VMwareVirtualSANVsan设计和优化指南设计

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1、wordVirtualVirtuaSlASNA设N计6.和0设优化计和指南优化指南VMware存储与可用性文档/172 / 72设计和优化指南目录简介5HealthServices5VirtualSANReadyNode6VMwareEVO:RAIL6VirtualSAN设计概览7严格遵守“兼容性指南(VCG)7硬件、驱动程序和固件7使用受支持的vSphere软件版本7平衡配置8VirtualSAN群集的生命周期8根据容量、维护和可用性要求优化调整9设计概览须知事项摘要9混合配置和全闪存配置的区别10全闪存配置须知事项10VirtualSAN限制11所需的ESXi 主机最少数量11允许的ESX

2、i 主机最大数量11允许的虚拟机最大数量11受vSphere HA保护的虚拟机最大数量12磁盘、磁盘组和闪存设备最大数量12组件最大值13虚拟机存储策略最大值13VMDK最大大小14设计限制须知事项摘要14网络设计须知事项15网络互连-1Gb/10Gb15全闪存带宽要求15使用NIC成组实现冗余15MTU 和巨型帧须知事项16多播须知事项16通过NetworkI/OControl实现网络QoS16网络设计须知事项摘要17VirtualSAN网络设计指南17存储设计须知事项18磁盘组18缓存优化调整概览18VirtualSAN中的闪存设备18读取缓存的用途19写入缓存的用途19PCIe闪存设备与

3、固态驱动器(SSD)的比拟19闪存持久性须知事项20使用全闪存配置时的闪存容量优化调整21使用混合配置时的闪存缓存优化调整21实际示例-混合配置22使用全闪存配置时的闪存缓存优化调整23实际示例-全闪存配置23纵向扩展容量，确保充足的缓存24磁盘24设计和优化指南磁盘性能-NLSAS、SAS或SATA25磁盘容量-NL-SAS、SAS或SATA25磁盘性能-RPM26磁盘数量在混合配置中至关重要26使用不同的磁盘型号/类型提供容量26我需要多少容量？27我应当预留多少空间裕量？28格式化开销须知事项28快照缓存优化调整须知事项29选择存储I/O控制器29多个控制器和SAS扩展器29多控制器与单

4、控制器比拟30存储控制器队列深度30RAID-0与直通比拟30存储控制器缓存须知事项31高级控制器功能31磁盘组设计31将磁盘组用作存储故障域31多磁盘组和3节点群集32磁盘驱动器容量较小时的须知事项32VMDK非常大时的须知事项32磁盘更换/升级所需容量设计33磁盘更换/升级人机工程学33设计时要防止耗尽容量34存储设计须知事项摘要34虚拟机存储策略设计须知事项35对象与组件35见证组件与副本36虚拟机快照须知事项36从UI查看对象布局37策略设计方案38每对象/条带宽度的磁盘条带数38条带宽度-优化调整须知事项38闪存读取缓存预留38闪存读取缓存预留-优化调整须知事项39闪存读取缓存预留配

5、置示例39允许故障数40允许故障数优化调整须知事项40强制置备40对象空间预留41策略设计须知事项摘要43虚拟机命名空间和交换须知事项43虚拟机主页命名空间43虚拟机交换44为快照创建的增量磁盘45快照内存45动态更改虚拟机存储策略45使用无法实施的策略进展置备46使用默认策略进展置备46主机设计须知事项47CPU须知事项47设计和优化指南内存须知事项47主机存储要求47引导设备须知事项48纯计算主机须知事项48维护模式须知事项49刀片系统须知事项49外部存储机箱须知事项50处理器电源管理须知事项50群集设计须知事项513节点配置51vSphere HA须知事项51故障域52确定工作负载是否适

6、合VirtualSAN55使用vscsiStats对VirtualSAN优化调整55使用ViewPlanner对VirtualSAN优化调整58VMwareInfrastructurePlanner -VIP58设计与优化调整示例59容量优化调整示例I59CPU配置60内存配置60存储配置61组件数62容量优化调整示例II62CPU配置64内存配置64存储配置-方案164存储配置-方案265组件数67服务器选择68总结69更多信息70VMware兼容性指南70vSphere社区页面70重要博客70现有文档70VMware支持70延伸阅读70设计和优化指南简介VMwareVirtualSAN是一

7、个软件定义的存储平台，它聚合了虚拟化管理程序，并与VMwarevSphere全面集成。VirtualSAN 将vSphere群集中各主机的本地连接磁盘聚合起来，创建了一个分布式共享存储解决方案。在创建和部署虚拟机的过程中，VirtualSAN可在VMwarevCenter中快速置备存储。VirtualSAN是第一个专为vSphere环境设计的策略驱动型存储产品，可以简化存储置备和管理工作。使用虚拟机级别存储策略时，VirtualSAN会自动将要求与根底存储资源加以动态匹配。通过VirtualSAN，许多手动执行的存储任务可以实现自动化，从而提供一种更高效、更经济的运维模式。VirtualSAN

8、提供两种不同的配置方案：混合配置利用基于闪存的设备和磁盘和全闪存配置。混合配置使用基于服务器的闪存设备提供缓存层，以获得最优性能，同时使用磁盘提供容量和持久数据存储。如此配置可以提供企业级性能和弹性存储平台。全闪存配置使用闪存提供缓存层和容量层。挑选主机型号、存储控制器以与闪存设备和磁盘时有众多方案可供选择。因此，为VirtualSAN设计挑选硬件组件时，严格遵守“VMware兼容性指南(VCG)极其重要。本文旨在帮助管理员正确设计VirtualSAN群集并优化调整，解答有关主机数量、闪存设备数量、磁盘数量的常见问题，并回答详细配置问题，帮助您成功部署VirtualSAN。HealthServ

9、icesVirtualSAN附带HealthServices插件。此功能可以检查VirtualSAN方方面面的运行状况，并洞察许多潜在问题的根源。部署VirtualSAN 时，建议同时部署VirtualSANHealthServices。检测到问题后，HealthServices会突出显示问题，并引导管理员参照相应的VMware知识库文章解决问题。请参考VirtualSANHealthServices指南，了解关于如何获得HealthServices组件、如何安装组件以与如何使用此功能验证VirtualSAN部署和解决常见VirtualSAN问题的更多信息。设计和优化指南VirtualSANR

10、eadyNodeVirtualSAN群集有两种构建方式：使用认证组件自行构建 从VirtualSANReadyNode列表中选择VirtualSANReadyNode是经过验证的服务器配置，其中的硬件设备均针对VirtualSAN部署进展了测试和认证，属于服务器OEM和VMware共同推荐的产品。VirtualSANReadyNode是理想的超融合构建块，适用于寻求自动化和需要自定义硬件与软件配置的大型数据中心环境。VirtualSANReadyNode文档会提供标准化配置示例，包括支持的虚拟机数量以与预计可提供的4KIOPS数量。关于VirtualSANReadyNode的更多详细信息，请访

11、问：VMwareEVO:RAIL客户还可以选择VMwareEVO:RAIL。EVO:RAIL将VMware计算、网络和存储资源合并成一个超融合根底架构设备，从而打造一个由我们的合作伙伴提供的简单、易于部署的一体化解决方案。EVO:RAIL软件可以完全加载到合作伙伴的硬件设备中，并附带VMwareVirtualSAN。关于EVO:RAIL的更多详细信息，请访问：设计和优化指南VirtualSAN设计概览在介绍VirtualSAN设计和优化调整的具体细节之前，我们先概要说明一些须知事项。严格遵守“兼容性指南(VCG)严格遵守适用于VirtualSAN的vSphere兼容性指南(VCG)非常重要。我

12、们对大量支持请求进展分析后发现，相关问题归根结底是因为没有遵守这些非常具体的建议所导致的。此在线工具定期更新，确保客户始终可以从VMware获得最新指导。始终要确认用于VirtualSAN 部署的硬件组件是否受VMware支持。硬件、驱动程序和固件VCG针对存储I/O控制器、固态驱动器(SSD)、PCIe闪存卡和磁盘驱动器的硬件型号提供了非常具体的建议。它还说明了哪些驱动程序已使用VirtualSAN 进展了充分测试，而且在许多情况下，它会说明所需的最低固件级别。确保硬件组件拥有这些固件级别，以与确保设计中的ESXi主机上安装的任何相关驱动程序拥有受支持的最新驱动程序版本。使用受支持的vSph

13、ere软件版本尽管VMware支持使用vSphere和vSphere的各种版本U2和U1运行VirtualSAN，但我们始终建议运行最新版本的vSphere软件无论在ESXi还是在vCenterServer上都是如此。尤其是，vSphere包括许多针对VirtualSAN的改良功能。VMware不支持将VirtualSAN的BETA版升级到GA版。在这种情况下，需要全新部署VirtualSAN，即全新部署vSphere、等。如果正在使用VirtualSAN的Beta版，而且现在希望使用该产品的GA 版，请不要尝试从升级到或。VMware会不断修复客户遇到的问题，因此，通过使用最新版本的软件，客

14、户能够防止遇到已经修复的问题。设计和优化指南平衡配置作为一项最优做法，VMware建议在所有群集成员之间，部署具有类似或一样配置包括类似或一样的存储配置的ESXi主机。这将确保在磁盘和主机群集之间平衡虚拟机存储组件。在同一vSphere群集中，尽管不贡献存储的主机依然能够利用VirtualSAN数据存储，但是，如果遇到问题，如此可能需要开展额外的支持工作。因此，VMware建议采用平衡配置。最优做法：为VirtualSAN群集使用具有类似配置和大小的ESXi主机。VirtualSAN群集的生命周期VirtualSAN为客户提供的存储解决方案既可通过为ESXi主机添加全新或更大的磁盘轻松实现纵向

15、扩展，也可通过向群集添加全新主机轻松实现横向扩展。这使得客户能够在一开始时使用非常小的环境，然后随着时间的推移，通过添加新主机和更多磁盘，轻松实现扩展。然而，无论是使用混合解决方案还是全闪存解决方案，扩展时都需要为工作负载提供足够的缓存与容量，这一点十分重要。本指南会深入讨论这一须知事项。具体而言，在设计时应当考虑选择拥有附加磁盘插槽，可提供附加容量，以与便于将附加设备安装到这些插槽中的主机。为VirtualSAN 选择硬件时，始终要记住，无论是混合配置还是全闪存配置，添加容量通常都比向缓存层添加更大的闪存设备容易得多。添加额外容量可能会非常简单，也就是在维护现有容量的同时，插入新的磁盘驱动器

16、或闪存容量设备。然而，更新闪存缓存层时，除非添加全新的磁盘组，否如此就需要使用新闪存设备替代以前的闪存设备。这是因为每个磁盘组只有一个闪存设备。如果在添加额外闪存的同时添加额外容量，那么纵向扩展VirtualSAN十分轻松。如果不添加新容量，只添加额外闪存缓存，就会涉与到开展较为复杂的维护任务，并可能需要从更新、更大的闪存缓存设备要参加的目标磁盘组撤出所有数据。如果设计VirtualSAN 时考虑未来缓存增长需求，换句话说，初始设计包含的闪存缓存超过实际需求，如此可以防止该问题。最优做法：设计时考虑未来增长需求设计和优化指南根据容量、维护和可用性要求优化调整VirtualSAN所需的最低配置为

17、3个ESXi主机。然而，这个最小的环境面临着许多重要限制。在VirtualSAN 中，如果发生故障，系统会尝试在剩余群集上重新构建故障设备或主机的任何虚拟机组件。在3节点群集中，如果一个节点发生故障，如此无处可以重新构建故障组件。将主机置于维护模式时也是如此。维护模式中有一个选项可以从主机撤出所有数据。然而，这仅在群集中有4个或更多节点并且有充足的备用容量时可行。此外还要考虑容量层大小。因为部署在VirtualSAN上的虚拟机由策略驱动，而且其中一个策略设置(NumberOfFailuresToTolerate)将创建虚拟机数据的镜像副本，所以需要考虑允许一个或更多故障时需要多少容量。稍后将更

18、加详细地讨论该设计须知事项。设计方案：4节点或更多节点配置可以比3节点配置提供更多的可用性选项。确保有充足的存储容量满足可用性要求，并允许在故障之后重新构建组件。设计概览须知事项摘要查阅“VMware兼容性指南(VCG)，确保设计中使用的所有硬件都受支持查阅VCG，确保设计中使用的所有软件、驱动程序和固件版本都受支持确保在执行新部署时使用最新级别的vSphere修补程序/更新，并考虑将现有部署更新到最新修补程序版本，以解决已修复的问题设计时考虑可用性要求。设计时考虑使用三个以上主机和额外容量，使群集在发生故障时能够自动修复设计时考虑增长要求。初始部署时，考虑让群集中的容量能够满足未来虚拟机部署

19、要求，且具有足够的闪存缓存支持未来容量增长要求设计和优化指南混合配置和全闪存配置的区别在VirtualSAN6.0 中，VMware引入了对全闪存VirtualSAN配置的支持。全闪存版本与混合版本之间存在一些明显区别。本节将简单介绍这些区别。与混合配置相比，使用全闪存VirtualSAN配置时，无论工作负载如何，它都可以带来更好、高度可预测的统一性能。混合群集和全闪存群集都建议将“10%的已占用容量用于缓存层；然而，缓存在每个配置中的使用方式不同。在混合群集中容量层使用磁盘，缓存层使用闪存，缓存算法会尝试最大限度提高读写性能。可用缓存中有70%分配用于存储频繁读取的磁盘块，从而最大限度减少对

20、速度缓慢的磁盘的访问。可用缓存中有30%分配用于执行写入操作。如果可行，系统会合并多个写操作，并按顺序写入，从而再次最大限度提高磁盘性能。全闪存群集有两种闪存：既快速又耐用的写入缓存和容量更大、更经济高效的容量闪存。在此配置中，100%的缓存都分配给写入操作，因为容量闪存提供的读取性能绰绰有余。大量写入操作保存在缓存中，仅在需要时写入容量层，从而延长容量闪存层的寿命。最优做法：确保有足够的闪存缓存满足设计要求。建议将10%的已占用容量分配给缓存全闪存配置须知事项全闪存仅在VirtualSAN6.0 中可用它要求使用10Gb网络；不支持1GbNIC全闪存节点的最大数量为64个闪存设备同时用于缓存

21、和容量使用全闪存配置时，不会预留闪存读取缓存需要标记闪存设备，使其能够用于容量这将在VirtualSAN管理员指南中介绍现在，持久性成为缓存层和容量层的重要考虑事项。设计和优化指南VirtualSAN限制设计VirtualSAN 群集时，必须考虑VirtualSAN限制。所需的ESXi主机最少数量VirtualSAN群集中至少要有3个ESXi主机。和版本都是如此。尽管VirtualSAN完全支持3节点配置，但它们的行为方式不同于有着4节点或更多节点的配置。具体而言，发生故障时，VirtualSAN无法在群集中的其他主机上重新构建组件来允许另一次故障。同样，在3节点配置下，VirtualSAN不

22、能在维护期间从节点迁移所有数据。设计方案：4节点群集可以提供更高的灵活性。如果可行，请考虑至少使用4个节点设计群集。允许的ESXi主机最大数量对于混合配置，在版本中，支持每VirtualSAN群集最多使用64个ESXi主机。对于VirtualSAN，支持每VirtualSAN群集最多使用32个ESXi主机。要运行64个节点，必须设定某些高级设置。请参考VMware知识库文章2110081。允许的虚拟机最大数量在版本中，VirtualSAN最多支持每ESXi主机使用200个虚拟机，每群集最多使用6,400个虚拟机。在版本中，每ESXi主机最多使用100个虚拟机，因此在32主机VirtualSAN

23、群集中，最多支持3,200个虚拟机。当然，可用计算资源也会限制实际可部署的虚拟机数量。本指南稍后讲述设计和优化调整示例时，将详细讨论此须知事项。设计方案：如果设计目标是部署一定数量的虚拟机，请确保群集中有足够的ESXi主机支持设计。设计和优化指南受vSphereHA保护的虚拟机最大数量在vSphere中，vSphereHA在同一数据存储上最多可以保护2,048个虚拟机。由于VirtualSAN只有一个数据存储，这意味着vSphereHA最多可以为每个VirtualSAN群集保护2,048个虚拟机。因此，在启用vSphereHA的Virtual SAN群集中，如果虚拟机超过2,048个，vSph

24、ereHA将无法保护所有这些虚拟机。此限制在vSphere中已解除，vSphereHA现在可以保护部署在群集上的所有虚拟机，最多可达6,400个。最优做法：在VirtualSAN群集上启用vSphereHA，以提供最高级别的可用性。磁盘、磁盘组和闪存设备最大数量磁盘组是通过将本地连接存储设备聚合起来创建的管理构造。在混合配置中，磁盘组是单个基于闪存的设备与多个磁盘设备的组合，前者提供缓存和性能，后者提供容量。在混合配置上创建磁盘组要求指派单个基于闪存的设备和一个或多个磁盘。在全闪存配置中，磁盘组是具有两种用途的闪存设备的组合。首先，单个基于闪存的设备用于提供缓存和性能，其次，多个额外闪存设备用

25、于提供容量。这里需要执行一个额外步骤，也就是将用于容量层的闪存设备特别标记为容量闪存设备。在全闪存配置上创建磁盘组时，要求指派单个基于闪存的设备用于缓存1级设备，并指派一个或多个额外闪存设备用于容量层。注意：VirtualSAN不支持在同一群集中混合使用全闪存磁盘组和混合磁盘组。混合使用不同类型磁盘组会导致性能不稳定。参加VirtualSAN 群集的ESXi主机上最多有5个磁盘组闪存缓存设备+容量设备。闪存缓存设备可以是PCIe闪存设备或固态磁盘(SSD)。容量设备可以是混合配置中的磁盘或全闪存配置中的闪存设备。闪存缓存设备专门用于单个磁盘组：不能与其他磁盘组共享，也不能共享用于其他用途。在混

26、合配置中，每磁盘组最多有7个磁盘用于容量层，每磁盘组最多有1个闪存设备用于缓存层。在全闪存配置中，每磁盘组最多有7个闪存设备用于闪存容量层，每磁盘组最多有1个闪存设备用于缓存层。根据这些最大值进展推断可知，每ESXi主机总共有35个设备用于容量层，每主机最多有5个设备PCIe或SSD用于缓存层。设计和优化指南组件最大值部署在VirtualSAN上的虚拟机由一组对象组成。例如，VMDK是对象，快照是对象，虚拟机交换空间是对象，虚拟机主页命名空间.vmx文件、日志文件等内容的存储位置也是对象。每个对象都由一套组件构成，这些组件由虚拟机存储策略中的功能决定。例如，如果使用允许一次故障的策略部署虚拟机

27、，那么对象将由两个副本组件构成。如果策略包含条带宽度，对象将在容量层中跨多个设备进展条带化。每个条带都是对象的一个组件。稍后，本指南将更加详细地讨论对象和组件的概念，但总而言之，在VirtualSAN5.5 中，每ESXi主机最多有3,000个组件，在VirtualSAN采用磁盘上格式v2中，上限为每主机9,000个组件。从升级到时，磁盘上格式也需要从v1升级到v2，以获得最多9,000个组件的支持。VirtualSAN管理员指南介绍了升级过程。虚拟机存储策略最大值每对象的最大条带宽度为12。默认情况下，最小条带宽度为1。然而，如果不在策略中设置任何条带宽度要求，VirtualSAN可以决定对

28、象可能需要跨多个磁盘进展条带化。虽然具体原因会因情况而异，但通常是因为管理员请求创建的VMDK太大，不适合放在单一物理驱动器上。此外，还应当注意，VirtualSAN上的最大组件大小为255GB。对于超过255GB 的对象，VirtualSAN会自动将它们拆分为多个组件。因此，如果管理员部署2TBVMDK，如此可能会在同一RAID-0条带配置中看到8个或更多组件构成VMDK对象。设计方案：确保容量层中有充足的物理设备满足所需的条带宽度要求。对象可以允许的最大故障数为3。默认情况下，系统使用NumberOfFailuresToTolerate为1的设置部署虚拟机。此策略设置决定了部署在Virtu

29、alSAN上的对象拷贝/副本数。要允许“n个故障，群集中需要有“2n+1个主机。如果设计方案包括故障域，那么群集中需要有“2n+1个故障域，才能在VirtualSAN群集中允许“n个故障。设计方案：确保群集中有充足的主机和故障域满足所需的NumberOfFailuresToTolerate要求。设计和优化指南另一个策略设置是FlashReadCacheReservation，但它仅适用于混合配置。全闪存配置上没有读取缓存。FlashReadCacheReservation的最大值为100%，意味着将根据虚拟机VMDK大小预留匹配的缓存。与FlashReadCacheReservation相关的

30、设计须知事项将在虚拟机存储策略设计局部详细讨论。同时适用于混合配置和全闪存配置的ObjectSpaceReservation的最大值为100%，意味着虚拟机的VMDK将按“厚置备方式部署。与ObjectSpaceReservation相关的设计须知事项将在虚拟机存储策略设计局部详细讨论。VMDK最大大小在VirtualSAN6.0 中，支持的最大VMDK大小为62TB。在VirtualSAN中，最大VMDK大小限制为2TB。正如在上一局部提到的，在VirtualSAN6.0 中，对象大小为255GB 时即会进展条带化。如果管理员部署的对象为62TB，将创建大约500个组件假设默认策略为Numb

31、erOfFailuresToTolerate=1。在VirtualSAN上创建非常大的VMDK时，需要考虑组件最大数量。设计限制须知事项摘要考虑在VirtualSAN 群集上启用vSphereHA，以提供最高级别的可用性。在版本中，vSphereHA最多可以保护6,400个虚拟机。考虑允许故障时所需的主机和故障域数量。考虑实施条带宽度时容量层中所需的设备数量。部署非常大的虚拟机时，考虑组件数量。许多客户不太可能要求每主机部署多个62TBVMDK。实际上，在VirtualSAN6.0 中，应该不需要担心组件数量。请记住，默认情况下，VMDK甚至是62TBVMDK最初将采用精简置备，因此，客户应当

32、为未来容量增长做好准备。设计和优化指南网络设计须知事项网络互连1Gb/10GbVMware支持将1Gb和10Gb网络接口卡(NIC)用于混合配置下的VirtualSAN网络流量。如果使用1GbNIC，VMware要求将此NIC专门用于VirtualSAN流量。如果使用10GbNIC，此NIC可以与其他类型网络流量共享。尽管VMware成功在1Gb链路上运行了较小的混合VirtualSAN 部署，但最优做法是使用10Gb链路。10Gb链路不需要专门用于VirtualSAN流量；它们可以与其他类型网络流量共享，例如vMotion。如果在多个类型流量之间共享10GbNIC，如此建议使用Network

33、I/OControl阻止一种类型流量占用所有带宽。对于全闪存配置，由于网络流量有可能增加，VMware建议仅将10GbNIC用于VirtualSAN网络流量。此NIC依然可以与其他类型流量共享。需要考虑ESXi主机之间有多少复制和通信流量这直接关系到群集中的虚拟机数量，每虚拟机有多少副本，以与虚拟机中运行的应用程序的I/O强度如何。全闪存带宽要求VirtualSAN全闪存配置仅支持10Gb网络互连。原因之一是，全闪存配置提供的更高性能可能会在主机之间占用更多网络带宽，以获得更高的吞吐量。此外，即便不是为了获得更高吞吐量，部署全闪存配置也可完美实现可预测的低延迟。1Gb网络连接不支持全闪存Vir

34、tualSAN配置。在版本和中，1Gb网络连接继续支持混合配置。使用NIC成组实现冗余将接口成组聚合在一起时，VirtualSAN网络流量不能跨多个网络接口进展负载平衡。虽然可能会实现局部负载平衡，但NIC成组更应该被看作是提供一种使VirtualSAN流量网络“高度可用的方式。如果一个适配器发生故障，另一个适配器将接收通信。设计和优化指南MTU和巨型帧须知事项VirtualSAN支持巨型帧。VMware测试发现，使用巨型帧可以降低CPU利用率，增加吞吐量，然而，这两项优势仅处于最低水平，因为vShpere已经使用TCP分段卸载(TSO)和大型接收卸载(LRO)带来了类似的优势。在网络根底架构

35、中已启用巨型帧的数据中心里，建议将巨型帧用于VirtualSAN 部署。否如此，不建议使用巨型帧，因为在整个网络根底架构中配置巨型帧的操作本钱远远超出了有限的CPU和性能优势。设计须知事项：如果增益在很大程度上可以忽略不计时，请考虑在VirtualSAN环境中引入巨型帧是否值得冒操作风险。多播须知事项多播是VirtualSAN的网络要求。多播可用于发现参与群集的ESXi主机以与跟踪群集中的变化。请务必确保在参与VirtualSAN群集的所有节点之间允许多播流量。多播性能也非常重要，因此，应当确保使用高质量的企业级交换机。如果将低端交换机用于VirtualSAN，应当明确测试交换机的多播性能，因

36、为单播性能不能反映多播性能。通过NetworkI/OControl实现网络QoS服务质量(QoS)可以使用NetworkI/OControl(NIOC)实施。这将允许向VirtualSAN流量分配专用数量的网络带宽。使用共享机制时，通过使用NIOC，可以确保没有其他流量影响VirtualSAN网络，反之亦然。然而，NIOC要求使用DistributedSwitch(VDS)，而且此功能在标准交换机(VSS)上不可用。对于面向VirtualSAN 的每个vSphere版本，VMware都会在该版本中提供VDS。这意味着，无论部署哪个版本，都可以配置NIOC。然而，VirtualSAN同时支持VD

37、S和VSS。设计和优化指南网络设计须知事项摘要混合配置支持1Gb和10Gb网络全闪存配置要求使用10Gb网络为实现可用性/冗余，请考虑使用NIC成组考虑引入巨型帧是否值得必须配置多播并且确保在所有主机之间可以使用 考虑使用具备NIOC的VDS，在VirtualSAN流量上提供QoSVirtualSAN网络设计指南VMwareVirtualSAN网络设计指南介绍了设计方案、最优做法和配置详情，包括：vSphere成组须知事项-IP哈希算法和其他成组算法的比拟物理拓扑须知事项叶脊Spine/Leaf拓扑与接入/会聚/核心拓扑在大型VirtualSAN群集中的影响面向高可用性的VirtualSAN

38、网络设计-实现高度可用的VirtualSAN网络的设计须知事项负载平衡须知事项-如何通过多个物理上行链路，为VirtualSAN 流量和其他类型流量获得聚合带宽VirtualSAN与其他类型流量-同时使用VirtualSAN和其他类型流量时，使用NetworkIOControl的详细架构示例和测试结果本指南的延伸阅读局部提供了该指南的，强烈建议打开阅读该指南。设计和优化指南存储设计须知事项为VirtualSAN正确优化存储大小之前，需要先了解一些关键的VirtualSAN概念。这对VirtualSAN 的总体存储设计很有帮助。磁盘组磁盘组可看作是VirtualSAN 上的存储容器；它们包含一个

39、闪存缓存设备和最多七个容量设备磁盘或在全闪存配置中用作容量层的闪存设备。简单地讲，磁盘组会指派一个缓存设备，为既定容量设备提供缓存。这会在一定程度上决定性能，因为缓存容量比基于磁盘组配置。如果所需的缓存容量比非常高，可能要求每主机使用多个闪存设备。在这种情况下，必须创建多个磁盘组来满足要求，因为每磁盘组受仅限一个闪存设备的配置限制。不过，使用多个磁盘组和小型闪存设备有很多优势。它们通常可以提供更多的IOPS，也可以减小故障域。缓存容量比越高，可供虚拟机提升性能的缓存就越多。但是，这会带来附加本钱。设计方案：单个大磁盘组配置或多个小磁盘组配置。缓存优化调整概览客户应当根据虚拟机的活动工作集，确定

40、VirtualSAN中的缓存大小要求。理想情况下，缓存大小应当足以容纳工作负载中重复使用的块。我们将其称作活动工作集。然而，获得工作负载的活动工作集并不容易，因为典型的工作负载会随时间而变，这会导致工作集和关联的缓存要求也会发生变化。作为一个指导原如此，VMware建议VirtualSAN配置中闪存缓存至少是已占用容量的10%。此建议适用于混合和全闪存VirtualSAN配置。VirtualSAN中的闪存设备在VirtualSAN 混合配置中，闪存设备有两个用途：读取缓存和写入缓冲区。在全闪存配置中，一个指定的闪存设备用于缓存，其他闪存设备用于容量层。两种配置都可以显著提高运行在Virtual

41、SAN 上的虚拟机的性能。设计和优化指南读取缓存的用途读取缓存仅适用于混合配置，它用来保存最近读取的磁盘块集合。这可以在缓存命中时降低I/O读取延迟，也就是说，磁盘块可以从缓存获取，而不是从磁盘获取。对于既定的虚拟机数据块，VirtualSAN始终从同一副本/镜像读取。然而，当有多个副本以允许故障时，VirtualSAN可以在副本拷贝之间平均分布数据块缓存。如果从第一个副本读取的块不在缓存中，如此引用目录服务，查找块是否在群集中另一个镜像在另一个主机上的缓存中。如果在那里找到块，如此从那里检索数据。如果块不在另一个主机的缓存中，如此明确读取缓存未命中。在这种情况下，系统直接从磁盘检索数据。写入

42、缓存的用途混合配置和全闪存配置上的写入缓存可用作非易失性写入缓冲区。这将大大提高混合配置和全闪存配置的性能，还能延长全闪存配置中的闪存容量设备的寿命。向闪存写入时，VirtualSAN可确保在群集中的其他地方写入数据副本。部署到VirtualSAN的所有虚拟机都有默认可用性策略设置，确保至少有一个附加虚拟机数据副本可用。这包括确保将写入内容写入到群集的多个写入缓存中。写入操作由客户机操作系统中运行的应用程序发起后，写入内容将复制到包含存储对象的副本拷贝的主机上的写入缓存。这意味着在发生主机故障时，我们还有缓存内数据副本，从而不会丢失数据；虚拟机可以重复使用复制的缓存副本以与复制的容量数据。PC

43、Ie闪存设备与固态驱动器(SSD)的比拟决定选择PCIe闪存设备而放弃固态磁盘时，有许多须知事项。须知事项分为三类：本钱、性能和容量。大局部固态磁盘使用SATA接口。即便在闪存速度越来越快的情况下，SSD依然遵循SATA的6Gb/s标准。相比之下，PCIe或PeripheralponentInterconnectExpress是一种用于主板扩展的物理互连。它可以为PCIe设备提供16个数据传输通道，每个方向上的每通道速度约为1Gb/s。这将为使用所有16个通道的PCIe设备提供大约32Gb/s的总带宽。设计和优化指南另一个有用的性能须知事项是，使用PCIe缓存设备可以减少存储控制器上的负载。人

44、们发现，这通常会改善性能。这条反应来自许多闪存供给商，他们使用PCIe闪存设备在VirtualSAN 上做过性能测试。这种性能提升是有代价的。通常，PCIe闪存设备的本钱比固态磁盘更高。写入持久性是另一个重要的须知事项；持久性越高，本钱也越高。最后是容量须知事项。尽管固态磁盘会继续变大，但查阅VCG了解受支持的VirtualSAN闪存设备可以发现，在该指南编写时，最大的SSD为2,000GB，而最大的PCIe闪存设备为4,800GB。优化调整大小时，确保有足够的1级闪存缓存与容量比无论容量层是磁盘还是闪存都是如此。同样，本钱也是一个重要的考虑因素。设计须知事项：考虑工作负载是需要PCIe性能，

45、还是SSD提供的性能已足够。考虑设计应当采用一个大磁盘组和一个大闪存设备，还是多个磁盘组和多个小闪存设备。后者可以减小故障域，同时也可以提高性能，但本钱可能更高。闪存持久性须知事项随着全闪存配置在容量层中引入了闪存设备，现在重要的是针对容量闪存层和缓存闪存层的持久性进展优化。在混合配置中，只有缓存闪存层需要考虑闪存持久性。在VirtualSAN6.0 中，持久性等级已更新，使用在供给商的驱动器保修期内写入的TB量(TBW)表示。此前，此规格为每日完整驱动器写入次数(DWPD)。通过引用TBW规格，VMware允许供给商灵活使用完整DWPD规格较低但容量更大的驱动器。例如，从持久性角度来讲，规格

46、为10次完整DWPD的200GB 驱动器与规格为5次完整DWPD的400GB驱动器相当。如果VMware要求VirtualSAN闪存设备具有10次DWPD，如此会将具有5次DWPD的400GB 驱动器排除出VirtualSAN认证X围。例如，将规格更改为每日2TBW后，200GB 驱动器和400GB 驱驱动器都将符合认证资格-每日2TBW相当于400GB驱动器的5次DWPD以与200GB 驱动器的10次DWPD。对于运行高工作负载的VSAN全闪存配置，闪存缓存设备规格为每日4TBW。这相当于5年内写入7300 TB数据。当然，在容量层上使用的闪存设备的持久性也可以此为参考，但是，这些设备往往不

47、需要与用作缓存层的闪存设备具备一样级别的持久性。设计和优化指南使用全闪存配置时的闪存容量优化调整混合配置中与容量层优化调整有关的所有须知事项也适用于全闪存VirtualSAN 配置。例如，我们需要考虑虚拟机数量、VMDK大小、并发拍摄的快照数量，当然还包括根据虚拟机存储策略中的NumberOfFailuresToTolerate要求创建的副本拷贝数量。采用全闪存配置时，读取请求不再由缓存层响应，而是由容量层响应。通过移除全闪存配置中的读取缓存，缓存层上的IOPS数量大大减少，持久性显著增加。这意味着，持久性和性能现在成为全闪存配置中容量层的须知事项。然而，在全闪存配置中，使用高持久性闪存缓存设

48、备也可以延长闪存容量层的寿命。如果在虚拟机中运行的应用程序的工作集大多可以放入闪存写入缓存，闪存容量层上的写入操作次数将减少。注意：在VirtualSAN中，如果用于全闪存配置中缓存层的闪存设备小于600GB，闪存设备将100%用于缓存。然而，如果闪存缓存设备大于600GB，设备中只有600GB用于缓存。此要求适用于每个磁盘组。设计须知事项：对于全闪存配置，为缓存层选择设备时，请确保将闪存持久性纳入考虑X畴。持久性数据包含在VCG中。设计须知事项：调整全闪存配置中磁盘组大小时，考虑为每个磁盘组使用不大于600GB 的闪存设备，以实现最优优化。使用混合配置时的闪存缓存优化调整VirtualSAN

49、闪存容量优化调整的一般性建议是，闪存容量应为预计占用存储容量的10%，然后再考虑NumberOfFailuresToTolerate。例如，用户计划置备1,000个虚拟机，每个虚拟机有100GB 精简置备的逻辑地址空间。然而，他们预计一段时间内，每虚拟机占用的存储容量平均为20GB。预计虚拟机空间使用情况20GB预计虚拟机数1,000预计空间占用总量20GB x1,000=20,000GB=20TB目标闪存容量百分比10%所需的总闪存容量20TBx.10=2TB因此，复制前的预计占用存储总量为1,000x20GB =20TB。如果虚拟机的可用性系数定义为支持NumberOfFailuresTo

50、Tolerate=1(FTT=1)，此配置会导致为每个虚拟机创建两个副本，也就是说，占用容量略微超过40TB，包括复制的数据。然而，对于这种情况，闪存可优化调整为10%x20TB，即置备虚拟机所在群集中的总闪存容量为2TB。设计和优化指南目标闪存容量百分比的最优值根据实际工作负载特征算出，例如磁盘上数据的工作集大小。10%是一般准如此，用作进一步优化的初始根底。VMware建议缓存大小至少占虚拟机存储即VMDK占用容量的10%，因为对于大多数虚拟化应用程序，任何时候都是读取或写入大约10%的数据。目标是尽可能将数据活动实时数据集保存在缓存中，以实现最优性能。此外，还要考虑主机故障、闪存缓存设备

51、故障或VirtualSAN 群集中的主机处于维护模式这些情况。如果希望Virtual SAN重新构建受故障或维护模式影响的虚拟机组件，而且策略包含读取缓存预留设置，读取闪存缓存数量必须在故障之后可用于重新配置虚拟机。FlashReadCacheReservation策略设置仅适用于混合群集。全闪存阵列没有读取缓存。读取操作直接从闪存容量层读取数据，除非数据块已在写入缓存中。此须知事项稍后将在本指南的“虚拟机存储策略局部详细讨论。实际示例-混合配置客户计划在4节点VirtualSAN群集上部署100个虚拟机。假设每个VMDK为100GB，但估计实际仅占用每个VMDK的50%。要求在这些虚拟机使用

52、的策略中，将“NumberOfFailuresToTolerate设为1。注意：尽管在策略中将“NumberOfFailuresToTolerate设为1会使这些虚拟机占用的磁盘空间量增加一倍，但它不会计入缓存大小。因此，预计占用容量为100x50GB=5TB。因此，缓存大小应当调整为5TB的10%，即500GB闪存。对于4节点群集，这意味着每个主机中的闪存设备大小至少为125GB。然而，如上文所述，应考虑在设计时使用更大的缓存配置，以便顺利应对未来的容量增长要求。在本例中，如果VMDK最终占用70%而不是估计的50%空间，缓存配置大小可能略小，性能可能受影响。设计须知事项：设计时考虑未来增长

53、需求。考虑购置足够大的闪存设备，允许容量层随着时间的推移进展扩展。设计和优化指南使用全闪存配置时的闪存缓存优化调整尽管全闪存VirtualSAN 配置只为写入缓存使用闪存层，但一样的缓存优化调整设计规如此同样适用。同样，一般说来，VMware建议缓存大小至少为虚拟机存储即，VMDK占用的VirtualSAN数据存储容量的10%。然而，应考虑在设计时使用额外的闪存缓存，以便顺利应对未来的容量增长要求。实际示例-全闪存配置我们还是使用前面的例子，即客户计划在4节点VirtualSAN 群集上部署100个虚拟机。同样，假设每个VMDK为100GB，但企业估计实际仅占用每个VMDK的75%。假设在这些

54、虚拟机使用的策略中将“NumberOfFailuresToTolerate要求设为2。注意：尽管在策略中将“NumberOfFailuresToTolerate设为2会使这些虚拟机占用的容量空间增加两倍，但它不会计入缓存大小。因此，预计占用容量为100x75GB=。同样，缓存层优化调整为的10%，即至少需要750GB 的闪存。对于4节点群集来说，该群集可能需要每个主机中配置大小至少为的闪存设备。下表列出了持久性级别和写入TB量：A全闪存-容量365B混合-缓存11,825C全闪存-缓存中等工作负23,650D全闪存-缓存高工作负载47,300如果供给商在其规格中使用每日完整驱动器写入次数(DW

55、PD)，通过执行这里显示的转换，可以获得用写入TB量(TBW)表示的持久性。使用VirtualSAN时，从持久性角度来讲，重要的是在驱动器保修期在本例中为5年内可以向SSD写入多少数据。TBW5年=驱动器大小xDWPDx365x5。如欲了解最新信息和准如此，应当始终查阅“VMware兼容性指南。最优做法：查阅VCG，确保闪存设备(a)受支持，以与(b)可以提供VirtualSAN设计要求的持久性特性。设计和优化指南纵向扩展容量，确保充足的缓存VirtualSAN引人注目的特征之一是纵向扩展和横向扩展能力。例如，对于处在自动模式下的VirtualSAN 群集设置，用户可以简单地向群集添加新磁盘驱

56、动器假设有三个可用磁盘插槽，让VirtualSAN自动声明磁盘，并将其添加到磁盘组，增加VirtualSAN 数据存储的可用容量。如果通过添加新磁盘组同时纵向扩展缓存和容量，如此同样如此。管理员可以简单地为缓存添加一个新的1级闪存设备，为容量层至少添加一个额外磁盘或闪存设备，并构建新磁盘组。然而，如果目的是纵向扩展VirtualSAN 数据存储的容量为每个服务器添加更多容量，确保有充足的缓存非常重要。一个须知事项是，初始可配置较高的缓存容量比，以允许容量层增长，尽管这会影响未来的闪存容量比。通过引入新磁盘组，同时纵向扩展缓存和容量相对容易。此外，在混合配置中，通过向磁盘组插入新磁盘来添加额外容

57、量很容易在全闪存配置中，如此插入闪存设备。但是，添加额外缓存容量如此困难得多。如果需要撤掉现有缓存设备并更换上更新、更大的缓存设备，如此更是如此。当然，此方法的本钱也更高。相比在VirtualSAN投入生产之后尝试增加闪存资源，一开始就配置充裕的闪存资源如此要容易得多。设计方案：设计时使用额外的闪存缓存，可以更轻松地纵向扩展容量层。或者，通过添加新磁盘组，同时纵向扩展缓存和容量，这比只更新现有磁盘组中的现有闪存缓存设备更容易。磁盘磁盘在混合VirtualSAN 配置中有两个作用。它们在混合配置中构成VirtualSAN数据存储的容量。磁盘数量也是影响条带宽度的一个因素。在虚拟机存储策略中指定条

58、带宽度时，构成条带的组件将放置在单独的磁盘上。如果要求特定的条带宽度，群集中的主机上必须有所需数量的磁盘可用，以满足此要求。如果虚拟机在策略中也规定了允许故障要求，如此要求单独的主机上含有附加磁盘，因为每个条带组件都需要复制。设计和优化指南在下面的截屏中，我们可以看到这样的配置。条带宽度要求为2(RAID0)，允许故障数为1(RAID1)。请注意，所有组件都按照“HDD磁盘Uuid列放置在唯一磁盘上：请注意，HDD指的是容量设备。在混合配置中，这指的是磁盘。在全闪存配置中，这指的是闪存设备。磁盘性能-NLSAS、SAS或SATA在混合模式下配置VirtualSAN时，容量层由磁盘构成。设计时，

59、VirtualSAN设计师可以选择许多方案，而且设计师需要考虑可靠性、性能、容量和价格。VirtualSAN支持三种类型磁盘： 串行连接SCSI(SAS) 近线串行连接SCSI(NL-SAS)串行高级技术附件(SATA)NL-SAS 可被视为采用SAS接口的企业级SATA驱动器。使用SAS和NL-SAS可以获得最优结果。SATA 磁盘应当只在以容量为中心且不优先考虑性能的环境里使用。磁盘容量-NL-SAS、SAS或SATA与SAS驱动器相比，SATA 驱动器可以为混合VirtualSAN配置提供更高的容量。根据目前适用于VirtualSAN 的VCG，有4TBSATA驱动器可用。在该指南编写时

60、，SAS驱动器的最大大小为。当然，我们需要在容量层所需的磁盘数量与容量层的性能之间做出取舍。如上文所述，尽管SATA可以提供更多的每驱动器容量，但在注重性能的环境里，应当选择SAS磁盘而不是SATA 磁盘。SATA往往本钱较低，但无法提供SAS所具有的性能。SATA 驱动器通常以7,200RPM或更低的速度运行。设计和优化指南磁盘性能-RPMSAS磁盘往往更加可靠，提供更高的性能，但本钱更高。这些磁盘的速度往往高达15KRPM每分钟转数。VCG列出了受支持驱动器的RPM驱动器速度。这允许设计师在配置混合VirtualSAN时选择容量层所需的性能级别。尽管磁盘的驱动程序/固件不需要检查，但必须检查磁盘为SAS还是SATA，以确保它们受支持。因为SAS驱动器的性能比SATA好得多，所以要想在混合配置中的磁盘层获得理想性能，应当认真考虑更快的SAS驱动器。缓存友好型工作负载不像缓存不友好型工作负载那样对磁盘性能十分敏感。然而，由于应用程序性能状况可能会随着时间推移而改变，保守估计所需磁盘驱动器性能通常是一个好做法，因为10KRPM驱动器是大多数工作负载组合的公认标准。磁盘数量在混合配置中至关重要尽管拥有充足数量的闪存缓存很重