VMware VSAN

• VMware vSAN是一款軟件定義的企業(yè)存儲解決方案，支持超融合基礎(chǔ)架構(gòu)（Hyper-Converged Infrastructure,HCI）系統(tǒng)。VSAN使用軟件定義的方法為虛擬機創(chuàng)建共享存儲。可以虛擬化ESXI主機的本地物理存儲資源，并將這些資源轉(zhuǎn)化為存儲池。
• VSAN與VMware vSphere完全集成在一起，作為ESXI管理程序內(nèi)的分布式軟件層。
  
  相較于cisco的HyperFlex，他只能用在ESXI上。
  標(biāo)準(zhǔn)VSAN集群
• 一個標(biāo)準(zhǔn)的VSAN集群至少包括三個主機，最多可擴展到64節(jié)點。通常情況下，標(biāo)準(zhǔn)vSAN集群中的所有主機都位于同一位置，VSAN網(wǎng)絡(luò)在相同的2層網(wǎng)絡(luò)上連接，推薦使用至少10Gb網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)同步。
  
  常見VSAN組網(wǎng)架構(gòu)
  
  VSAN術(shù)語及定義
• VSAN使用磁盤組這一概念將閃存設(shè)備和磁盤作為管理單元
  - 磁盤組至少包括1個閃存設(shè)備和1個磁盤
  - 每臺主機最多5個磁盤組
  - 每個磁盤組：1個SSD + 1至7個HDD/SSD
• 閃存設(shè)備用于提供性能（讀緩存+寫緩沖區(qū)）70%讀、30%寫
• 磁盤用于提供存儲容量
• 不能在沒有閃存設(shè)備的情況下創(chuàng)建磁盤組
• 所有硬盤必須采用直通或RAID0模式連接。
  
  
• VSAN是一種以文件系統(tǒng)（VSAN FS）的形式呈現(xiàn)給vsphere的對象存儲解決方案。該對象存儲裝載著集群中主機的存儲資源，并將它們呈現(xiàn)為一整個共享數(shù)據(jù)存儲（vsandatastore）。僅限該集群的成員才能訪問vsan數(shù)據(jù)存儲，但并非所有主機都需要提供存儲。
  
  在vsan數(shù)據(jù)存儲上，組成虛擬機的項目表示為對象。常見對象類型有虛擬機主目錄（包含虛擬配置文件和日志，如VMX文件）、虛擬磁盤（VMDK）、增量磁盤（快照）等。
  
• 每個對象由一組組件組成，基于虛擬機存儲配置文件中定義的性能和可用性要求劃分。必要時，VSAN也可以將大型對象分成多個組件。組建跨集群中的多臺主機分布，以便容許同時發(fā)生多個故障并滿足性能要求。
• VSAN利用分布式RAID體系結(jié)構(gòu)將數(shù)據(jù)分發(fā)到整個集群中。組件分布主要采用兩種技術(shù)：鏡像（分布鏡像）（RAID1）、條帶化（磁盤陣列分割）（RAID0）
• VSAN默認(rèn)存儲策略的條帶數(shù)為1，最大支持條帶數(shù)為12，建議使用默認(rèn)值。
  
  條帶化&RAID
  條帶化技術(shù)，一種自動將I/O的負(fù)載均衡到多個物理磁盤上的技術(shù)，將一塊連續(xù)的數(shù)據(jù)分成很多小部分并把他們分別存儲到不同磁盤上去。當(dāng)多個進程同時訪問數(shù)據(jù)的多個不同部分時不會造成磁盤沖突，而且在需要對這種數(shù)據(jù)進行順序訪問的時候可以獲得最大程度上的I/O并行能力，從而獲得非常好的性能。
• RAID通過硬盤的條帶化將硬盤空間分為一定大小的多個條帶，數(shù)據(jù)寫入時按條帶大小劃分?jǐn)?shù)據(jù)模塊。RAID的數(shù)據(jù)保護方式有鏡像和奇偶校驗法兩種。
• 常見的RAID級別如下：
• RAID0：無校驗冗余，一組硬盤組成一個邏輯大硬盤（JBOD）
• RAID1：無校驗，數(shù)據(jù)鏡像，理論上最多同時損壞一半硬盤
• RAID5：有一塊盤空間大小的校驗信息，分布式存放在各個硬盤中，同時可以損壞1塊硬盤
• RAID6：有兩塊盤空間大小的校驗信息，分布式存放在各個硬盤中，同時可以損壞2塊硬盤

VSAN術(shù)語與定義

• 故障域，代表故障影響的服務(wù)器區(qū)域范圍，每個主機都是一個隱性故障域。
• FTT，Number of Failures to Tolerate（容許的故障數(shù)），代表能容許出現(xiàn)問題的故障域數(shù)量，最大值為3。
• 如果FTT=N，則所需副本數(shù)=N+1，見證數(shù)=N，故障域數(shù)=2*N+1
• 可以基于虛擬機選擇不同副本的存儲策略
  
  不同容錯方法磁盤利用率對比
  
  使用糾刪碼可以提高磁盤利用率，但是會少量犧牲一定的性能。
  
  RAID5 （3+1配置）

每個條帶3個數(shù)據(jù)片段和1個奇偶校驗片段

RAID6 （4+2配置）
4個數(shù)據(jù)片段；1個奇偶校驗和每個條帶1個附加校驗

VSAN寫分析
1.虛擬機發(fā)出對象寫請求

2.虛擬機所在宿主機根據(jù)VSAN storage policy定義的FTT=1，合計克隆2份寫的I/O請求

3.esxi-01和esxi-02同步將對方寫入閃存（在各自的log上）
4.esxi-01和esxi-02向宿主機發(fā)出ACK-prepare operation

5.宿主機收到ACK，完成一次寫的IO操作

6.對象落盤到容量層（不一定同時發(fā)生，可能和其他寫IO合并）

VSAN讀分析
1.虛擬機發(fā)出對象讀請求

2.虛擬機所在宿主機選擇從一份副本中讀
所有副本的讀操作是負(fù)載均衡的，不一定要從本地副本讀

3.假設(shè)從esxi-02讀取對象，如果緩存中有，從緩存中讀取

4.如果緩存中沒有，從容量層讀取，并替換緩存中的“冷數(shù)據(jù)”（只針對混合模式）

5.將讀取的對象數(shù)據(jù)發(fā)送給宿主機

6.虛擬機收到讀取的對象數(shù)據(jù)

VMware VSAN部署實施

物理連線示意圖

實施前準(zhǔn)備

• 信息規(guī)劃，包括設(shè)備連線表，服務(wù)器帶外管理地址，ESXI系統(tǒng)管理地址及VSAN地址、vcenter名稱地址信息表等。
• 軟件下載，VMware官網(wǎng)下載VCS&ESXI
• 確認(rèn)DNS及NTP服務(wù)器狀態(tài)
• 完成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)配置

部署實施

• 安裝ESXI
• 登錄服務(wù)器帶外管理平臺，掛載ISO安裝鏡像，通過虛擬軟盤啟動
  
  根據(jù)指引界面完成安裝流程，過程中完成選擇系統(tǒng)安裝盤，設(shè)置root密碼等設(shè)置。
  
  
  
  
  
  
  
  重啟完成后，配置ESXI管理地址
  
  
  （vcenter安裝略）
  登錄vcenter，新建集群，添加主機
  
  
  
  在每臺主機上配置VSAN網(wǎng)絡(luò)
  添加標(biāo)準(zhǔn)交換機，選擇VSAN流量的上聯(lián)網(wǎng)卡
  
  
  
  
  
  添加vmk網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置VSAN地址
  
  默認(rèn)的vmk0，管理網(wǎng)絡(luò)
  
  
  
  
  
  配置VSAN
  
  
  
  
  

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的VSAN超融合笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。