2019年4月6日 星期六

(VMWARE vSAN) - vSAN build and Fault simulation Lab (RAID1)

  • 隨著近年這幾年超融合架構越來越火紅,vSAN架構也隨著開始普及,且功能越來越強大及成熟,對一個VMWARE系統工程師來說vSAN已經是必須要學習的一項很重要的技能。



  • vSAN有分Standard、Advanced及Enterprise 三種授權

至於要選擇哪種授權,依生產環境及各種建置的考量都會有所不同 : 

若要做RAID5環境(這邊就不談RAID6了) : 
(1) 硬碟必須全部採用All-Flash
(2) 需要買到vSAN Advanced以上授權
(3) 至少需要4台ESXI主機      (最理想狀態是5台ESXI主機)
(4)使用容量乘以1.33  (100G的vmdk只佔133G)

若要做RAID1環境 : 
(1) 通常採用RAID1大都是買vSAN Standard授權居多  
(2) 若是購買vSAN Advanced採用混合架構硬碟是不支援重複壓縮即刪除功能的唷    
(3) 使用容量乘以2倍的空間
(4)至少需要3台ESXI主機    (最理想狀態是4台ESXI主機)

  • vSAN架構是將各台ESXI內的硬碟,集中成一個DataStore,採用分散式儲存的方式來存放檔案,藉此達到容錯的效果。

  • vSAN有幾個需要注意的地方 : 
         (1) 一台ESXI主機最多可以組成5個磁碟組,而一個磁碟組最多只能放1顆SSD+7顆HDD,若一個磁碟組總容量若為1TB,SSD的空間就需要乘以該HDD容量的10%。
    (2) 網路環境必須搭配10G速度。
         (3) 若一台ESXI配置滿磁碟組,最好能事先預留CPU*10%效能及32G記憶體。
         (4) I/O Controller、SSD及HHD必須要符合vSAN的兼容性,可參考vSAN Ready node規格,另外要特別注意若未來有打算升級vSAN環境時,必須要確定I/O Controller是否可兼容升級的該版本。
         (5) SPBM可以定義vSAN Storage Policy
             
FTT=0~3    (FTT=1 代表會多一份完整的數據放在其它ESXI上,確保有一份相同數據來保護我們的數據,若要做到FTT=2以上時,當然就需要更多的ESXI主機來存放才行了,FTT=0的情況下是沒有任何數據保護。
Stripe=1~12 (若設定為2的話,一個vmdk會拆成2份數據放在不同的磁碟組上,我個人是比較不建議拆出來,越多相較會影響到效能。
FTM=RAID1RAID5(FTT=1)RAID6(FTT=2)

         (6) vmdk若大於255G會再拆成另一份出來  (例如 : 300G vmdk會拆成一個255G及一個45G)
(在File Server或是SQL..等大型數據伺服器都一定會拆成好幾個vmdk檔出來,若是採用較多的磁碟組在效能上是很有幫助的唷)。

  (7)  當其中某一台ESXI的HDD硬碟發生故障時,預設經過60分鐘vSAN會判定為永久性故障,隨後就會在其它可用的磁碟組上Rebuild元件。

        (8) I/O Controller必須要設為Passthrough,因為在vSAN環境下,RAID是在VMWARE下配置的並不是在I/O Controller,且在新增或是更換硬碟時,可不必再重新啟動ESXI主機。

  • 測試環境 : 
          每台ESXI都有2個磁碟組,每一個磁碟組都有一顆HDD




電腦名稱
IP位址
ESXI版本
vSAN磁碟版本
vSAN01.gtx.com.tw
172.16.0.90
6.7 U1
7
vSAN02.gtx.com.tw
172.16.0.91
6.7 U1
7
vSAN03.gtx.com.tw
172.16.0.92
6.7 U1
7


  • 這邊Lab我先採用3台ESXI主機來組成vSAN環境,並模擬當1台ESXI(172.16.0.92)故障時,會發生甚麼情況呢??



1. Win7虛擬機器vmdk放在這2台ESXI其中磁碟組的硬碟

2. 那麼就開始將ESXI(172.16.0.92)關機

3. 這時會虛擬機器的Storage Policy就已經是不符合的情況了

4. 因為ESXI(172.16.0.92)故障,觸發了vSphere HA將Win7虛擬機器移轉至其它ESXI(172.16.0.91)開機

5. 經過60分鐘後,因為找不到其它可用的ESXI來做Rebuild元件    (所以在前面就有提到最理想的狀態是4台)
6. 通常一台ESXI主機故障,最快至少都要花上半天甚至是一天以上的工作天才能復機,若這段時間要是再有一顆硬碟故障會如何呢??
這樣就會造成虛擬機器的數據丟失了

7. 將第4台ESXI加入vSAN Cluster,過一段時間就會開始進行Rebuild元件作業

8. 開始進行Rebuild元件

◎ 結論 : vSAN還有其它很多不同的功能可以運用,我想未來也會有很多的企業會逐漸導入,不過建置的成本比目前傳統三層式的架構還要高,這勢必會有預算上的考量,但是相對的耗電及機房空間都是會得到很大的縮減。


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