動手建立VSAN 6儲存資源 實戰水平擴充與容錯網域

本文將介紹伴隨新版vSphere 6.0一同釋出的VSAN 6.0,有哪些新增的特色功能機制與原有功能的提升,並且實戰演練VSAN 6.0的儲存資源建立和水平擴充機制,以及示範建立可充分因應機櫃和電力發生故障時的容錯網域機制。

隨著最新版本VMware vSphere ESXi 6.0在2015年3月正式發行,而同時與VMware vSphere Kernel整合的VSAN(Virtual SAN)技術,先前舊版的VSAN 1.0版本雖然原訂新版本為VSAN 2.0,但卻直接與vSphere最新版本對齊成為VSAN 6.0版本。

運作在VMware vSphere ESXi 5.x虛擬化平台的VSAN 1.0版本,僅支援單一儲存資源運作架構,也就是每一台ESXi主機的儲存資源,僅支援固態硬碟(SSD)與機械式硬碟的混用架構。

現在,最新版本的VSAN 6.0版本多了「All-Flash」運作架構,也就是說可以採用全部固態硬碟或Flash快閃記憶體來建立VSAN儲存資源,如圖1所示。


▲圖1 VSAN 6.0支援Hybrid與All-Flash運作架構。(圖片來源:VMware官方網站—Virtual SAN產品概觀)

在VSAN 6.0版本中,仍然支援原有的Hybrid儲存資源運作架構,也就是在「磁碟群組(Disk Group)」內採用SSD/Flash當成資料快取(Caching)的用途,而在快取方面的比例為「30% Write Buffer」及「70% Read Cache」。至於資料儲存(Data Store)的部分,則採用儲存空間大但效能相對較普通的SAS/NL-SAS/SATA機械式硬碟即可,如圖2所示。


▲圖2 VSAN 6.0 Hybrid儲存資源運作架構。(圖片來源:VMware官方網站—Virtual SAN產品概觀)

此外,新版VSAN 6.0推出全新的All-Flash儲存資源運作架構,在資料快取的部分可以採用SAS/SATA介面的固態硬碟,或採用PCIe Flash卡來擔任,而資料儲存部分則能夠採用容量較大的固態硬碟,例如TLC SSD。

採用All-Flash儲存資源運作架構的時候,在資料快取方面與Hybrid架構有很大的不同,其中「100% Write Buffer」直接交給擔任資料快取的固態硬碟或是PCIe Flash快閃記憶卡負責,而「100% Read Cache」則是由擔任資料儲存的固態硬碟負責,如圖3所示。


▲圖3 VSAN 6.0 All-Flash儲存資源運作架構示意圖。(圖片來源:VMware官方網站—Virtual SAN產品概觀)

VSAN 6.0新功能概要

簡單來說,VSAN(Virtual SAN)是由VMware所發展的軟體定義儲存(Software-Defined Storage,SDS)技術,能夠將眾多x86伺服器上的本機儲存資源(Local Storage)串連起來變成一個共享的儲存空間,同時透過固態硬碟的快速存取特性來提升VSAN整體運作環境的資料I/O效能。

新版的VSAN 6.0同樣支援「垂直擴充(Scale-Up)」的運作架構,如圖4所示。


▲圖4 VSAN 6.0彈性延展運作架構示意圖。(圖片來源:VMware官方網站—Virtual SAN功能)

在VSAN Cluster運作架構中,若以Hybrid運作架構來看,每一台ESXi主機最多可以配置5組磁碟群組,每一組磁碟群組中可以配置1顆固態硬碟,搭配最多7顆SAS/NL-SAS/SATA介面的機械式硬碟,因此每台ESXi主機最多可以配置總數5顆固態硬碟加上35顆機械式硬碟。

除了增加單一主機儲存空間的垂直擴充運作架構外,也支援增加ESXi主機數量的「水平擴充(Scale-Out)」運作架構,除了最初組成VSAN Cluster必須至少3台ESXi主機外,後續只要運算資源或儲存空間不足時便可逐台進行擴充。


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