vSphere VMware 軟體定義儲存 儲存虛擬化 VSAN 虛擬化 儲存

跨伺服器硬碟串成儲存池 VSAN規劃建置入門

2015-01-05
計畫導入及部署VMware VSAN運作環境時,有些事項必須特別注意,例如決定採用x86伺服器時,須留意固態硬碟和RAID介面卡以及相關的設定,本文將列舉出可能碰到的問題並提出因應之道。
此時,再次切換回vSphere Client管理畫面,在Drive Type欄位就可以看到顯示為「SSD」,表示固態硬碟已經被正確辨識,如圖12所示。


▲圖12 固態硬碟已經正確被辨識。

為何建置的VSAN環境運作效能極差?

我已經按照硬體相容性清單挑選了適合的固態硬碟以及RAID Card,但是建立好的VSAN運作效率卻不如預期,這是什麼原因?

雖然已經依照硬體相容性清單挑選通過驗證的固態硬碟(SSD)及RAID Card,但其實在挑選建立VSAN環境的RAID Card時,有一個數值必須特別注意,那就是「佇列深度(Queue Depth)」。

為何「佇列深度(Queue Depth)」這個數據如此重要並且會影響效能?在說明之前,先來看看從x86伺服器底層、硬碟、Hypervisor到VM虛擬主機,資料I/O必須要經過多少個佇列關卡,如圖13所示。


▲ 圖13 實體伺服器至VM虛擬主機之間,資料I/O所要經過的佇列關卡。(圖片來源:VMware Blogs - Troubleshooting Storage Performance in vSphere – Storage Queues)

先為ESXi主機開啟SSH服務,然後登入主機並鍵入「vmkload_mod -s mpt2sas」指令,來查看目前所使用的硬碟驅動資訊,由此可以知道,預設情況下SATA硬碟的佇列深度為「32」,而SAS硬碟佇列深度則為「254」,如圖14所示。


▲圖14 查看目前所使用的硬碟驅動資訊。

可以想像得到的是,假設採用的RAID Card是Intel RMS25JB040,其佇列深度為「256」,當一台x86伺服器採用8顆SATA硬碟時,此片RAID Card可能還遊刃有餘。但是,當x86伺服器採用8顆SAS硬碟,可以想見的是處理資料I/O時,整體運作效能的瓶頸將會卡在RAID Card上。

所以,在上述的運作情境中,如果將RAID Card更換為Intel RMS25CB040,在其佇列深度為「975」的情況下,那麼即使x86伺服器採用8顆SAS硬碟時,也不會發生資料I/O傳輸瓶頸的問題,如圖15所示。


▲圖15 RAID Card佇列深度值必須夠大,才能有效讓資料I/O管道暢通。(圖片來源:VMware Blogs - Troubleshooting Storage Performance in vSphere – Storage Queues)

選擇正確的RAID Card之後,在實作環境中該如何確認RAID Card及硬碟的佇列深度?同樣地,可以為ESXi主機啟動SSH服務,登入後輸入「esxtop」指令,再依序按下〔D〕、〔F〕、〔D〕鍵選擇Queue Stats項目,此時在顯示結果當中的「AQLEN」欄位值,便是RAID Card的佇列深度,如圖16所示。


▲圖16 手動查詢RAID Card的佇列深度值。

同樣地,先為ESXi主機啟動SSH服務,然後登入並輸入「esxtop」指令,再按下〔U〕鍵,此刻在顯示結果當中的「DQLEN」欄位值,便是硬碟的佇列深度,如圖17所示(可參考VMware KB1027901、KB1267的說明)。


▲圖17 手動查詢硬碟的佇列深度值。

建立VSAN環境時,ESXi應該安裝在SD/USB或硬碟內?

預計建立VSAN運作環境時,應該要將ESXi 5.5 update1安裝在SD Card或USB Flash當中,或者直接安裝在硬碟內,哪一種方式比較好?

原則上,在準備建立VSAN運作環境的x86伺服器中,應該將ESXi安裝在SD Card或USB Flash內(4GB?16GB即可)。

不建議將ESXi安裝在硬碟的原因是,當該顆硬碟安裝ESXi並啟用VSAN功能後,該顆硬碟的其餘空間是「無法使用」的。舉例來說,如果使用一顆SAS 600GB的硬碟安裝ESXi並啟用VSAN功能後,那麼餘下的空間完全無法使用(等於浪費590GB以上的儲存空間)。

不過有個限制必須要注意,當x86伺服器所安裝的實體記憶體空間如果「小於512GB」,那麼可以將ESXi安裝在SD Card或USB Flash當中。但是,如果x86伺服器的實體記憶體空間「大於512GB」時,就「只能」將ESXi安裝在硬碟內,畢竟現在主流的x86伺服器實體記憶體空間都可以達到TB等級,所以這個限制條件值得注意。

為何將ESXi安裝在USB Flash當中,卻發生系統日誌為暫存?

聽從建議將ESXi安裝在SD Card或USB Flash後,但是卻發生System Log無法儲存的錯誤訊息?問題出在那裡?

事實上,安裝ESXi的方式共有三種,分別是Installable、Embedded和PXE,其中Installable的安裝方式便是大家所熟悉的方式,也就是下載ISO映像檔後進行安裝,而PXE的方式則是配合Auto Deploy機制自動佈建,最後的Embedded安裝方式,通常是伺服器硬體廠商將硬體驅動進行最佳化之後的ESXi版本(詳情參考VMware KB2014558)。


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