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目錄

一、 容量規劃 1

1) 原始容量 1

2) 允許的故障數 1

3) 計算所需容量 2

4) 容量大小設定準則 3

5) 虛擬機器物件的注意事項 4

二、 SSD快取設計計劃 5

1) 在 PCIe 或 SSD 快閃記憶體裝置之間進行選擇 5

2) 快閃記憶體裝置作為 Virtual SAN 快取 6

三、 使用SSD作為容量設計 7

1) 在 PCIe 或 SSD 快閃記憶體裝置之間進行選擇 7

2) SSD裝置作為 Virtual SAN 容量裝置 7

四、 使用HDD作為容量設計 8

1) 按照儲存空間和效能的要求確定混合配置中磁碟容量的大小和磁碟數量。 8

2) 磁碟作為 Virtual SAN 容量 9

五、 儲存控制器的設計 10

1) Virtual SAN 群集的主機中包含的儲存控制器應最能滿足效能和可用性要求。 10

六、 Virtual SAN主機的設計 11

1) 記憶體和 CPU 11

2) 主機網路 11

3) 多個磁碟組 12

七、 Virtual SAN群集設計 13

1) 調整 Virtual SAN 群集的大小以允許故障 13

2) 三主機群集配置的限制 14

3) 平衡和不平衡的群集配置 15

八、 Virtual SAN網路設計 16

九、 網路故障切換和負載平衡 16

4) Virtual SAN 網路中的多播注意事項 16

5) 使用 Network I/O Control 為 Virtual SAN 分配頻寬 17

6) 標記 Virtual SAN 流量 18

7) 在 VLAN 中分段 Virtual SAN 流量 19

8) 巨幀 19

十、 Virtual SAN容錯設計 19

1) 關於容錯域 19

2) 容錯域構造 20

3) 使用容錯域應對多個主機出現故障 21

容量規劃

原始容量

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1. 要確定 Virtual SAN 資料儲存的原始容量，可使用群集中的磁碟組總數乘以磁碟組中容量裝置的大小，然後減去 Virtual SAN 磁碟格式所需的開銷。

允許的故障數

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1. 規劃 Virtual SAN 資料儲存的容量時，必須考慮群集的虛擬機器儲存策略的允許的故障數和容錯方法屬性。

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1. 例如，如果容錯方法設定為 RAID-1 (映象) - 效能且允許的故障數設定為 1，則虛擬機器可使用大約 50% 的原始容量。如果允許的故障數設定為 2，則可用容量大約為 33%。如果允許的故障數設定為 3，則可用容量大約為 25%。

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1. 例如，如果容錯方法設定為 RAID-5/6 (刪除編碼) - 容量且允許的故障數設定為 1，則虛擬機器可使用大約 75% 的原始容量。如果允許的故障數設定為 2，則可用容量大約為 67%。

計算所需容量

根據以下標準規劃採用 RAID 1 映象的群集中虛擬機器所需的容量：

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1. 計算 Virtual SAN 群集中的虛擬機器需要佔用的儲存空間。

expected overall consumption = number of VMs in the cluster * expected percentage of consumption per VMDK

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1. 考慮儲存策略中為群集中的虛擬機器配置的允許的故障數屬性。此屬性直接影響群集中主機上 VMDK 檔案的副本數。

datastore capacity = expected overall consumption * (Number of failures to tolerate + 1)

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1. 估算 Virtual SAN 磁碟格式的開銷要求。

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1. 磁碟格式 3.0 及更高版本會增加額外開銷，通常每個裝置不超過 1-2% 的容量。

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1. 如果啟用去重和壓縮功能以及軟體校驗和，則每個裝置需要約 6.2% 容量的額外開銷。

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1. 磁碟格式版本 2.0 會增加額外開銷，通常每個裝置不超過 1-2% 的容量。

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1. 磁碟格式版本 1.0 會增加額外開銷，每個容量裝置約為 1 GB。

容量大小設定準則

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1. 至少留有 30% 的未使用空間，以防止 Virtual SAN 重新平衡儲存負載。只要單個容量裝置上的消耗達到 80% 或以上，Virtual SAN 就會重新平衡群集中的元件。重新平衡操作可能會影響應用程式的效能，儲存消耗應低於 70%。

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1. 規劃額外容量，用於處理潛在故障或替換容量裝置、磁碟組和主機。當某個容量裝置無法訪問時，Virtual SAN 會在群集中的其他裝置中恢復元件。當快閃記憶體快取裝置出現故障或移除時，Virtual SAN 會從整個磁碟組中恢復元件。

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1. 預留額外容量以確保 Virtual SAN 在出現主機故障或主機進入維護模式時恢復元件。要允許故障後重新構建，至少必須有三個主機。

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1. 提供足夠的臨時儲存空間，以便在 Virtual SAN 虛擬機器儲存策略中進行更改。動態更改虛擬機器儲存策略時，Virtual SAN 可能會為組成物件的副本建立一個佈局。當 Virtual SAN 例項化這些副本並將其與原始副本進行同步時，群集必須臨時提供額外空間。

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1. 如果規劃使用軟體校驗和或去重和壓縮等高階功能，請保留額外的空間以處理操作開銷。

虛擬機器物件的注意事項

規劃儲存容量時，應考慮虛擬機器主頁名稱空間物件、快照以及交換檔案所需的空間。

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1. 虛擬機器主頁名稱空間。可以專門為虛擬機器的主頁名稱空間物件分配一個儲存策略。規劃儲存空間，以滿足分配給允許的故障數大於 0 的虛擬機器主頁名稱空間的儲存策略要求。

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1. 快照。增量裝置繼承基礎 VMDK 檔案的策略。根據需要的大小和快照數量以及 Virtual SAN 儲存策略中的設定，規劃額外空間。

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1. 交換檔案。Virtual SAN 為虛擬機器的交換檔案使用單獨的儲存策略。該策略允許出現一次故障，未定義條帶化和讀取快取預留，啟用了強制置備。

SSD快取設計計劃

在 PCIe 或 SSD 快閃記憶體裝置之間進行選擇

1. 相容性。

1. 效能。PCIe 裝置通常比 SSD 裝置具有更高的效能。

1. 容量。可用於 PCIe 裝置的最大容量通常比SSD 裝置的最大容量要大。

1. 寫入壽命。PCIe 或 SSD 裝置的寫入壽命必須滿足全快閃記憶體配置中容量或快取的要求，以及混合配置中快取的要求。

1. 成本。PCIe 裝置的成本通常比 SSD 裝置的成本高。

快閃記憶體裝置作為 Virtual SAN 快取

使用SSD作為容量設計

在 PCIe 或 SSD 快閃記憶體裝置之間進行選擇

根據對 Virtual SAN 儲存的效能、容量、寫入壽命和成本的要求，選擇 PCIe 或 SSD 快閃記憶體裝置。

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1. 相容性。VMware 相容性指南的“Virtual SAN”部分應當列出了 PCIe 或 SSD 裝置的型號。

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1. 效能。PCIe 裝置通常比 SSD 裝置具有更高的效能。

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1. 容量。可用於 PCIe 裝置的最大容量通常比目前在VMware 相容性指南中針對適用於 Virtual SAN 的 SSD 裝置列出的最大容量要大。

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1. 寫入壽命。PCIe 或 SSD 裝置的寫入壽命必須滿足全快閃記憶體配置中容量或快取的要求，以及混合配置中快取的要求。

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1. 成本。PCIe 裝置的成本通常比 SSD 裝置的成本高。

SSD裝置作為 Virtual SAN 容量裝置

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1. 在全快閃記憶體配置中，Virtual SAN 不會將快取用於讀取操作，也不會應用虛擬機器儲存策略中的讀取快取預留設定。

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1. 對於快取裝置，可以使用少量具有高寫入持久力的成本更高的快閃記憶體。對於容量裝置，可以使用具有較低寫入持久力的成本更低的快閃記憶體。

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1. 遵循以下準則，規劃快閃記憶體容量裝置的配置：

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1. 為了實現更好的 Virtual SAN 效能，請使用更多由較小快閃記憶體容量裝置組成的磁碟組。

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1. 為了獲得平衡的效能和可預測的行為，請使用同一型別和型號的快閃記憶體容量裝置。

使用HDD作為容量設計

按照儲存空間和效能的要求確定混合配置中磁碟容量的大小和磁碟數量。

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1. SAS、NL-SAS 和 SATA 磁碟裝置

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1. 相容性。該磁碟型號必須已經過認證且列在VMware 相容性指南的“Virtual SAN”部分中。

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1. 效能。較 SATA 磁碟而言，SAS 和 NL-SAS 裝置的效能更高。

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1. 容量。請考慮使用多個小型裝置，而不要使用少量的大型裝置。

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1. 成本。較 SATA 磁碟而言，SAS 和 NL-SAS 裝置的成本更高。

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1. 在容量和成本的優先順序高於效能的環境中，應當使用 SATA 磁碟（而非 SAS 和 NL-SAS 裝置）。

磁碟作為 Virtual SAN 容量

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1. 為獲得更出色的 Virtual SAN 效能，請使用多個小容量磁碟。

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1. 必須有足夠的磁碟能夠為快取和容量之間的資料傳輸提供足夠的彙總效能。相對於使用較少的大型裝置而言，使用較多的小型裝置可以提供更高的效能。

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1. 在包含多個虛擬機器的環境中，當資料不在讀取快取中，因此 Virtual SAN 需要從磁碟中讀取資料時，磁碟的數量對於讀取操作也十分重要。在包含少量虛擬機器的環境中，如果活動虛擬機器儲存策略中每個物件的磁碟帶數大於 1，則磁碟數量會影響讀取操作。

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1. 為使效能平衡和行為可預測，應在 Virtual SAN 資料儲存中使用同一型別和型號的磁碟。

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1. 指定足夠數量的磁碟，以符合定義的儲存策略中允許的故障數和每個物件的磁碟帶數屬性值。

儲存控制器的設計

Virtual SAN 群集的主機中包含的儲存控制器應最能滿足效能和可用性要求。

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1. 使用VMware 相容性指南中列出的儲存控制器模型以及驅動程式和韌體版本。

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1. 如果可能，請使用多個儲存控制器，這樣可以改善效能並只將潛在的控制器故障隔離到磁碟組子集中。

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1. 使用VMware 相容性指南中佇列深度最高的儲存控制器。使用佇列深度較高的控制器能夠改善效能。

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1. 在直通模式下使用儲存控制器以實現 Virtual SAN 的最佳效能。與處於直通模式的儲存控制器相比，處於 RAID 0 模式的儲存控制器需要較高的配置和維護工作量。

Virtual SAN主機的設計

記憶體和 CPU

主機網路

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1. 如果計劃使用具有 1-GbE 介面卡的主機，請將介面卡專用於 Virtual SAN。對於全快閃記憶體配置，請安排具有專用或共享 10-GbE 介面卡的主機。

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1. 如果 10-GbE 介面卡與其他流量型別共享，請使用 vSphere Distributed Switch 以便 Virtual SAN 流量通過使用 Network I/O Control 和 VLAN 隔離流量。

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1. 為 Virtual SAN 流量建立物理介面卡組以確保冗餘。

多個磁碟組

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1. 在 Virtual SAN 資料儲存中，一個磁碟組代表一個單一故障域。如果快閃記憶體快取或儲存控制器停止響應，磁碟組的容量將不可訪問。因此，Virtual SAN 會從群集中其他位置重新構建磁碟組中的所有元件。

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1. 由於以下優點和缺點，設計多個具有更少容量的磁碟組：

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• 因為資料儲存具有更多彙總快取並且 I/O 操作更快，所以提高了效能

1. 優點

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1. 因為 Virtual SAN 重新構建的元件更少，所以當發生磁碟組故障時，增加了故障域的數量和大小並且提高了效能

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• 因為對於相同的快取大小使用了兩個快取裝置，而不是一個，因此擡高了成本

1. 劣勢

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• 需要更多記憶體以處理更多磁碟組

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• 需多個儲存控制器以減少故障域

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• 刀鋒伺服器和外部儲存

1. 由於刀鋒伺服器的磁碟插槽數量有限，Virtual SAN 資料儲存中的刀鋒伺服器容量通常無法擴充套件。要擴充套件刀鋒伺服器的計劃容量，請使用外部儲存機箱。

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• 裝置熱插拔和互動

1. 考慮使用儲存控制器直通模式支援，以輕鬆實現主機上的磁碟和快閃記憶體容量裝置的熱插拔或更換。如果控制器適用於 RAID 0 模式，必須執行其他步驟才可以使主機發現新驅動器。

Virtual SAN群集設計

調整 Virtual SAN 群集的大小以允許故障

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1. 在虛擬機器儲存策略中配置允許的故障數屬性以處理主機故障。群集所需的主機數計算方式為：2 * number of failures to tolerate + 1。群集所配置允許的故障越多，所需的容量主機越多。

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1. 如果在機架伺服器中連線群集主機，可以將主機整理到容錯域中以提高故障管理。

三主機群集配置的限制

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1. 三主機群集配置中，通過將允許的故障數設定為 1 只能允許一個主機故障。對於虛擬機器資料的兩個必需副本，Virtual SAN 將每個副本儲存在不同的主機上。見證物件位於第三個主機上。由於群集中的主機數量較少，因此存在以下限制：

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1. 當某個主機出現故障時，Virtual SAN 無法在另一個主機上重新構建資料以防止出現另一個故障。

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1. 如果某個主機進入維護模式，則 Virtual SAN 無法重新保護已撤出的資料。如果主機處於維護模式，則資料可能會出現問題。

因此，虛擬機器將處於風險之中，因為如果出現另一個故障，將無法訪問這些虛擬機器。

平衡和不平衡的群集配置

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1. Virtual SAN 最適合在具有統一配置的主機上執行。

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1. 如果 Virtual SAN 群集使用具有不同配置的主機，則會存在以下劣勢：

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1. 儲存效能的可預測性將會降低，因為 Virtual SAN 不會在各個主機上儲存相同數量的元件。

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1. 維護步驟不同。

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1. 對於群集中擁有較少或型別不同的快取裝置的主機，效能將會降低。

Virtual SAN網路設計

網路故障切換和負載平衡

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1. Virtual SAN 不會將網絡卡繫結用於負載平衡。

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1. 如果計劃為可用性配置網絡卡組，請考慮這些故障切換配置。

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1. Virtual SAN 支援 IP 雜湊負載平衡，但無法保證所有配置的效能都有提升。

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1. Virtual SAN 不支援同一子網上有多個 VMkernel 介面卡。 通過成組物理網路介面卡，使用更少的設定就能更方便地獲得網路可用性。

Virtual SAN 網路中的多播注意事項

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1. 必須在物理交換機上啟用多播，以啟用 Virtual SAN 群集中主機間的檢測訊號和元資料交換。

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1. 如果在同一網路上有多個 Virtual SAN，在生產中部署其他 Virtual SAN 群集之前，請更改新群集的多播地址以便成員主機不會從其他群集收到無關的多播訊息。

使用 Network I/O Control 為 Virtual SAN 分配頻寬

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1. 如果 Virtual SAN 流量使用與其他系統流量型別（HA 流量、虛擬機器流量等）共享的 10-GbE 物理網路介面卡，可以使用 vSphere Distributed Switch 中的 vSphere Network I/O Control 保證 Virtual SAN 所需頻寬的大小。

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1. 在 vSphere Network I/O Control 中，可以為 Virtual SAN 輸出流量配置預留和份額。

例如，在處理 Virtual SAN、vSphere vMotion 和虛擬機器流量的 10-GbE 物理介面卡上，可以配置特定頻寬和份額。

如果 10-GbE 介面卡變成飽和狀態，Network I/O Control 將分配 5 Gbps 到物理介面卡上的 Virtual SAN。

標記 Virtual SAN 流量

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1. 可以將 Virtual SAN 流量分配到特定的類，並且通過使用 vSphere Distributed Switch 的流量篩選和標記策略，使用服務類 (Class of Service, CoS) 值（範圍為 0 到 7）相應地標記流量，其中 0 為高優先順序，7 為低優先順序。

在 VLAN 中分段 Virtual SAN 流量

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1. 考慮隔離 VLAN 中的 Virtual SAN 流量以增強安全和效能，尤其是當在多個流量型別之間共享後備物理介面卡的容量時。

巨幀

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1. 如果計劃在 Virtual SAN 中使用巨幀以提高 CPU 效能，請驗證是否已在群集中的所有網路裝置和主機上啟用巨幀。

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1. 預設情況下，在 ESXi 上已啟用 TCP 分段清除 (TSO) 和大型接收清除 (LRO) 功能。考慮使用巨幀是否會將效能提高到足以彌補在網路中的所有節點上啟用巨幀的成本。

Virtual SAN容錯設計

關於容錯域

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1. Virtual SAN 容錯域功能將指示 Virtual SAN 將冗餘元件分散到各個計算機架中的伺服器上。因此，可以保護環境免於機架級故障，如斷電或連線中斷。

容錯域構造

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1. Virtual SAN 至少需要兩個容錯域，每個容錯域包含一個或多個主機。

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1. 如果可能，請使用至少四個容錯域。使用三個容錯域時，不支援某些資料撤出模式，且 Virtual SAN 無法在故障發生後重新保護資料。

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1. 如果啟用容錯域，Virtual SAN 會將活動虛擬機器儲存策略應用於容錯域（而非單個主機）。

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1. 根據計劃分配給虛擬機器的儲存策略中規定的允許的故障數屬性，計算群集中的容錯域數目。

number of fault domains = 2 * number of failures to tolerate + 1

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1. 如果主機不是容錯域成員，Virtual SAN 會將其解釋為獨立容錯域。

使用容錯域應對多個主機出現故障

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1. 考慮一個包含四個伺服器機架的群集，每個機架包含兩個主機。如果將允許的故障數設定為 1 並且不啟用容錯域，Virtual SAN 可能會將物件的兩個副本與主機儲存在同一個機櫃中。因此，發生機架級故障時應用程式可能有潛在的資料丟失風險。將可能同時發生故障的主機配置到單獨的容錯域時，Virtual SAN 會確保將每個保護元件（副本和見證）置於單獨的容錯域中。

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1. 如果要新增主機和容量，可以使用現有的容錯域配置或定義容錯域。

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1. 使用容錯域獲得平衡儲存負載和容錯時，請考慮以下準則：

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1. 提供足夠的容錯域以滿足在儲存策略中配置的允許的故障數。

至少定義三個容錯域。要獲得最佳保護，請至少定義四個容錯域。

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1. 向每個容錯域分配相同數量的主機。

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1. 使用具有統一配置的主機。

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1. 如果可能，請在出現故障後將一個具有可用容量的容錯域專用於重新構建資料。

以上內容來自51cto學院趙海兵老師總結內容,分享給大家.

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