Сертификаты компании
 Сертификаты сотрудников
 Сертификаты продукции
 Серверы
 Виртуализация и СХД
 Управление серверами
 Терминальные решения и безопасность
 Каталог продукции
 Прайсы
ONIX
карта сайта

О КОМПАНИИ ПРОДУКЦИЯ ДИСТРИБУЦИЯ ПОЛЕЗНОЕ ПОДДЕРЖКА КОНТАКТЫ
VMWare Virtual SAN (vSAN)

VMWare Virtual SAN (vSAN)

VMWare vSphere (ESX/ESXi)
VMWare Virtual SAN (vSAN)
Серверы для VMWare vSphere (ESX/ESXi)
Серверы для VMWare Virtual SAN (vSAN)
СХД: HDD Storage Systems
СХД: SSD/HDD Tiered Storage Systems
СХД: All Flash High Alailable Storage Systems
JBODs
DSS Unified Storage (NAS + iSCSI+FC)

VMWare Virtual SAN (vSAN)

VMWare Virtual SAN (vSAN) является программно-определяемой системой хранения данных (Software Defined Storage) от компании VMWare. Первая версия данного продукта была выпущена в 2014 году и на момент выпуска представляла из себя неплохой продукт, но не для критических задач. В феврале 2015 года была выпущена версия VSAN 6.0, а в августе 2015 - VSAN 6.1, которые являлись существенным улучшением. Но настоящим прорывом стала версия VSAN 6.2, выпущенная в феврале 2016. Её можно смело назвать полноценной системой хранения данных, в том числе и для критичных Tier 1 приложений. Очень показательным является тот факт, что VMWare Virtual SAN официально поддерживается компанией SAP для своих приложений. А это очень многое говорит о надёжности и производительности данной системы.

Перейдём к более подробному рассмотрению VMWare Virtual SAN 6.2.

Прежде всего, хотелось бы отметить, что функциональность VSAN изначально интегрирована в vSphere Hypervisor (ESXi) и не требует дополнительной установки, а только включения и настройки. Такая плотная интеграция позволяет достичь наименьших накладных расходов на обслуживание дисковых операций, достигая при этом максимально возможной производительности дисковой подсистемы.

Для хранения данных используются локальные диски серверов, на которых работает VMWare vSphere (ESXi). Если в очень общих чертах описать работу VSAN, то это - распределённый RAID1 в базовом варианте (распределённые RAID5/6 в более продвинутых вариантах), с кешированием на SSD всех операций записи, а также - кешированием чтения на SSD. Дисковая подсистема каждого сервера делится на Cache Tier и Capacity Tier. Cache Tier - это SSD диски, которые выполняют функцию кеширующих устройств, а Capacity Tier - это диски, на которых хранятся данные.

Любая операция записи всегда происходит синхронно. Сначала данные записываются на SSD в Cache Tier двух разных серверов, и только после этого виртуальная машина получает подтверждение о выполнении операции записи.

Отдельно хотелось бы отметить очень высокую надёжность и отказоустойчивость VSAN. Слабым местом большинства Software Defined Storage является ситуация, когда все ноды одновременно и не корректно выключаются (всё обесточено). Большинство систем после включения попросту не отдают LUN-ы клиентам, требуя, чтобы администратор вручную указал, где находятся актуальные данные и произвёл полную синхронизацию данных между нодами. VSAN же в такой ситуации ведёт себя принципиально иначе: после включения, процесс загрузки занимает чуть больше, чем обычно, но зато после загрузки все виртуальные машины запускаются в автоматическом режиме и работают, не требуя вмешательства администратора и выполнения полной синхронизации данных между нодами. Очень порадовало такое поведение системы в столь не стандартной, но вполне жизненной ситуации.

Решения на VSAN можно условно поделить на два типа:
Hybrid: Cache Tier из SSD кеширует и запись и чтение (30% объёма - для записи, 70% - для чтения), а Capacity Tier состоит из ёмких и сравнительно недорогих HDD, на которых хранятся данные. Производительность: до 40К IOps на каждый host.
All Flash: Cache Tier из SSD кеширует только запись, а Capacity Tier состоит из SSD с меньшим ресурсом на запись, на которых данные хранятся и с которых происходит всё чтение. Производительность: до 100К IOps на каждый host, при задержках дисковых операций <1ms.

Software Checksums. Для каждого 4К блока данных, дополнительно сохраняется контрольная сумма размером 5 байт. Если при чтении блока вычисленная контрольная сумма не совпадает с сохранённой, то данный блок считывается из другого сервера и перезаписывается на место испорченного. Данная функциональность позволяет свести на нет ошибки, вызванные некорректируемыми ошибками чтения дисков (10-15 для NL-SAS, 10-16 для Enterprise SAS, 10-17 для большинства SSD), а также - предотвращает последующее искажение данных (Silent Data Corruption). По умолчанию, раз в год система автоматически проверяет все хранимые данные на наличие такого рода ошибок и исправляет их при обнаружении (Scrubber mechanism). При желании, такие проверки можно делать чаще (количество проверок в год задаётся параметром VSAN.ObjectScrubsPerYear).

Fault Domains. Если серверы можно поделить на так называемые "группы отказа" (fault domains), то данные будут распределяться таким образом, чтобы при отказе любой такой группы серверов, не произошло потери данных. Хорошие примеры "группы отказа" серверов: подключённые к одному UPS, находящиеся в одном шкафу или одном ДЦ, подключённые к одному коммутатору. Другими словами, такая группа серверов, которая может стать полностью недоступной при возникновении определённых внешних факторов.

Compression and Deduplication. Поддержку компрессии и дедупликации в версии vSAN 6.2 можно назвать революционным прорывом для системы vSAN. Используя данную функциональность, можно не только разместить в несколько раз больше (а для хорошо дедуплицируемых данных и в десятки раз больше) информации на тех же носителях, но ещё и повысить общую производительность системы за счёт того, что прочитать с диска один блок 4К и распаковать из него в памяти 5 блоков по 4К, занимает существенно меньше времени, чем прочитать 5 блоков 4К с диска. Механизм компрессии и дедупликации работает немного не так, как во всех остальных решениях, с которыми приходилось сталкиваться. В Cache Tier данные хранятся не сжатыми и не дедуплицированными. Сжатие и дедупликация выполняются при перемещении данных с Cache Tier в Capacity Tier, где они уже хранятся сжатыми и дедуплицированными. Дедупликация выполняется в пределах дисковой группы. Данная функциональность поддерживается только для AllFlash инсталляций.

Erasure coding (распределённые RAID5/6). В отличии от распределённого RAID1, используя Erasure Coding можно построить распределённые RAID5 или RAID6, что позволяет существенно снизить избыточность хранимых данных. Но за всё нужно платить. В случае с распределёнными RAID5/6, как и при использовании этих уровней RAID в пределах дискового массива, платой за полезный объём является производительность, которая существенно ниже, чем при использовании RAID1. Если максимальная производительность является приоритетом, использовать данную функциональность не стоит. Поддерживается только для AllFlash инсталляций.

Stretched Cluster (растянутый кластер). Полноценный кластер, географически распределённый между двумя дата центрами. Обеспечивается гарантированная сохранность данных и практически отсутствие простоя, при отказе одного из ДЦ. Связность между ДЦ допускается по L3 (IP), но рекомендуется по L2 (Ethernet). Сетевые задержки между ДЦ (ping) не должны превышать 5мс (расстояние по кабелю - до 200км). Для обеспечения работоспособности системы при возникновении ситуации split brain (потеря связи между двумя ДЦ), требуется наличие свидетеля (witness), размещённого в третьем ДЦ. В качестве witness может использоваться как физический сервер, так и виртуальная машина. Связность между ДЦ и witness допускается по L3, при уровне задержек до 100мс.

Swap Efficiency (эффективное использование swap). При включении виртуальной машины, на диске автоматически создаётся swap файл, размер которого соответствует объёму памяти этой виртуальной машины. В результате, очень много дискового пространства расходуется впустую. В vSAN 6.2 появилась возможность применять тонкое выделение дискового пространства (аналог thin provisioning) для swap-файлов виртуальных машин, что позволяет сохранить довольно существенный объём дискового пространства от использования впустую. Включается при помощи параметра SwapThickProvisionDisabled.

Выводы. VMWare Virtual SAN 6.2 является прекрасным решением для построения высокопроизводительной и высоконадёжной системы хранения данных, которое мы без малейших сомнений можем рекомендовать для подавляющего большинства задач серверной виртуализации и виртуализации рабочих мест.

© 2001-2017 Onix