cấp một máy ảo, nếu bạn không chọn chính sách lưu trữ, vSAN gán chính sách này làm chính sách lưu trữ máy ảo mặc định.

Nếu miền lỗi được định cấu hình, các miền lỗi 2n + 1 với dung lượng đóng góp của máy chủ sẽ được yêu cầu. Một máy chủ, mà không phải là một phần của bất kỳ miền lỗi nào được coi là miền lỗi máy chủ riêng của nó. Giá trị mặc định là 1. Giá trị tối đa là 3.

Force provisioning (Buộc cấp phép) – Nếu tùy chọn được đặt thành Yes , đối tượng sẽ được cấp phép ngay cả khi nếu chính sách được xác định trong chính sách lưu trữ không thỏa mãn bởi cơ sở dữ liệu. Sử dụng tham số này trong các kịch bản bootstrapping và trong thời gian ngừng hoạt động khi không còn khả năng cấp phép tiêu chuẩn nữa.

Object space reservation – Tỷ lệ phần trăm kích thước lôgic của đối tượng đĩa máy ảo (vmdk) nên là reserved hoặc thick provisioned khi triển khai các máy ảo.

Disable object checksum (Vô hiệu hóa đối tượng checksum) – Nếu tùy chọn được đặt thành No , đối tượng sẽ tính toán thông tin checksum để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Nếu tùy chọn này được đặt thành Yes , đối tượng không tính toán thông tin checksum. Checksum đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu bằng cách xác nhận rằng mỗi bản sao của một tệp hoàn toàn giống với tệp nguồn.  Nếu phát hiện không khớp checksum, vSAN sẽ tự động sửa chữa dữ liệu bằng cách ghi đè lên dữ liệu không đúng với dữ liệu chính xác.

Failure tolerance method (Phương pháp chịu lỗi) – Xác định phương pháp sao chép dữ liệu có tối ưu hóa cho Hiệu suất hoặc Dung lượng hay không. Nếu bạn chọn Performance (hiệu suất), vSAN sử dụng nhiều không gian đĩa để đặt các thành phần của các đối tượng nhưng cung cấp hiệu suất tốt hơn cho việc truy cập các đối tượng. Nếu bạn chọn Capacity (dung lượng), vSAN sử dụng ít dung lượng đĩa, nhưng làm giảm hiệu suất.

IOPS limit for object (giới hạn IOPS cho đối tượng) – Xác định giới hạn IOPS cho một ổ đĩa. IOPS được tính bằng số lượng thao tác I/O, sử dụng kích thước có trọng số. Nếu hệ thống sử dụng kích thước cơ bản mặc định là 32 KB, thì sau đó một I/O 64 KB biểu thị hai thao tác I/O. Khi tính toán IOPS, đọc và ghi được coi là tương đương, trong khi tỷ lệ nhấn bộ nhớ cache và tuần tự không được xem xét. Nếu IOPS của đĩa vượt quá giới hạn, các thao tác IO sẽ được điều chỉnh. Nếu giới hạn IOPS cho đối tượng được đặt thành 0, giới hạn IOPS không được thực thi.

QUẢN TRỊ DỰA TRÊN CHÍNH SÁCH LƯU TRỮ– RAID 5/6 (ERASURECODING)

Lưu ý rằng có một yêu cầu về số lượng máy chủ cần thiết để triển khai cấu hình RAID-5 hoặc RAID-6 trên vSAN.

Đối với RAID-5, yêu cầu tối thiểu 4 máy chủ; cho RAID-6, yêu cầu tối thiểu 6 máy chủ.

Các đối tượng sau đó được triển khai ở nơi lưu trữ trên mỗi máy chủ, cùng với phép tính chẵn lẻ. Cấu hình sử dụng phân phối chẵn lẻ (distributed parity), vì vậy không có đĩa parity chuyên dụng. Khi một lỗi xảy ra trong cluster, và nó tác động đến các đối tượng được triển khai bằng RAID-5 hoặc RAID-6, dữ liệu vẫn có sẵn và có thể được tính bằng cách sử dụng dữ liệu còn lại và tính chẵn lẻ nếu cần thiết.

Một policy setting mới đã được giới thiệu để phù hợp với các cấu hình RAID-5 / RAID-6 mới.

Policy setting mới này được gọi là Phương pháp chịu lỗi. Policy setting này có hai giá trị: Performance (hiệu suất) và Capacity (dung lượng). Khi nó được đặt ở giá trị mặc định của Performance, các đối tượng tiếp tục được triển khai với cấu hình RAID-1 / mirror để có hiệu suất tốt nhất. Khi setting được thay đổi thành Capacity, thì các đối tượng được triển khai với cấu hình RAID-5 hoặc RAID-6.

The RAID-5 or RAID-6 configuration is determined by the number of failures to tolerate setting. If this is set to 1, the configuration is RAID-5. If this is set to 2, then the configuration is a RAID-6.

Cấu hình RAID-5 hoặc RAID-6 được đặt cho setting được xác định bởi số lần bị lỗi. Nếu nó được đặt thành 1, cấu hình là RAID-5. Nếu nó được đặt thành 2, thì cấu hình là RAID-6.