VMware VSAN延伸叢集實作跨站點同步HA複寫

2016-01-18

王偉任

本文將介紹最新的VSAN 6.1版本新增了哪些特色功能，並提出VSAN 6.1新式延伸叢集架構的最佳實務建議，讓管理人員規劃出來的VSAN延伸叢集架構具備最佳的運作彈性。

支援DIMM/NVMe SSD

過去，在VSAN 1.0及6.0版本中，擔任資料讀取（Read）／寫入（Write）快取角色的固態硬碟部分，支援採用SAS/SATA/PCIe介面的固態硬碟。而最新的VSAN 6.1，則支援兩種更快的傳輸介面，分別是「NVMe（Non-Volatile Memory Express）及ULLtraDIMM」。

在NVMe固態硬碟的部分，透過此新式通訊介面可提供VSAN更佳的運作效能，據VMware官方的測試結果顯示，可達每台VSAN Node「10萬IOPS」，也就是在32 Nodes的VSAN Cluster運作架構中，提供高達「320萬IOPS」的儲存效能。

在ULLtraDIMM固態硬碟方面，如圖8所示，此項技術是透過伺服器的「記憶體插槽（Memory DIMM Slots）」，達成「< 5μs」非常低的資料寫入延遲時間，並且可以最大化空間密度（All Flash運作架構VSAN運作節點，單台空間最大可達12TB）。

▲ 圖8 ULLtraDIMM固態硬碟特色功能示意圖。（圖片來源：SINA SDC - New Fundamental Data, Storage and Device Technologies）

新式On-Disk格式

在VSAN 1.0版本中，採用的是vSphere 5.5的虛擬化平台運作架構，在此運作架構中On-Disk格式版本同樣為「1.0」。但是，VSAN 6.1版本內的vSphere 6.x虛擬化平台，已轉換為Virsto技術的日誌型式檔案系統，來因應VSAN叢集高可擴充性、快照、複寫管理等需求。因此，可透過vSphere Web Client管理介面，將On-Disk磁碟格式線上升級為「2.0」版本，如圖9所示。

▲ 圖9 VSAN 6.1版本On-Disk格式版本升級示意圖。（圖片來源：VMware Documentation – What`s New: VMware Virtual SAN 6.1）

此外，在VSAN節點主機當中硬碟宣告的部分，在VSAN 6.0中若採用All-Flash運作架構，管理人員只能採用CLI指令來手動指定採用的Flash裝置為「Capacity Tier」。到了現在的VSAN 6.1，在vSphere Web Client的管理介面中，則可以直接指定該硬碟是Cache Tier或Capacity Tier，或者宣告該硬碟並非是VSAN的儲存資源，如圖10所示。

▲圖10 VSAN 6.1可以在管理介面中指定硬碟所擔任的儲存資源層級。（圖片來源：VMware Documentation – What’s New: VMware Virtual SAN 6.1）

健康狀態檢查外掛程式

在VSAN 6.1中，管理人員可以在vSphere Web Client管理介面內，查看VSAN組態設定、叢集、資料、網路、硬碟等等健康狀態，如圖11所示。此健康狀態在檢查外掛程式時，包含了下列的檢查項目：

1. 硬體相容性檢查：檢查x86伺服器底層的硬體類型、韌體、驅動程式相容性檢查等等，以協助管理人員在進行建置VSAN運作架構之前，確認目前所使用的x86伺服器硬體是否適合建置。

2. 硬體診斷：偵測在VSAN運作架構中是否存在硬體問題，例如儲存設備的健康情況、VSAN節點的網路連接情況、ESXi Host及VSAN Cluster的組態配置等。

3. 組態配置管理：確保在VSAN Cluster運作架構中，每台VSAN叢集節點的組態配置是否一致。

4. 主動測試機制：提供管理人員隨時針對VSAN Cluster和運作元件進行測試作業，包括VM虛擬主機建立測試（測試在VSAN Cluster當中是否能順利建立VM虛擬主機）、多點傳播效能測試（VSAN Cluster中的叢集節點，採用多點傳播進行溝通及資料傳輸作業，此項測試可以提供VSAN叢集節點之間多點傳播的網路環境健康情況）、儲存資源效能測試（針對VSAN Cluster在大量I/O工作負載的情況下，VSAN叢集節點的運作穩定性）。

▲11 VSAN 6.1健康狀態檢查外掛程式管理介面。（圖片來源：VMware Documentation – What`s New: VMware Virtual SAN 6.1）

整合vRealize Operations

事實上，在vCenter Operations 5.8版本（vRealize Operations舊稱）時，便開始支援VSAN，但並不完全，例如無法看到VSAN Datastore的Disk I/O。因此，在VSAN舊版的運作環境內，VMware官方建議採用RVC（Ruby vSphere Console）工具來協助監控及分析VSAN運作狀態。

現在，VSAN 6.1已可透過VSAN Management Pack for vRealize Operations，讓vRealize Operations完整支援與監控VSAN運作環境，如圖12所示。舉例來說，支援針對VSAN Cluster環境的監控／告警／通知、針對VSAN叢集節點進行CPU/Memory/Network等效能監控、針對VSAN儲存資源進行容量的規劃／預測／監控等等。