vSphere VMware IaaS VSAN NSX

VMware vSphere 5.5新功能快速巡禮

2013-11-15
繼去年「軟體定義資料中心」宣言之後,今年於舊金山舉行的VMworld 2013大會,VMware除了正式揮軍IaaS公雲市場,並推出軟體定義網路(NSX)、軟體定義儲存(VSAN)等極具潛力的產品,試圖以「Software Defined Everything」為用戶擘畫、呈現未來的雲端世界樣貌。
SR-IOV Enhancements

因伺服器實體資源由Hypervisor掌控分配,虛擬機器若想獲取更佳的網卡I/O效能,以往須繞過Hypervisor,使用單獨指派方式來佔用PCIe裝置,但如此一來該裝置資源即無法分享給其他VM使用。

如今可以透過SR-IOV(Single Root I/O Virtualization),實現多個虛擬機使用同一實體裝置(DirectPath I/O mode)的特性。實體網卡以Physical Function(PF)方式呈現,對應虛擬機器的Virtual Function(VF),可一實體對多虛擬,且VF擁有自己的PCI Address,被OS視為真實的PCI Device。

5.5增強了以Port Group Level來定義、組態VF,目前支援的是Intel和Emulex網卡。要注意的是,啟用SR-IOV則VM不支援vMotion、Storage vMotion、DRS、HA等功能。

VMDK突破限制 VSAN重新定義儲存

vSphere Data Protection Enhancements vSphere Data Protection(vDP)是VMware所提供的虛擬化環境備份方案,只要是購買Essentials Plus以上的版本均有內建授權。vDP源自EMC Avamar技術,是以VA形式部署於虛擬化環境之中,5.1之後原本的vDR(Data Recovery)已經汰換不再使用。除了備份還原、資料重複刪除外,新版也提供了緊急狀況直接還原功能,可透過ESXi host直接進行還原,無須vCenter Server或Web Client介接。如要將備份資料由該vDP卸載,由另一vDP Appliance接手也不成問題。


另外,若有EMC Avamar設備,可執行vDP備份資料複寫到EMC Avamar的動作,達到異地備援的效果。也可另行購買vDP Advanced(進階版本),提供Windows SQL/Exchange Server個別資料庫或單獨信件還原。

62TB Virtual Disk

以往一直受限於2TB的VMDK,這次單一檔案終於可擴展到62TB,RDM、NFS同樣可到62TB。要注意的是,62TB VMDK未支援線上容量擴增、vSphere FT與VSAN,並須以Web Client進行組態,另外若在新版VMFS使用超過2TB限制的VMDK,此Virtual Disk將無法於舊版中開啟。

MSCS支援度更新

早期要在VM環境架構Microsoft Cluster Service,在Shared Storage的部分只能支援Fibre Channel,現在使用iSCSI或FCoE來架設MSCS已無問題。V5.5也支援了Guest層級的Windows Server 2012 Failover Clustering。

FC 16Gb E2E

雖然vSphere 5.0可於16Gb光纖通道運作,但實際是以8Gb頻寬運行。5.1仍然沒有完全支援16Gb FC SAN。現在5.5的E2E(end to end)support,才算是從HBA、Switch到Storage每個端點均為全速16GB運行。

vSphere Replication

SRM主要是以Storage Level為Replica基礎,vSphere Replication(VR)雖隸屬SRM一環,但不同點是以Host Level進行非同步遠端複製,為另一種災難復原運作,可讓VM透過網路複寫副本到異地。

VR提供中小企業一種較低成本BCP解決方案,目的端的伺服器、儲存設備等硬體不必一致。購買Essentials Plus版本以上即包含此功能,須部署Replication Appliance來執行管理、備份、復元的工作(另一端可不需vCenter Server)。

除了初始的遠端複寫過程須完整傳送(亦可將Seed Data攜至目的端,不透過WAN傳送),後續則是以Changed Blocks方式,僅傳送改變過的資料,節省、最小化佔用WAN頻寬。5.5版本支援Multiple-points in time達24個,VM可隨時回復到先前的歷史狀態。


VSAN

繼軟體定義資料中心、軟體定義網路後,VMware也嘗試跨出軟體定義儲存(Software-Defined Storage)的第一步:VSAN。有鑑於SAN的投資成本、管理、維護都相當昂貴,VMware利用ESXi主機上的硬碟實作出低成本、高效能並易於動態擴充的VSAN。

嚴格來說,Virtual SAN是基於Hypervisor層級的功能,但屏除了傳統LUNs、Volumes的籓籬,改以儲存服務的概念,由VSAN掌握RAID組態而不需硬體介入,結合了個別伺服器裡的硬碟虛化為儲存池,配合Storage Policy達到虛擬機於VSAN當中的QoS確保、屬性等級符合,以各方面角度檢視,確是一大革新。

配置VSAN至少需要三部host組成Storage Cluster,每個host須硬碟及SSD至少各一,硬碟用途為運行儲存服務,SSD用途為讀寫的快取緩衝,VMware建議搭配的SSD容量約硬碟的10%為佳。網路則建議是10Gb NIC,用於每個節點的溝通及讀寫,所有的vSphere企業級功能均能在VSAN正常使用。不過,若要建置VSAN,須額外購買授權。

勿將VSAN與VSA混為一談,VSAN無須部署Virtual Appliance,在分散式儲存架構下能同時Scale-out容量與效能,兩者等級並不相同。目前VSAN仍處於Beta狀態,預計分成兩種授權:Standard(SSD Cache容量限制為300GB)與Advanced,正式版應該很快會面世。


vSphere Flash Read Cache

前一版ESXi host裡的Flash Swap Cache原本僅為Memory Swapping用途,現在新增選項是可讓SSD當成Read Cache給予虛擬機快取應用,稱為vSphere Flash Read Cache software(vFRC)。vFRC功能內建於Hypervisor,可將內置於每個host的Flash Disk整合成為邏輯資源池。

這並非提供VM儲存服務,主要用途是快取應用,以Write through模式透過快取命中率來增進VM的效能,當成儲存設備加速的功能。可應用於資料庫或VDI環境,須為Enterprise Plus版本,啟用vFlash功能後仍可結合vMotion、HA、DRS。

<本文作者:熊信彰(Johnny Hsiung),,VMware愛用者。從VI3時代開始致力推廣VMware虛擬化。主要專注於VMware vSphere、HP刀鋒、Insight Control。部落格網址為http://vlife.pixnet.net/blog >


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