Новости Статьи VMware Veeam StarWind Microsoft ИТ-ГРАД Citrix Symantec 5nine События Релизы Видео Контакты Авторы RSS
Виртуализация и виртуальные машины

Виртуализация vSphere, Hyper-V, XenServer и Red Hat

Более 4860 заметок о виртуализации и виртуальных машинах VMware, Microsoft, Citrix, Red Hat

VM Guru / Articles / Что такое и как работает кэширование Log-structured Write Cache (LWC) в решении StarWind Virtual SAN.

Что такое и как работает кэширование Log-structured Write Cache (LWC) в решении StarWind Virtual SAN.

Что такое и как работает кэширование Log-structured Write Cache (LWC) в решении StarWind Virtual SAN.

Автор: Александр Самойленко
Дата: 10/12/2018

Еще 8 лет назад мы писали о кэшировании в решении StarWind Virtual SAN, которое является лучшим на сегодняшний день программным средством создания отказоустойчивых хранилищ для виртуальных машин. С тех пор многое менялось, но пользовали применяли надежное кэширование на запись write-back для нагрузок, требующих высокой производительности подсистемы хранения. Но у такого кэширования есть недостаток - возможность потери данных в случае отключения электропитания.

Что такое Log-structured Write Cache (LWC), и для чего он нужен?

Кэширование Write-back caching - это когда запись данных производится в кэш, размещенный в оперативной памяти. Запись же в основную память производится позже (при вытеснении или по истечению времени), при этом в одной операции группируются несколько операций записи в соседние блоки хранилища в целях повышения производительности.

Очевидно, кэширование Write-back дает преимущества быстродействия RAM-диска, но в случае отключения питания для сервера пользователи могут потерять свои данные, изменившиеся за некоторый промежуток времени. Выходом также не является и синхронизация кэширования для нескольких узлов, так как блэкаут может случиться на уровне всего датацентра, либо на уровне отдельной стойки, куда установлены все узлы StarWind Virtual SAN.

В итоге, в StarWind придумали новую архитектуру механизма кэширования - Log-structured Write Cache (LWC), содержащую 2 основных компонента:

1. Во-первых, LWC представляет собой комбинацию двух кэшей - быстродействующего (L1) в оперативной памяти (ему нужно где-то 3 ГБ на каждый 1 ТБ хранилища виртуальных машин) и энергонезависимой памяти на SSD (L2), куда асинхронно сбрасываются операции записи из RAM-кэша. Эта операция сброса занимает совсем немного времени, поэтому в случае внезапного отключения питания потеряно будет совсем мало данных.

2. Во-вторых, еще одна важная возможность LWC - это группировка операций записи в целях повышения производительности (Log-structured). Мы уже писали о файловой системе LSFS (Log-structured File System), в которой небольшие операции записи от виртуальных машин хост-сервера, которые смешиваются и идут в случайном порядке (small random writes), преобразуются в большие последовательные операции записи, что также существенно увеличивает производительность. Это так называемая ликвидация эффекта I/O Blender.

Аналогично и в Log-structured Write Cache - операции записи, сброшенные из оперативной памяти на SSD-хранилище, группируются в более длинные цепочки данных, которые потом в асинхронном режиме мигрируют уже на постоянное хранилище. В качестве SSD-хранилища для такого кэша потребуется не менее 16 ГБ дискового пространства, а в идеале его объем должен составлять где-то 10-20% от нижележащей дисковой емкости.

Ну и немаловажный эффект от использования LWC: в случае сбоя электропитания, когда узлы снова станут доступными, вам не потребуется ждать долгой полной ресинхронизации узлов - нужно будет только накатить структурированный лог на оба HA-устройства и продолжить их использовать.

Как настроить LWC на HA-устройствах в ОС Windows Server 2012 R2 / Windows Server 2016

Открываем StarWind Management Console, добавлем узел StarWind (Add Sever), после чего нажимаем Add Device (advanced):

Выбираем Hard Disk Device для создания нового HA-устройства:

Выбираем тип Virtual Disk:

Вводим имя, размещение и размер виртуального диска:

И вот тут выбираем тип диска с поддержкой LWC - Thick-provisioned with Write Log:

Кстати, обратите внимание, что для гипервизора Windows Hyper-V нужно выставить размер блока 4096 байт, а для VMware ESXi, XenServer или KVM - 512 байт.

После этого определяем размещение лога на запись (помните, что под него нужно выделить около 20% общей емкости виртуального диска, который вы создаете):

Очень желательно, чтобы он размещался на SSD-устройстве в целях оптимального быстродействия.

В следующем диалоге кэширование Write-Back будет недоступно к выбору, но вы можете выбрать кэширование для операций чтения (Write-Through) уровня L1, что также увеличит производительность. Тут оптимально выделить 1 ГБ такого кэширования на каждый 1 ТБ емкости виртуального диска:

Укажите параметры iSCSI-таргета для устройства:

После этого начнется создание виртуального диска и LWC-устройства:

Лог на запись будет создан как устройство для кэша уровня L2 - такая архитектура увеличивает производительность (подробнее - тут).

Теперь нужно добавить второй узел и второе HA-устройство. Добавьте сервер через Add Server в управляющей консоли:

Запустите Replication manager:

Откроется окно "Replication Manager for lwc1", нажмите там Add Replica:

Выберите тип репликации - синхронная двунаправленная репликация (Synchronous “Two-Way” Replication):

Добавьте узел-партнер, который вы настраивали ранее (дефолтный порт 3261):

Выберите стратегию восстановления Heartbeat:

Выберите создать партнерское устройство (Create new Partner Device):

Выберите его размещение:

Нажмите Change Network Settings для настройки сетевых параметров канала синхронизации и Heartbeat:

Выберите нужные интерфейсы для этих сетей:

Помните, что каналы Heartbeat и Synchronization нужно размещать на разных сетевых адаптерах, а вот Heartbeat и основной канал данных iSCSI - на одном, чтобы не получить ситуацию Split-Brain.

Далее выберите опцию Synchronize from existing Device:

Как и для виртуального диска на первом узле, укажите размещение Write Log:

Начнется процесс создания устройства:

После этого HA-устройство виртуального диска с поддержкой LWC будет готово к использованию. Его статус можно отслеживать в StarWind Management Console:

Больше информации о Log-structured Write Cache (LWC) вы можете получить вот на этой странице. Кроме того, рекомендуем вам почитать пару интересных документов на эту тему:

Реклама







Зал Славы Рекламодателя
Ближайшие события в области виртуализации:

Быстрый переход:
VMware StarWind IT-Grad Veeam PowerCLI Offtopic Gartner Citrix VSAN GDPR 5nine Hardware VeeamON Nutanix vSphere RVTools Enterprise Security Code Cisco vGate Microsoft Cloud SDRS Parallels IaaS HP VMFS VM Guru Oracle Red Hat Azure KVM VeeamOn 1cloud Docker Storage NVIDIA Partnership Dell Virtual SAN Virtualization VMTurbo vRealize VirtualBox Symantec Softline EMC Login VSI Xen Teradici Amazon NetApp VDI Linux Hyper-V IBM Google VSI Security Windows vCenter VMachines Webinar View VKernel Events Windows 7 Caravan Apple TPS Hyper9 Nicira Blogs Sun VMC Xtravirt Novell IntelVT Сравнение VirtualIron XenServer CitrixXen ESXi ESX ThinApp Books P2V Labs VTL Networking Horizon vCSA vSAN Tools vCloud Forum iSCSI SRM HCI App Volumes Video vROPs Workspace ONE Backup VMUG NSX vRNI HA Update Manager VCP VVols Workstation Update UEM DR Cache Storage DRS VMworld Workspace DRS Fusion Lifecycle Visio Log Insight Operations Manager SDDC Virtual Appliance OpenStack PowerShell LSFS Client Datacenter Intel Agent esxtop Book Photon Cloud Computing SSD Comparison Blast Performance Nested AWS XenDesktop VSA vNetwork SSO Host Client VMDK Whitepaper Appliance VUM V2V Support Обучение Web Client Mobile Automation Replication Desktop Fault Tolerance Vanguard SaaS Connector Event Free SQL Sponsorship Finance FT Containers Converter XenApp Snapshots vGPU Auto Deploy SMB RDM Mirage XenClient MP SC VMM Certification VDP Partners PCoIP RHEV vMA Award Network USB Licensing Logs Server Demo vCHS Calculator Бесплатно vExpert Beta SAN Exchange MAP ONE DaaS Monitoring VPLEX UCS SDK Poster VSPP Receiver vMotion VDI-in-a-Box Deduplication Reporter vShield ACE Go nworks iPad XCP Data Recovery Documentation Sizing Pricing VMotion Snapshot FlexPod VMsafe Enteprise Monitor vStorage Essentials Live Migration SCVMM TCO Studio AMD-V VirtualCenter NFS ThinPrint SIOC Plugin Bug Memory CLI Helpdesk Troubleshooting VIC Upgrade VDS Migration Director Stencils API Android Graphics Diagram Air DPM Flex Mac Open Source SSH VAAI Chargeback Heartbeat MSCS Ports SVMotion Bugs Composer
Интересные плакаты:

Постер VMware vSphere PowerCLI 6.3:

Постер VMware ESXi 5.1:

Постер VMware Hands-on Labs 2015:

Постер VMware Platform Services Controller 6.0:

Постер VMware vCloud Networking:

Постер VMware NSX (референсный):

Постер VMware vCloud SDK:

Постер VMware vCloud Suite:

Постер VMware vCenter Server Appliance:

Порты и соединения VMware vSphere 6:

Порты и соединения VMware Horizon 7:

Порты и соединения VMware NSX:

Управление памятью в VMware vSphere 5:

Как работает кластер VMware High Availability:

Постер VMware vSphere 5.5 ESXTOP (обзорный):

Постер Veeam Backup & Replication v8 for VMware:

Постер Microsoft Windows Server 2012 Hyper-V R2:

 

Популярные статьи:
Как установить VMware ESXi. Инструкция по установке сервера ESXi 4 из состава vSphere.

Включение поддержки технологии Intel VT на ноутбуках Sony VAIO, Toshiba, Lenovo и других.

Как настроить запуск виртуальных машин VMware Workstation и Server при старте Windows

Как работают виртуальные сети VLAN на хостах VMware ESX / ESXi.

Что такое и как работает виртуальная машина Windows XP Mode в Windows 7.

Типы виртуальных дисков vmdk виртуальных машин на VMware vSphere / ESX 4.

Сравнение Oracle VirtualBox и VMware Workstation.

Инфраструктура виртуальных десктопов VMware View 3 (VDI)

Бесплатные утилиты для виртуальных машин на базе VMware ESX / ESXi.

Как использовать возможности VMware vSphere Management Assistant (vMA).

Проектирование инфраструктуры виртуализации VMware vSphere 4.

Как поднять программный iSCSI Target на Windows 2003 Server для ESX

Работа с дисками виртуальных машин VMware.

Бесплатные программы для VMware ESX / ESXi в среде Virtual Infrastructure / vSphere (часть 2).

Новые возможности VMware vSphere 5.0 - официально.

Все ресурсы о виртуализации:
Интервью:

Alessandro Perilli
virtualization.info
Основатель

Ратмир Тимашев
Veeam Software
Президент


Купить:

VMware vSphere 6.5


Veeam Backup 9.5


Полезные ресурсы:


Видео компании VMware

Видео про Citrix Xen

Видео о виртуализации Microsoft

Утилиты для виртуальных машин Microsoft.

Книги на английском языке

Блоги на английском языке

Блоги на русском языке

Агрегация статей в твиттере VMC:


Copyright VM Guru 2006 - 2019, Александр Самойленко. Правила перепечатки материалов.