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 4810 заметок о виртуализации и виртуальных машинах VMware, Microsoft, Citrix, Red Hat

VM Guru / News / Подробно о дисковых группах VMware vSAN - что это такое и как работает.

Подробно о дисковых группах VMware vSAN - что это такое и как работает.

08/05/2019

Реклама:



Пост:

Мы много пишем о решении для организации отказоустойчивых хранилищ на базе хостов ESXi - платформе VMware vSAN. Сегодня мы расскажем о дисковых группах на основе вот этого поста на блогах VMware.

Архитектура vSAN включает в себя два яруса - кэш (cache tier) и пространство постоянного хранения (capacity tier). Такая структура дает возможность достичь максимальной производительности по вводу-выводу, которая абсолютно необходима в кластере хранилищ на базе хостов.

Чтобы управлять отношениями устройств кэша и дисков хранения, решение vSAN использует дисковые группы:

У дисковых групп есть следующие особенности:

  • Каждый хост, который дает емкость кластеру vSAN, должен содержать как минимум одну дисковую группу.
  • Дисковая группа содержит как минимум одно устройство для кэша и от 1 до 7 устройств хранения.
  • Каждый хост ESXi в кластере vSAN может иметь до 5 групп, а каждая группа - до 7 устройств хранения. То есть на хосте может быть до 35 устройств хранения, чего вполне достаточно для подавляющего большинства вариантов использования.
  • Неважно, используете ли вы гибридную конфигурацию (SSD и HDD диски) или All-Flash, устройство кэширования должно быть Flash-устройством.
  • В гибридной конфигурации устройства кэша на 70% используются как кэш на чтение (read cache) и на 30% как кэш на запись (write buffer).
  • В конфигурации All-Flash 100% устройства кэша выделено под write buffer.

Write buffer и capacity tier

В принципе, всем понятно, что гибридная конфигурация хостов ESXi в кластере vSAN более дешевая (HDD стоит меньше SSD), но менее производительная, чем All-Flash. Но когда-то наступит время, и все будет All-Flash (в них, кстати, еще и нет нужды организовывать кэш на чтение, так как все читается с SSD с той же скоростью). Поэтому и выделяется 100% под write buffer.

При этом если операция чтения в All-Flash хосте находит блок в кэше - то он читается именно оттуда, чтобы не искать его в capacity tier. Максимальный размер write buffer на одной дисковой группе хоста ESXi - 600 ГБ. При этом если сам диск более 600 ГБ, то его емкость будет использоваться с пользой (см. комментарий к этой статье).

Для гибридных конфигураций 70% емкости кэша выделяется под кэш на чтение, чтобы быстро получать данные с производительных SSD-устройств, при этом vSAN старается поддерживать коэффициент попадания в кэш на чтение (cache hit rate) на уровне 90%.

Write buffer (он же write-back buffer) подтверждает запись на устройство хранения еще до актуальной записи блоков на сapacity tier. Такой подход дает время и возможность организовать операции записи наиболее эффективно и записать их на сapacity tier уже пачкой и более эффективно. Это дает существенный выигрыш в производительности.

SSD-устройства бывают разных классов, в зависимости от их выносливости (среднее число операций записи до его отказа). Все понятно, что для кэширования нужно использовать устройства высоких классов (они дорогие), так как перезапись там идет постоянно, а для хранения - можно использовать недорогие SSD-диски.

Вот сравнительная таблица этих классов (колонка TBW - это terabytes written, то есть перезапись скольких ТБ они переживут):

Помните, что нужно всегда сверяться с VMware Compatibility Guide, когда выбираете устройства PCIe flash, SSD или NVMe.

vSAN содержит в себе несколько алгоритмов, которые учитывают, как часто write buffer сбрасывает данные на сapacity tier. Они учитывают такие параметры, как емкость устройств, их близость к кэшу по времени записи, число входящих операций ввода-вывода, очереди, использование дискового устройства и прочее.

Организация дисковых групп

При планировании хостов ESXi в кластере vSAN можно делать на нем одну или более дисковых групп. Несколько дисковых групп использовать предпочтительнее. Давайте рассмотрим пример:

  • Одна дисковая группа с одним кэшем и 6 устройств хранения в ней.
  • Две дисковых группы с двумя устройствами кэша, в каждой по 3 устройства хранения.

Если в первом случае ломается SSD-устройство кэша, то в офлайн уходит вся дисковая группа из 6 дисков, а во втором случае поломка одного девайса приведет к выходу из строя только трех дисков.

Надо понимать, что этот кейс не имеет прямого отношения к доступности данных виртуальных машин, которая определяется политикой FTT (Failures to tolerate) - о ней мы подробно рассказывали тут, а также политиками хранилищ SPBM. Между тем, размер домена отказа (failure domain) во втором случае меньше, а значит и создает меньше рисков для функционирования кластера. Также восстановление и ребилд данных на три диска займет в два раза меньше времени, чем на шесть.

Кстати, некоторые думают, что в случае отказа дисковой группы, кластер vSAN будет ждать 60 минут (настройка Object Repair Timer) до начала восстановления данных на другие диски согласно политике FTT (ребилд), но это неверно. Если вы посмотрите наш пост тут, то поймете, что 60 минут vSAN ждет в случае APD (All Paths Down - например, временное выпадение из сети), а вот в случае PDL (Physical Device Loss) восстановление данных на другие дисковые группы начнется немедленно.

С точки зрения производительности, иметь 2 дисковые группы также выгоднее, чем одну, особенно если разнести их по разным контроллерам хранилищ (storage controllers). Ну и это более гибко в обслуживании и размещении данных на физических устройствах (например, замена диска во втором примере пройдет быстрее).

Работа операций ввода-вывода (I/O)

Как уже было сказано, в гибридной конфигурации есть кэши на чтение и на запись, а в All-Flash - только на запись:

При этом хост ESXi работает так, чтобы операции чтения с дисков попадали в кэш на чтение в 90% случаев. Остальные 10% операций чтения затрагивают HDD-диски и вытаскивают блоки с них. Но и тут применяются оптимизации - например, одновременно с вытаскиванием запрошенного блока, vSAN подтягивает в кэш еще 1 МБ данных вокруг него, чтобы последовательное чтение проходило быстрее.

Для All-Flash конфигурации кэш на чтение не нужен - все данные вытаскиваются с примерно одинаковой скоростью, зато все 100% кэша используются под write buffer, что дает преимущество в скорости обработки большого входящего потока операций ввода-вывода.

Ну и напоследок отметим, что vSAN при записи на флэш-диски распределяет операции записи равномерно между ячейками независимо от размера диска. Это позволяет диску изнашиваться равномерно и иметь бОльшую наработку на отказ.

Реклама







Зал Славы Рекламодателя
Ближайшие события в области виртуализации:

29/05/2019:  IT&SECURITY FORUM 2019
05/06/2019:  IT Management Forum 2019
06/06/2019:  VeeamON Forum 2019

Быстрый переход:
VMware IT-Grad Veeam StarWind 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 SRM vSAN HCI App Volumes Tools Video vROPs Workspace ONE Backup Horizon VMUG vCloud NSX vRNI HA Update Manager VCP VVols Workstation Update UEM DR Networking Cache Storage DRS VMworld Workspace DRS Fusion Lifecycle Visio Log Insight Operations Manager SDDC Virtual Appliance OpenStack Forum PowerShell LSFS Client vCSA Datacenter Intel Agent esxtop Book Photon Cloud Computing SSD Comparison Blast Performance Nested AWS XenDesktop VSA vNetwork SSO Host Client VMDK VTL iSCSI 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 CLI Helpdesk Troubleshooting VIC Upgrade VDS Bug Migration Director Stencils Memory API Android Graphics Diagram Air Plugin DPM SIOC 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.