VMware vSphere 5.1 群集深入解析(二十三)- 資料儲存架構與設計
VMwarevSphere
5.1
ClusteringDeepdive
HA.DRS.StorageDRS.StretchedClusters
DuncanEpping&FrankDenneman
TranslateByTim2009/翻譯:Tim2009
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知識點
前言
第一部分vSphere高可用性
第二部分vSphereDRS(分散式資源排程)
第三部分vSphere儲存DRS
第五章資料儲存架構與設計
第四部分群集架構的擴充套件
第三部分vSphere儲存DRS
第五章資料儲存架構與設計
圖124:資料儲存群集架構
連通性
當介紹架構中的資料儲存群集,需要謹慎對待資料儲存群集的連通性,有多個方面的連通性必須要考慮,資料儲存群集和計算群集主機之間的連通性,多個計算群集的連通性,多個陣列之間的連通性,例如,通過多個儲存陣列生成一個數據儲存群集是可能也是支援的,但如此的配置有什麼好處和誘惑嗎?
主機連通性
ESXi主機和資料儲存群集上資料儲存的連通性,通過DRS和儲存DRS會影響初始化的位置和負載平衡的決定,儘管連線資料儲存到群集內所有的ESXi主機是一個慣用的做法,我們仍在虛擬化環境中遇到部分連線資料儲存的情況,讓我們開始一些基本的術語。
資料儲存群集全連線:資料儲存群集全連線是指DRS群集內所有的ESXi主機都只有該資料儲存可用,這些是建議,但不是強制的。
資料儲存群集部分連線:如果資料儲存群集內任何的資料儲存連線DRS群集內的一部分ESXi主機,資料儲存群集考慮部分已連線的資料儲存群集。
如果DRS群集被連線到部分的資料儲存群集,會發生什麼情況呢?重要的是理解DRS和儲存DRS的目標是資源可用性,關鍵是提供資源可用性來保障儘可能多的靈活性,儲存DRS將不會生成任何歉意建議,它將降低虛擬機器同資料儲存連線的相容性,虛擬機器到主機的相容性計算和捕獲見相容性列表。
相容性列表
為每個虛擬機器生成一個VM和主機的相容性列表,相容性列表決定了群集上哪個ESXi主機有網路和儲存配置,並允許虛擬機器成功聯機,一個強制的虛擬機器到主機的關聯規則最好被列舉在相容列表中,如果虛擬機器的配置網路埠組或者資料儲存在主機上不可用,或者強制關聯規則的主機組中不包含該主機,ESXi伺服器被認為主機上不相容該虛擬機器。
如之前提到的,DRS和儲存DRS聚焦於資源可用性和資源避免中斷供應,因此,儲存DRS偏向於所有主機都連線的資料儲存,部分連通性會產生不良影響,系統找合適的初始化位置和負載平衡變得可能更有挑戰性,在初始化位置期間,選擇的資料儲存可能影響群集主機之間的虛擬機器的靈活性,因為選擇的主機會影響資料儲存群集上資料儲存上虛擬機器之間的靈活性。
圖125:在部分連通性架構中虛擬機器和VMDK的移動性
例子:在產生遷移建議的過程期間,DRS選擇一個能提供足夠資源來滿足虛擬機器動態配額的主機,同時降低群集的不平衡性,DRS可能遇到一個主機,它的利用率低於群集內其它的主機,如果較低利用率的主機沒有連線到包含了虛擬機器檔案的資料儲存,(糟糕的網路環境可能造成較低的利用率),由於相容性DRS將不考慮該主機,同時從DRS資源負載平衡的觀點來說,主機可能非常有吸引力去解決資源不平衡,不足的連線將阻止它的利用效率,而且對於VM-Host關聯規則有著持續影響,DRS將不遷移虛擬機器到只部分連線的主機上。類似的不平衡在儲存DRS負載平衡使用部分連線資料儲存的時候會發生,當全連線資料儲存可用時,且不予儲存DRS的空間閾值衝突的情況下,部分連線儲存不被推薦。
基本設計原則
資料儲存群集內所有的資料儲存連線計算群集下所有的ESXi主機。
I/O負載平衡
你可能疑惑為什麼儲存DRS空間閾值這麼明確的提及,而不是延遲閾值:這是因為當資料儲存群集上部分資料儲存連線被檢測,I/O負載平衡就被禁用,不只在單個、部分已連線的資料儲存,在全部資料儲存中也一樣。這有效的禁止了你的虛擬環境中的完成特性。
部分連線資料儲存和呼叫週期
當呼叫儲存DRS間隔超時,連通性的狀態極其重要,在計算遷移建議期間,每個資料儲存的連通狀態被檢查,儲存DRS禁用I/O負載平衡和空間負載平衡,可能不考慮資料儲存是作為一個合理有效目標資料儲存。,一個臨時的全路徑斷開狀態或者一個重新規劃的過程可能不會影響儲存DRS負載平衡的行為,但是如果善良的老Murphy決定在呼叫期間給你一次參觀的機會如何?當安排儲存平臺進入維護模式你可以記住它,它可能臨時明智的禁用儲存DRS。
部分連線資料儲存的益處
我們不能確定群集內部分連線資料儲存的任何直接的收益,部分連線資料儲存影響初始化位置,禁用I/O負載平衡和對DRS負載平衡以及儲存DRS空間平衡的影響,因此基本的設計決定將確保資料儲存群集內所有的資料儲存連線到DRS群集內所有的主機。
增加檔案共享的限制
在vSphere5.1之前,在VMFS資料儲存上主機共享只讀檔案的最大數量為8,VMFS資料儲存上的共享檔案通常連結克隆成虛擬機器,這限制了VDI架構下計算群集內主機的數量和vCloudDirector的部署,vSphere5.1中的儲存DRS支援vCloudDirector和它的連結克隆版本,不幸的是,View的連結克隆仍然不支援儲存DRS。
在vSphere5.1中,在VMFS資料儲存上主機共享只讀檔案的最大數量增加到32,允許vCloudDirecotor5.1環境擴充套件到群集內32全連線主機。
提示
主機應用該功能只在vSphere5.1和VMFS-5以上。
群集連通性
長時間的最佳實踐是連線資料儲存到單個計算群集,當介紹一個新的資料儲存,新資料儲存上包括新群集上已經發布的虛擬機器,最佳實踐建議用於減少SCSI-Lock的數量,資料儲存連線到多個群集變成可能,而且不影響效能。考慮到這一點,資料儲存群集共享給多個計算群集配置上是支援的。最小數量的資料儲存群集使虛擬機器的位置初始化越來越簡單。在虛擬機器初始化位置期間,管理員必須選擇目的計算群集,儲存DRS選擇能提供最大資源給虛擬機器的主機。
通過儲存DRS,一個遷移建議的產生不會在主機級別移動虛擬機器,因此不能通過儲存DRS的初始化操作,將虛擬機器從一個計算群集移動到另一個計算群集。
圖126:負載平衡域
最大值
請記住,主機支援連線VMFS資料儲存的最大數量為64,這樣當計算群集或者多個計算群集連線使用VMFS資料儲存的資料儲存群集時,就需要考慮它們的規格。主機連線NFS資料儲存的最大數量取決於NFS檔案的最大數量
VAAI-因素
如果資料儲存格式化為VMFS格式,它建議在儲存陣列上開啟VAAI,如果支援的話。其中一個重要的VAAIprimitives是硬體輔助鎖,也叫做AtomicTestandSet(ATS)。ATS代替必須為主機在LUN上的SCSI-2磁碟鎖定,同時更新元資料或者產生檔案。ASCSI-2磁碟鎖定命令把LUN上其它主機的效能I/O關在外面,同時ATS啟用修正元資料或者磁碟上不需要使用全部SCSI-2磁碟鎖任何其它扇區。鎖定聚焦了許多過去關於資料儲存連線性的最佳實踐。為了減少鎖定的數量,最佳實踐減少了每個資料儲存附屬的主機數量。通過使用新格式VMFS5與開啟VAAI的儲存陣列組合,SCSI-2磁碟鎖命令是過去的事情了,如果ATS命令失敗,更新VMFS5卷或者VMFS3卷將回滾使用SCSI-2磁碟鎖,更多的資訊關於VAAI和ATS可以閱讀VMwareKB文章1021976
請注意如果你的陣列不支援VAAI,SCSI-2磁碟鎖命令能影響架構和效能的彈性。
多個計算群集和SIOC
多樣群集的虛擬機器能更安全的分享資料儲存群集的資料儲存,當SIOC和它的共享被資料儲存關注,SIOC不知道,也不受群整合員主機的影響,SIOC使用虛擬磁碟分享來公平分配儲存資源,這些在datastore-wide級別應用,而不管主機群集,簡短的說,群整合員主機不會影響SIOC的監測延遲閾值衝突和管理資料儲存I/O流的作用。
陣列連通性
如果虛擬化架構中多個陣列可用會怎樣?在多個陣列生成資料儲存群集時有哪些缺點?或者每陣列建立資料儲存時有哪些優勢?
單個數據儲存群集裡不同的群集陣列支援組合資料儲存配置。虛擬機器必須從一個陣列移動到另一個陣列,這樣的配置在儲存陣列資料遷移中可以被使用,但當永久使用多陣列,關鍵區域聚焦陣列和資料儲存的同質配置。
圖127:陣列連通性
當從多個陣列中組合資料儲存,建議使用已註冊的同樣型別陣列,磁碟和RAID級別的資料儲存,使用類似型別的陣列應用可比較效能和冗餘功能,儘管RAID級別通過SNIA被標準化,通過不同的合作伙伴來完成RAID級別可以實現不同的RAID規格,通過特定的合作伙伴的實施可能影響讀/寫效能,並將資料冗餘的程度對比同一RAID級別的其它合作伙伴。
VASA和儲存檔案會在將來的配置中幫到你麼?VASA開啟,vCenter顯示LUN/資料儲存的容量,能利用這些資訊,通過選擇資料儲存建立資料儲存群集,報告相似的儲存容量,VASA實際的容量被VASA用來留給個別的陣列儲存合作伙伴,這意味著儲存容量的詳細描述可能類似,但資料儲存的效能或者冗餘功能可能有所不同。
這是有害的,或者當聚合不同效能級別的資料儲存時,會導致儲存DRS停止工作嗎?儲存DRS將仍然工作,將通過資料儲存群集上的資料儲存負載平衡虛擬機器,儲存DRS負載平衡被以這樣的方式來集合虛擬機器,配置閾值不會衝突,有資料儲存群集之外的最好的一切效能,通過混合不同效能級別的資料儲存,當不同陣列所屬的資料儲存上虛擬機器進行遷移,虛擬機器效能也許不會被約束。
VAAIHardwareOffload
另一個需要考慮警告是不同陣列見資料儲存之間的虛擬機器遷移:VAAI硬體解除安裝(hardwareoffload)是不可能的,儲存vMotion將通過vSphere堆中一個數據工人管理起來,同時儲存DRS不確定“所在”的資料儲存,當陣列之間虛擬機器進行遷移時,它不包括額外的開銷。
圖128:VAAIHardwareOffload
當資料儲存從多個陣列中被集合到單個的資料儲存群集,是否能設計提供一個穩定和持續效能,容易和低開銷的環境?資料儲存和陣列應該有接下來的配置:
相同的Vendor
相同的韌體/程式碼
相同的spindles備份磁碟組
相同的RAID級別
同樣的配置
在計算群集中所有的資料儲存連線所有的主機
相等的資料儲存
相等的外部負載
我們建議建立多資料儲存群集,資料儲存組屬於每個儲存陣列自身的資料儲存群集,這將減少設計和日常運營的複雜度。當跨越多個陣列,儲存陣列的配置必須保持一致,影響儲存陣列的管理,保持韌體的版本一致,通過陣列附加維護陣列的部分功能和在維護期間同步斷開時間,除此之外減少操作開銷,保持資料儲存群集受限制一個儲存陣列影響VAAI,在儲存子系統上幫助減少負載。
資料儲存
資料儲存的最大數量和虛擬機器的磁碟佔用通常是資料儲存設計的主要驅動力,如果你的公司有一個標準配置存在,瞭解資料儲存最大數量的可能影響能使虛擬機器在資料儲存群集上有個固定比。
空間利用率閾值和空間安全緩衝
其中一個主要用來考慮虛擬機器與資料儲存的固定比,我們稱之空間安全緩衝,一個普通實踐是指派一個大塊的空間作為安全緩衝區,從而阻止資料儲存的空間出現不足,它可能導致活動虛擬機器出現當機,我們已經看到一些機構由於需求是用來額資料儲存上30%的空間。隨著儲存DRS監控空間利用率,空閒的空間用來作為安全緩衝區能大大的減少。每個ESXi主機報告虛擬機器的空間利用率和資料儲存的利用率;如果配置的空間利用率閾值被衝突,儲存DRS將觸發一個呼叫。
通過減少閒置空間,一個高固定比能夠達到(如果I/O效能滿足),回收閒置空間能為資料儲存群集中另外的資料儲存提供額外的空間。
通過提供更多的負載平衡選項,更多的可用資料儲存受益於儲存DRS;更多資料儲存增加了可用儲存佇列的數量,受益於在ESXi級別的I/O管理和群集級別的SIOC。
強化和擴充套件資料儲存
資料儲存群集中支援最大資料的資料儲存為64,如果沒有預先定義(公司的IT標準)資料儲存的規格標準,一個合適的資料儲存尺寸必須被決定,我們沒有提供一個預設的尺寸適合所有的資料儲存尺寸,它依靠多種變數:每資料儲存群集的虛擬機器固定比,虛擬機器磁碟佔用和儲存陣列效能。正如之前章節提到的,更多的資料儲存意味著為儲存DRS提供更多的安排選項,如果資料儲存空間利用閾值被衝突,選擇一個小的資料儲存尺寸能導致更多的遷移,由於虛擬機器佔用了你的磁碟。
儲存DRS支援使用NFS,VMFS3,VMFS5和擴充套件VMFS資料儲存。NFS和VMFS5允許資料儲存到64TB,擴充套件性支援的更好,當使用資料儲存群集的擴充套件性,儘管有一些缺點介紹,擴充套件一個數據儲存不需要提供額外的負載平衡選項給儲存DRS,只要單個數據儲存增長到一定尺寸,儲存DRS在擴充套件資料儲存上禁用SIOC,它的改變會導致特定的群集禁用I/O負載平衡。
注意
儲存DRS不支援單個數據儲存群集內有NFS和VMFS資料儲存的組合,你必須為每一個數據儲存群集組合同樣型別的檔案系統
虛擬機器配置
虛擬機器配置影響儲存DRS的負載平衡的能力,也影響資料儲存上虛擬機器的固定比。
資料儲存群集預設的關聯規則
新版本的vSphere5.1有能力為資料儲存群集更改預設的關聯規則,預設情況下,儲存DRS建議一個內部虛擬機器的關聯規則,如果選項沒有勾選,虛擬機器檔案盒虛擬機器的VMDK將擴散到不同的資料儲存。
圖129:預設VM關聯規則選項
請注意關聯規則在下一章節將被詳細的講解,內部VM關聯規則保證虛擬機器的檔案,如一個數據儲存上的VMX檔案,日誌檔案,vSwap和VMDK檔案。
圖130:預設關聯規則的初始化位置
保持資料儲存上所有的檔案一起能幫助減輕排錯的複雜度,但是,儲存DRS負載平衡計算可能有利於跨多資料儲存分配虛擬機器,讓我們來看看,當內部虛擬機器的關聯規則從虛擬機器上移除,儲存DRS怎樣在多資料儲存下操作虛擬機器。
DrmDisk
儲存DRS使用了“DrmDisk”的構想,相當於一個可移動的小實體,一個DrmDisk代表一個數據儲存資源的使用者,這意味著儲存DRS為所屬的虛擬機器的每一個VMDK檔案建立了一個DrmDisk。有趣的部分是它怎樣操作蒐集虛擬機器的系統檔案和swap檔案。如果無論如何,一個備用的swap檔案被指定,vSwap檔案被表示,作為一個單獨的DrmDisk,在DrmDisk的swap上儲存DRS將被禁用。例如,為了本地配置有兩個VMDK檔案的虛擬機器和沒有備份swap檔案,儲存DRS建立三個DrmDisk:
l為每個虛擬機器的磁碟檔案建立一個單獨的DrmDisk
l為系統檔案(VMX,Swap,logs等)建立一個DrmDisk
圖131:虛擬機器的DRMdisk預覽
當內部虛擬機器關聯規則被禁用,初始化位置被重新建議。注意VM2配置檔案的單獨的建議,這是DrmDisk包含的系統檔案。
圖132:儲存建議
初始化位置空間負載平衡
初始化位置和空間負載平衡有利於跨越資料儲存的大的獨立磁碟,代替尋找合適的資料儲存,它能保持一個整體的虛擬機器,儲存DRS能夠為每個獨立的DrmDisk檔案查詢合適的資料儲存,你可以想象這些增長的粒度意味著資料儲存群集的分散(第21章)就很少發生,如果有必要的遷移需求,遷移的數目也要低得多。
圖133:VMDK關聯規則開啟初始化位置
IO負載平衡
類似於初始化位置和負載平衡,I/O負載平衡有利於大的粒度,使用小的單元,它能通過VMDK檔案為生成的每個工作負載找到更適合位置,系統檔案DrmDisk將不會頻繁的遷移,作為一個小尺寸且不生成多數I/O,儲存DRS分析每個DrmDisk的工作負載,然後決定那個資料儲存它應該放置DrmDisk來保持資料儲存群集的負載平衡,同時為每個DrmDisk提供足夠的效能
如果內部虛擬機器關聯規則被使用,空間負載被請求來查詢資料儲存,這樣能儲存虛擬機器而不超過空間利用率的閾值,如果I/O負載平衡開啟,在放置了三個DrmDisk後,資料儲存還必須提供足夠的效能來保證延遲在I/O延遲的閾值以下。當空間和I/O負載平衡被允許置入每個DrmDisk到適合的資料儲存群集上,你能想象它少了很多複雜。
磁碟型別
儲存DRS支援以下的磁碟型別:
後置備
精簡置備
獨立磁碟
vCloud連結克隆
快照
厚置備
通過預設的vSphere配置虛擬機器為厚置備格式,在初始化位置和負載平衡操作期間,釋出空間被用來計算資料儲存上必要的空間利用率,因為指派和釋出的空間是一樣的,計算比較簡單
精簡置備磁碟
儲存DRS支援精簡磁碟,在負載平衡計算章節提到,它用來組成精簡磁碟的空間代替預分配的空間,在初始化位置過程中有一個警告,儲存DRS使用預釋出的空間來計算。當置入以後,空間利用率閾值直接衝突,這就可以有效的保護儲存DRS。
獨立磁碟
預設,儲存DRS不移動獨立磁碟的虛擬機器,獨立磁碟能共享或者不共享,決定是否磁碟被共享在計算時是非常重要的操作,當儲存DRS需要調查資料儲存群集上每個虛擬機器和磁碟,為了減少儲存DRS在虛擬架構中產生的開銷,儲存DRS不建議這樣的移動。
當使用有獨立磁碟的虛擬機器,並放置到資料儲存群集裡,嘗試進入儲存DRS維護模式,為了造成“儲存DRS不能移動獨立磁碟”的錯誤。一個高階引數允許在資料儲存群集中使用非共享的獨立磁碟,選項sdrs.disableSDRSonIndependentDisk必須新增到資料儲存群集上獨立磁碟vpxd.cfg檔案中。預設選項不在vpxd.cfg的清單中,當特殊情況或者設定錯誤,儲存DRS將移動獨立磁碟,並且“儲存DRS不能移動獨立磁碟”的錯誤也不會出現。
注意
記住新增到vpxd.cfg的附加選項通過vCenter伺服器自動應用到管理的全部資料儲存群集
請注意這個選項應該只能用在非共享獨立磁碟!移動共享獨立磁碟是不支援的。
虛擬機器自動級別
個人虛擬機器的自動級別能被定製化來覆蓋儲存DRS群集的自動化,這是虛擬機器的四個自動化級別:
全自動
手工
預設(群集自動級別)
禁用
如果虛擬機器的自動化級別被設定成禁用,儲存DRS不會遷移虛擬機器或者為它提供遷移建議,通過將虛擬機器的自動模式設定成手動,儲存建議將被產生,但所有的建議在進行之前,將需要使用者手工確認。
虛擬機器自動級別對負載平衡計算的影響
一個虛擬機器設定了禁用自動級別仍對空間和I/O負載平衡有影響,資料儲存級別和每虛擬機器的空間和I/O值仍然捕獲,虛擬機器自動級別設定為禁用,儲存DRS僅僅抑制為虛擬機器生成遷移建議。
互動性
陣列特性
一些你可能已經想到了,一些你可能沒有想打:如果你使用陣列提供去重或者精簡釋出會怎樣?如果你複製資料儲存上所有的資料會怎樣?它使你意識到在資料儲存上開啟儲存DRS有哪些特性?有什麼影響?讓我們現在解答這些,開始談到儲存DRS對任何基於陣列的特性都有用,但是,它建議設定儲存DRS為手工,那樣遷移必須確認,管理員意識到影響,我們相信在初始化位置時儲存DRS可以帶來一些價值,這排除了正常操作帶來的影響,請求從容量和延遲的角度尋找最佳資料儲存。
基本設計原則
即使想去重的陣列基本功能被使用,我們建議開啟儲存DRS,它的初始化位置的功能將幫助你的虛擬機器尋找最好的位置。
這部分可能包括了一些大膽的發言,但我們想確認每個人意識到在全自動模式下開啟儲存DRS的影響,我們將開始我們的建議,當這些陣列功能被使用,關於怎樣配置儲存DRS和解釋我們的這樣做的原因。
去重
儲存DRS自動級別:手動級別
負載平衡:空間+I/O
當LUN上的去重功能開啟,它非常難去預測遷移虛擬機器的全部影響,依靠目標上相似塊的數量,遷移到另外的資料儲存可能對去重的效率產生負面影響,當去重發生在帶外,意味著資料必須被優先寫入磁碟,這將會有一段時間,VMDK是0%的去重,另外,當有附屬的開銷成本,去重的過程需要重新分析額外的VMDK。
我們做了,但是,建議啟動儲存DRS的手工模式,以決定每個建議是否值得遷移虛擬機器,在空間利用的術語中,遷移可能講不通,單當有一個大的延遲不平衡,遷移之後的成本(大量去重塊)應該同潛在減少的延遲相衡量。
精簡釋出
儲存DRS自動級別:手工級別
負載平衡:空間+I/O
vSphere5.0之前,處理LUN的精簡釋出和頻繁的虛擬機器遷移、刪除、釋出是兩個主要的挑戰,第一個問題發生在當陣列沒有足夠的空間塊,請求遷移新塊到資料儲存,第二個問題是人們允許刪除或者遷移虛擬機器沒有空間的原始空間-我們稱之為“死亡空間回收”,正如你所想的,這些場景加強了運營的挑戰
vSphere5.0介紹了為環境中增強了許多VAAI功能,使用基於陣列的精簡釋出功能,LUN上精簡釋出的兩個主要挑戰,正如剛剛提到的,回收死亡空間和監控空間利用率,下面通過介紹新VAAI精簡釋出根本上解決這兩個問題:
當檔案從資料儲存上通過儲存vMotion被刪除或者移動,死亡空間回收報告陣列關於資料儲存空間是空閒的,陣列能回收空閒的塊,安排它們去其它需要的LUN
空間不足條件在資料儲存精簡釋出上監控了空間使用率,來阻止物理空間不足,一個新的,為了精簡釋出空間不足的條件,高階的警告被新增到vSphere5.0中,本質上,陣列的表面建立了監控/警告容量和允許vCenter採取行動。
基本設計原則
在遷移虛擬機器之前確定你的陣列支援原始精簡釋出
當形成遷移建議,空間不足的條件通過儲存DRS被使用,儲存DRS意識到卷已經接近閾值的事實,因為陣列不能分配更多的儲存,物理空間逐漸不足。在這樣的條件下,指定的卷將被忽略,作為儲存DRS認證的目標將提供遷移建議。
現在我們議論VAAI,我們想指出vSphere5.0介紹了對INCITST10SCSI的增強功能,這些允許你不需要安裝外掛的情況下來影響VAAI,並允許支援更多的額外儲存裝置。
基本設計原則
確認你的儲存廠商他們擁護T10標準來確保VAAI完全複製的解除安裝功能,通過使用儲存vMotion可以利用。
重複
儲存DRS自動級別:手工模式
負載平衡:空間+I/O
儲存DRS是不知道的複製,這意味著如果儲存DRS初始化遷移,去重原理必須重複所有已經在目標捲上新建的塊,在這種情況中,每一個VMDK的支配塊。額外的影響是虛擬機器“沒有保護”直到它完成全部去重,只要它移動到另外一個去重的資料儲存,它建議去檢查源資料儲存和目的資料儲存是否有同樣的重複配置,另外一種情況,管理虛擬機器重複和提供災難恢復,在遷移之後必須通過手工重新配置去重。當SRM不支援被保護虛擬機器的儲存vMotion,vSphere5.0和5.1沒有全SRM+儲存DRS的互操作性。
我們建議配置儲存DRS手工模式,這樣建議能在維護視窗時或者在去重連結上降低利用率時使用。
自動分層
儲存DRS自動級別:手工模式
負載平衡:I/O值禁用
如果自動分層解決方案在陣列上被開啟,我們建議禁用儲存DRS的I/O負載平衡功能,只有空間平衡和初始化位置服務時使用它。正如之前I/O負載平衡章節提到的,I/O負載平衡使用裝置模型來理解資料儲存上備份裝置的效能特徵,在自動分層解決方案中,這些特性基於儲存陣列的利用率和遷移的塊可能發生實際的改變,重要的是知道儲存DRS怎樣工作來實現,怎樣它的行為可能引起不好的結果。
為了理解和學習資料儲存裝置備份的效能,儲存DRS使用儲存I/O控制(SIOC)工作負載注入。為了描繪資料儲存的特性,SIOC注入開啟和讀取資料儲存的漫遊塊,當SIOC注入不開啟每個塊備份到儲存上,它不是SIOC注入開啟每個效能層次到磁碟特徵的塊的相同數量。
當多個性能層備份在資料儲存上,有可能SIOC注入可能開啟塊在類似速度的磁碟上,不管慢還是快,同時資料儲存通過不同效能級別的磁碟優先備份。讓我們舉個例子闡述這一步。
圖134:SIOC注入裝置模型
在以上的圖片中,SIOC打開了漫遊塊和效能測試,不幸的是,它不能開啟每層儲存上同樣數量的塊,同時大多數塊備份示例資料儲存被分配到快效能磁碟(SSD),儲存DRS裝置模型將描述磁碟效能類似於7.2KSATA磁碟,資料儲存的這些錯誤的效能特徵可能導致不正確的效能評估,以及導致儲存DRS阻止掐你建議,即使有足夠的效能可用。
分割遷移觸發的自動分成演算法
使用SIOC注入,儲存DRS評估磁碟的效能,但是自動分成解決方案遷移LUN,基於使用者的模板分割成不同的磁碟型別,熱分割(頻繁訪問)型別移動到快磁碟,同時冷分割移動到慢磁碟,依靠陣列型別和廠商,為這些遷移有不同的規則和閾值。預設,儲存DRS每8小時呼叫一次,請求超過16小時效能資料來生成I/O負載平衡決定,在移動分割LUN之前,每個廠家使用不同的時間週期來蒐集和分析工作負載:一些自動分層解決方案基於真實時間負載移動大塊,同時其它陣列移動大塊在蒐集效能資料的24小時內,當SIOC注入效能測試,這意味著自動分層解決方案改變了格局,讓我們轉向闡述另一種場景。
在這個場景中,SIOC是主要開啟資料儲存塊分配在1層磁碟組,同時資料儲存不使用這些經常自動分層解決方案的分割,決定遷移低層的分割,在這種情況下,分割被遷移到15K磁碟用來代替SSD裝置。
圖135:通過自動分層遷移冷分割
儲存DRS期望LUN的行為保持至少16小時,它將使用這個假設來執行它的計算,自動分層解決方案可能改變資料儲存的底層架構,基於演算法和時間表衝突的計算。
儲存DRS呼叫可能不重合,當分割LUN在陣列上可能被移動,自動分層迴圈導致不能預測,儲存DRS的建議和潛在的計算碰撞。缺乏透明度的儲存DRS自動分層計算,儲存DRS和建立自動分層解決方案之間不存在通訊,通過裝置管理的自動分層解決方案備份,基於我們建議來禁用資料儲存群集的I/O值。一如既往,一定要同您的儲存廠商驗證這些建議。
陣列配置-相似型別磁碟組
如之前簡單提到的,我們建議從型別相似磁碟組成的備份資料儲存上建立資料儲存群集,這意味SATA和SATA,15KRPMFC和15KRPMFC,RAID5和RAID5。為了更清楚這些,不用檢測vCenter來阻止你做了什麼。如21章解釋過了,儲存DRS影響了從儲存I/O控制到決定資料儲存效能特性的注入,當資料儲存空閒和它使用不同的I/O,它通過漫遊注入讀I/O做到這些,儘管事實上,儲存DRS和SIOC有這項非常聰明的功能,我們強烈的感受到虛擬機器和虛擬磁碟的位置應該給予服務級別協議(SLA)為前提,可應用各自的虛擬機器或者虛擬磁碟,不僅僅是計算底層物理磁碟的效能。
SLA能定義可用特徵(各自型別的RAID級別),但還有效能特徵(SATA,FC,SSD),當組合LUN組,每個人可能理解為什麼可用特徵非常重要,但效能怎麼樣?效能不會只延遲,是這樣嗎?只有想象空間利用率閾值和儲存DRS遷移你的虛擬機器到7.2KRPMSATA的資料儲存上,為什麼這會成為一個問題?想一下,15K磁碟的IOPS數量能維持(180-200)非常高,同SATA驅動(75-80)相比,儘管平均延遲可能變低,確不意味著你能保證效能上有同樣的峰值和響應,依靠底層配置,DRS能遷移虛擬機器或者虛擬磁碟,或者不同數量快取的不同的陣列儲存,不同磁碟和不同級別的上線時間。所有的這些能影響你們虛擬機器的效能,導致你們的SLA衝突,也許糟糕,它能改變你的客戶虛擬機器的印象。
vSphereStorageAPIs–StorageAwareness
vSphere5.0介紹了一個叫做vSphereStorageAPIs的功能-StorageAwareness,這些APIs有時還提到短的名字,VASA,也就是單詞的首寫字母,VASA提供儲存陣列和vCenter之間的通訊,來允許vCenter來顯示儲存陣列上LUN的容量,以便於對映給資料儲存。這使它更簡單的為虛擬機器位置選擇合適的資料儲存或者建立資料儲存群集,它還能在你(vSphere管理員)和儲存管理員之間通過自動提供vCenter的詳細RAID級別、厚置備/精簡置備配置,去重狀態燈,來促進排錯過程或者會話。
圖136:vSphere儲存APIs–儲存容量詳情
這些容量由vCenter通過“system-definedcapabilities提供,且每個資料儲存有個描述,或者通過儲存檢視或者vSphereAPI的屬性。
基本設計原則
通過VASA提供的資訊建立你的資料儲存群集,將幫助你確認你的虛擬機器在正確的儲存層上釋出。
特別在部署了許多LUN大環境中,儲存容量通過VASA部署將減少管理員的需求數量,它的目的是消除每個LUN上儲存容量的大量電子表格,經常在虛擬機器或者虛擬磁碟釋出期間,用來驗證正確的儲存層次。
這些只是開始,如果每層建立配置檔案,分配這些檔案到虛擬機器或者虛擬磁碟來確保生命週期內保持在合適的儲存上,這樣是否很不錯撒?好訊息是vSphere5.0已經能這樣做,它整合到SDRS的釋出過程中。
配置檔案驅動儲存(Profile-DrivenStorage)
在配置檔案驅動儲存可用之前,管理資料儲存和匹配合適的資料儲存達到虛擬機器SLA需求是一個挑戰,至少可以這樣說,配置檔案驅動儲存基於預配置儲存檔案,允許快速和智慧的放置虛擬機器。這些檔案經常代表一個儲存的層次,且通過vCenter功能建立,稱之為“VM儲存配置檔案“,典型的,RAID級別的特性,重複,效能,去重和厚/精簡配置被用來定義不同的層次,這些層的一個如下:
金,RAID-10,同步複製,15KFC
銀,RAID-5,一個同步複製,10KFC
銅,RAID-5,開啟去重,7KSATA
使用虛擬機器儲存配置檔案,不同的儲存特性通過儲存APIS提供,或者手工新增,在虛擬機器儲存配置檔案中被特指,這些虛擬機器儲存配置檔案在釋出,克隆和儲存vMotion期間被使用,它來確保只有這些資料儲存或者資料儲存群集與VM儲存配置檔案相容可用,這是圖137顯示的內容,虛擬機器儲存配置檔案“銅“被選擇,資料儲存群集“dsc-nonrep-rp-001”與虛擬機器儲存配置檔案相容。
圖137:使用虛擬機器儲存配置檔案來選擇資料儲存
我們討論功能的原因是因為配置檔案驅動儲存幫助我們選擇正確的資料儲存群集,只有資料儲存群集同虛擬機器儲存配置檔案相容才會出現在表中。但是,這樣做有一個需求,在建立資料儲存群集時接近型別的資料儲存被選擇。
不幸的是,今天不可能使用虛擬機器儲存配置檔案來選擇正確資料儲存群集上的資料儲存,但是系統相容性(VASA)被顯示在儲存DRS“資料儲存群集建立”工作流中,如圖138
圖138:資料儲存群集建立期間系統相容性檢視
在很多環境中,這將導致減少管理工作量,當談到虛擬機器或者虛擬磁碟位置時,它還將減少人為犯錯的機會。
基本設計原則
定義虛擬機器儲存配置檔案來減少釋出虛擬機器和附屬的虛擬磁碟,定義儲存的層次是基於你的客戶的SLA。
可能最容易被接受的儲存層次模式是類似於“金,銀,銅”,記住虛擬機器儲存配置檔案不會限制這種方法,在很多場景中,每使用者場景的方法能減輕釋出的過程:而不是為層次(金)定義一個名字,為特定的資料儲存使用(“WEB伺服器或者資料庫伺服器”),儘管傳統的方法可能對許多vSphere管理員毫無意義,這些使用情況或者即使一個“業務線”方法能在大型的環境中有比較重要的意義,當不同的組釋出完成。
配置檔案本身是非常好的,但相對無用,當它不可能驗證虛擬機器的合規性和相關的磁碟,幸運的是,配置檔案驅動儲存還執行這些,圖139描述了這個過程
圖139:虛擬機器儲存配置檔案合規性
正如之前提到的,配置檔案驅動儲存能通過VASA影響容量,如果,無論什麼原因,你的儲存嘗試不會有VASA提供者,記住資料儲存能手工提供關於儲存容量的資訊
虛擬機器合規性狀態
虛擬機器儲存配置檔案開啟,你能在單一介面驗證虛擬機器和附屬磁碟的合規性(圖140)但它還允許你基於每虛擬機器檢視,確保虛擬機器管理員不必進入的不同層,能在虛擬機器的摘要中驗證合規性(圖141)。
圖140:單一介面檢視合規性
圖141:每虛擬機器配置檔案合規性
配置檔案驅動儲存將管理儲存層次,釋出,遷移,克隆虛擬機器和調整虛擬機器的位置,使得在vSphere釋出更簡單和更友好,更重要的是,關於這本書,它將讓你基於每定義配置檔案來建立資料儲存群集,這將導致你的儲存更有使用效率。
基本設計原則
在建立你的資料儲存群集和釋出過程中,使用提供的工具做出正確的決定,這將減少人為出錯的機會和不能預計的麻煩。
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