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2018/11/5

Storage Appliance再升級 整體儲存效能大幅提升

了解Update 1增強版 動手打造vSAN 6.7叢集

王偉任
VMware公司在今年4月發布最新的軟體定義儲存解決方案vSAN 6.7,緊接著8月更推出vSAN 6.7 Update 1增強版本。對此,本文將逐一列舉說明這個新版本增加了那些特色功能,並透過實際建置vSAN Cluster 6.7叢集架構的解說步驟,讓大家更容易體驗到箇中的設計巧思。
在VMware所擘劃的軟體定義資料中心(SDDC)願景中,負責軟體定義儲存(SDS)解決方案的角色便是VMware vSAN(Virtual SAN)。

新一代的vSAN軟體定義儲存解決方案,在2018年4月時正式發佈VMware vSAN 6.7,並在2018年8月VMworld 2018舉辦時推出VMware vSAN 6.7 Update 1增強版本,同時也發佈新的vSAN Private Beta計畫,這個計畫將讓vSAN更專注於資料保護、檔案服務及雲原生儲存資源等層面。

那麼VMware vSAN軟體定義儲存運作架構,對於企業和組織來說有什麼幫助?簡單來說,在過去傳統運作架構中運算及儲存資源是互相分離的,負責運算資源的通常是x86硬體伺服器,而負責儲存資源的則是硬體式專用儲存設備,並且在x86硬體伺服器及儲存設備之間還必須採用SAN儲存網路以確保高效率運作。

現在只要透過VMware vSAN軟體定義儲存技術,便可以將多台安裝ESXi虛擬化平台x86硬體伺服器中,匯整所有「本機硬碟」(LocalHardDisk)儲存空間(例如NVMe快閃儲存、SSD固態硬碟、HDD機械式硬碟等等),建構出高可用性高效能的共享儲存資源集區,如圖1所示。因此,企業在建構VMware vSAN軟體定義儲存環境後,便能同時解決建置「運算」和「儲存」兩大資源的難題,這也是目前非常熱門的「超融合式架構」(Hyper-Converged Infrastructure,HCI)應用情境。




當企業需要得到最大化儲存效能時,可以採用「All Flash」的vSAN運作架構,如圖1所示,例如NVMe快閃儲存搭配SSD固態硬碟,在All Flash的運作架構中「快取層級」(Cache Tier)只會負責資料「寫入」的部分。


▲圖1 VMware vSAN Disk Group運作示意圖。(圖片來源:VMware vSAN 6.7 Update 1 Technical Overview - Servers with Local Storage)


倘若企業需要得到的是兼顧儲存效能及空間時,則可以採用「Hybrid」的vSAN運作架構,例如SSD固態硬碟搭配HDD機械式硬碟。在Hybrid的運作架構中,「快取層級」(Cache Tier)會同時負責資料的「寫入」與「讀取」,如圖2所示,並且在預設情況下將以快取層級的儲存裝置中,以70%的快取空間存放資料「讀取」的部分,而30%的快取空間則存放資料「寫入」的部分。


▲圖2 VMware vSAN快取層級及容量層級運作示意圖。(圖片來源:VMware vSAN 6.7 Update 1 Technical Overview - Servers with Local Storage)


vSAN與Storage Appliance的差別

那麼VMware vSAN與其他Storage Appliance解決方案的差別為何?一般在Storage Appliance的運作架構中,必須在「每台」ESXi虛擬化平台中採用「專用」的CPU和記憶體等運算資源,以避免虛擬化平台工作負載繁忙時發生資源爭奪的情況,而導致提供的儲存資源效能不佳。

同時,Storage Appliance在整個儲存堆疊架構中有額外的存取動作,導致延遲時間拉長,進而影響到運作效能。舉例來說,在Storage Appliance儲存堆疊架構中,當VM虛擬主機需要使用儲存資源時,整個Storage Appliance儲存堆疊架構的操作步驟需要六個動作才能完成,如圖3所示。


▲圖3 Storage Appliance儲存堆疊架構路徑存取。(圖片來源:VMware vSAN 6.7 Update 1 Technical Overview - Servers with Local Storage)


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