2015虚拟化vsan解决方案

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1、 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 技术推进部 2015 年 7 月 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 1 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 一、方案背景 随着虚拟化技术的不断发展，其应用的规模也是越来越大，但是传统的虚 拟化方案中的服务器以中高端的四路或八路产品为主，存储以 SAN 存储为主来 构建。受限于中高端服务器和 SAN 存储高昂的成本，这种传统的虚拟化存储架 构往往令一些想体验虚拟化的小企业、单位或是预算有限的客户望而却步。而 VMware Virtual SAN（VSAN）的出现则很好的解决了这个问题。浪潮依托于 自身在服务器存储以及系统架构上的实力，推出了针对 VSAN 的虚拟化解决

2、方 案。 二、VSAN 简介 VMware Virtual SAN 是全新的软件定义的存储层，可以扩展 vSphere 虚 拟化管理程序以将计算和直连存储池化。通过建立服务器直连硬盘和固态硬盘 (HDD 和 SSD)集群，VSAN 可创建专门针对虚拟机设计和优化的分布式共享数 据存储。 VSAN 内置在 vSphere 内核中并采用分布式体系结构：利用 SSD 提供高性 能读/写缓存，利用 HDD 确保经济高效的数据持久性。该技术基于高度可用的 体系结构并且无单点故障。它可以应对磁盘、服务器和网络级别的故障并且不 丢失数据，因为它内置了冗余机制，可以为磁盘和主机上的数据透明地存储多 个副本。

3、VSAN 实现了基于策略的存储管理方法。可以通过将简单策略与各个虚拟 机或虚拟磁盘关联起来指定存储属性，如容量、性能和可用性。存储可以根据 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 2 指定的策略立即完成资源调配和自动配置。无论位于集群中的什么物理位置， 虚拟机都会维持自己的独特策略。工作负载条件变化时， VSAN 会动态地自行调 整并实现负载平衡，以遵守每个虚拟机的策略。 三、VSAN 的部署要求 （1）vSphere 要求 vCenter Server VSAN 至少需要 VMware vCenter Server 版本 5.5。vCenter Server 的 Microsoft Windows

4、版和 VMware vCenter Server Appliance 均可管理 VSAN。VSAN 通过 VMware vSphere Web 客户端进行配置和监控，这同样 需要 VMware vCenter Server 版本 5.5。 vSphere 一个 VSAN 至少需要三台 vSphere 主机(其中每台主机均具有本地存储)以 形成受支持的 VSAN 集群。这样，集群才能达到至少允许一台主机、磁盘或网 络发生故障的最低可用性要求。vSphere 主机至少需要 vSphere 版本 5.5。浪 潮服务器与 VMware 虚拟化产品进行了完善的兼容性测试，能够完美的兼容 VMware v

5、Center 和 VMware vSphere 等。 （2）存储要求 磁盘控制器 SAN 集群中的每台 vSphere 主机均需要一个磁盘控制器。它可以是 SAS/SATA 主机总线适配器(HBA)或 RAID 控制器。不过，RAID 控制器必须在 通常称为直通模式或 HBA 模式的环境下运行。换言之，它必须能够将底层硬盘 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 3 驱动器(HDD)和固态磁盘(SSD)作为不具有 RAID 层的独立磁盘驱动器向上传递。 这很有必要，因为如果定义了虚拟机的可用性和性能等策略属性，则 VSAN 将 会管理所有 RAID 配置。Virtual SAN 的硬件兼容性列表(HC

6、L)会列出已通过测 试阶段的控制器。浪潮新一代双路服务器支持的高性能的磁盘控制器都与 VMware 做过兼容性认证，客户可以放心的选用。 硬盘驱动器 每台 vSphere 主机在加入 VSAN 集群时均必须至少具有一块 HDD。HDD 构成 VSAN 数据存储的存储容量。附加 HDD 不仅可以增加容量， 还可能提高虚 拟机性能。这是因为虚拟机存储对象可能以条带形式供多个磁盘组使用。 固态磁盘 每台 vSphere 主机在加入 VSAN集群时均必须至少具有一块 SSD。SSD 可 提供写缓冲区和读缓存。主机具有的 SSD 容量越大，性能就越强，因为可以缓 存更多的 I/O。 浪潮新一代双路服务器

7、最大可以支持 25 块前置 SAS/SATA/SSD 磁盘和 4 块后置磁盘，能够充分满足客户对于服务器本地大存储容量的需求；同时，支持 大容量的 SSD，可以为 VSAN 系统提供高性能的写缓冲区和读缓存。 （3）网络要求 网卡 每台vSphere主机必须至少具有一个网卡(NIC)。网卡速度必须能达到1Gb。 不过， 作为最佳实践，建议使用 10Gb 网卡。为实现冗余，可以为每台主机配置 一组网卡。我们将此视为最佳实践，但不认为这对于构建功能完善的 VSAN 集 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 4 群来说是必要的。浪潮新一代双路服务器具有强大的 I/O 扩展能力， 最大支持 6 个 PCI-

8、E3.0 插槽，可选集成双千兆或双万兆网卡；同时，可保证足够数量的千 兆、万兆网卡的扩展，。 支持的虚拟交换机类型 VSAN 在 VMware vSphere Distributed Switch (VDS)和 vSphere 标准交 换机(VSS)上均受支持。在初始版本中，不支持其他任何虚拟交换机类型。 VMkernel 网络 在每台 vSphere 主机上，必须创建用于 VSAN 通信的 VMkernel 端口。 VMkernel 端口标记为 VSAN。当集群中的一台 vSphere 主机拥有特定虚拟机 时，此端口将用于集群间的节点通信， 也用于读写操作，但组成虚拟机文件的实 际数据块位于

9、集群中的另一台 vSphere 主机上。在这种情况下，I/O 必须通过 在集群中的主机之间配置的网络进行传输。 需要注意的是：并不是 VSAN 集群中的每个节点都需要有本地存储；没有 本地存储的主角仍然能够利用分布式数据存储。 VSAN 硬件需求 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 5 四、方案整体架构 浪潮虚拟化VSAN方案主要是根据客户需要整合的业务系统对计算、 存储、 网络等资源的需求，底层的硬件采用双路服务器和万兆以太网交换机，虚拟化 采用 VMware vSphere 以及 VASN 等技术，构建整体的虚拟化平台， 对外提供 业务支持。方案拓扑图如下： 2 U2 U 1 U OSOS A

10、PPAPP OSOS APPAPP OSOS APPAPP OSOS APPAPP OSOS APPAPP 生产业务系统生产业务系统 LANLAN vSpherevSphere+ +VSANVSAN 4 U 原有存储原有存储 设备设备 万兆网络交换机万兆网络交换机 双路服务器双路服务器 客户端客户端 2 U 原有系统原有系统 原有原有SANSAN 2 U2 U2 U 业务迁移业务迁移 1 U OSOS APPAPP OSOS APPAPP OSOS APPAPP （1） 计算资源的构建 鉴于采用 VSAN 的方式构建存储资源，我们推荐使用新一代的双路服务器 构建虚拟化的计算资源池，每台服务器配

11、置 2 颗 Intel Xeon E5-2600v3 处理器， 一个 VSAN 集群的服务器数量建议在 3-64 台之间， 为满足内存的需求以及考虑 到内存的不可超分，建议每台服务器配置 128G 或更高的内存。 （2） 存储资源的构建 因为 VSAN 是利用服务器本地存储构建虚拟化的存储资源池，因此建议所 有的服务器满配硬盘，以充分利用服务器的存储空间。同时因为 VSAN 的磁盘 组中 1 块 SSD 硬盘最多搭配 7 块 HDD，所以每台服务器需配置 2-3 块用于缓 存加速的 SSD 硬盘，以提高存储的整体性能。 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 6 （3）网络资源的构建 同样是由于 VS

12、AN 的存储架构，服务器之间需要大量的通信，我们推荐使 用万兆的网卡和万兆的以太网交换机，实现各个服务器之间的互联通信，以保 障整个系统的性能。因此，推荐每台服务器配置两块万兆网卡。 下表是整个方案主要涉及的软硬件产品： 序号 产品名称 基本配置 数量 1 虚拟化服务器 浪潮 NF5280M4 2*Intel Xeon E5-2600v3，内存 128G 或以上， 2 块带缓存的 RAID 卡，2-3 块 SSD 硬盘，满配，2 块 万兆网卡 3-64 2 万兆以太网交换机 1U 机架式，48 个无阻塞万兆以太 网口，万兆以太网端口连接可采用 SFP+的光接口方式和无源铜缆方 式不论采用哪种连

13、接方式，都可以 做到千兆和万兆的双速率支持，使 得网络平滑地从千兆向万兆迁移， 配备整个系统所需的线缆和模块 2 3 VMware 虚拟化软件 VMwareVSphere5.5版本及以上， VMware vCenter Server 版本及 以上 6-128 五、方案价值 新处理器平台的服务器提供更加强劲的计算性能浪潮 NF5280M4 采用 浪潮虚拟化 VSAN 解决方案 7 Intel Xeon E5-2600V3 平台的处理器， 计算性能相比之前的 E5-2600V2 平 台提升 70%； 专为虚拟机设计的极其简单的存储Virtual SAN可以大大简化虚拟机的 存储调配和管理； 在性能相当的情况下，大幅降低总体拥有成本 VSAN 利用价格便宜的 服务器磁盘和闪存、采用 vSphere 标准网络连接、减少电源和散热成本并 通过自动化提高运营效率，从而大幅度降低存储资本开销和运营开销。