vsan加入不同型号服务器,VMware VSAN的特点与要求,与优缺点
VSAN的特點與要求，與優缺點
VMware VSAN主要有5個特點：
1、運行在標準x86服務器上
2、分布式集群，把VM數據文件打散放在多個主機上，每個服務器的本地存儲網絡池化3、使用SSD作為讀寫緩存加速層，混合型策略，由SSD提供性能，普通機械硬盤提供容量，適用的市場范圍更廣4、VSAN中沒有LUN也不需要做RAID 5或者RAID 0+1，使用VMDK為單位的對象存儲，所有虛擬化性能、容量、調優設置和存儲策略改變都是在VMDK范圍中完成的5、VSAN嵌入vSphere內核中，I/O數據路徑短且性能高，管理員可以通過簡單的點擊操作與許可密鑰配置啟用VSAN功能，可以在vCenter界面管理VSAN。
需要注意的是，部署VMware VSAN有以下一些必備條件：
- 一個集群配置至少3臺主機
- 所有3臺主機都必須提供存儲(vSphere 5.5 U1或者更高版本)- 本地連接的磁盤必須包括SSD和HDD
- 網絡連接支持1Gb和10Gb以太網(建議實際環境使用10Gb以太網，否則性能影響非常大)在VSAN規劃中，SSD的70%容量用于讀緩存，緩存那些被VMDK文件頻繁讀寫的數據，另外30%容量用于寫緩存，緩存由VMDK文件發起的寫I/O，速度高于機械硬盤。SSD寫滿的情況下會通過異步操作把SSD寫好的數據同步“沉淀”到機械磁盤中。由此可見，SSD是VSAN中非常重要的一層，作為讀寫緩存極大地提升了性能。
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Q：vsan的優點和缺點有哪些？
A：利用本地服務器的磁盤空間，降低共享存儲的采購成本和維護成本，在性能上利用SSD盤提高讀寫的性能。缺點是目前所有存儲品牌均能支持SSD緩存，而且vsan使用本地硬盤的空間，意味著日后存儲空間的擴容沒有傳統存儲那么容易，畢竟本地存儲的磁盤槽位是有限的，而且多臺服務器本地raid卡的故障點也是需要考慮的問題。而且vsan的授權要求是每一臺物理主機需配置授權許可，總授權數量的成本并不比傳統存儲的低，甚至更高。
Q：vSAN的使用場景有哪些？
A：目前vsan仍然處于beta測試階段，第一個版本是vSphere5.5提出的(目前最新的vSphere6.0的上一個版本)，技術并未真正成熟，現階段典型的應用場景主要以桌面虛擬化，開發測試環境為主。
Q:VSAN支持異構服務器嗎？
A:不完全支持，使用vsan之前必須先參考vsan對服務器的兼容性列表(主要是raid卡和磁盤類型的支持)
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要設置VSAN，必須滿足一定的軟硬件需求，用戶必須擁有vSphere、vCenter與VSAN的授權，vSphere主機的磁盤也須滿足必要的規格，例如：
VSAN的軟件授權需求
VSAN的設定與管理都是透過vSphere Web Client接口存取vCenter來進行，需要5.5 Update 1以上版本的vCenter，vCenter的Windows版或Appliance版都可以用來管理VSAN。
VSAN至少需要3臺vSphere主機來建立一個叢集環境，vSphere必須是5.5 Update 1以上版本。
VSAN本身的組件已內含于最新的vSphere 5.5 Update 1中，只要購買對應的授權即可啟用。
VSAN的授權包括幾種不同型式，如按vShpere主機處理器數的單獨購買型式、針對VDI的授權、從上一代VSA產品升級等，詳見后文的說明。
VSAN的叢集節點硬件需求
VSAN對叢集中各節點vSphere主機有3個較特別的硬件需求。
首先，VSAN要求直接控制底層的磁盤驅動器，所以若vSphere主機安裝有RAID卡的話，必須關閉RAID卡的RAID功能，讓VSAN以直通方式(pass-thru)存取硬盤。
其次，VSAN叢集中每一臺vSphere主機，必須至少分配1臺硬盤納入VSAN的儲存池，并提供至少1臺SSD充當讀取與寫入快取，SSD可以是SAS/SATA型式，或PCIe型式。
第三，VSAN叢集中每一臺vSphere主機必須至少有1張網絡卡，理論上可以使用GbE網絡卡，不過VMware建議使用10GbE網絡卡(因應高可用性等功能所帶來的背景I/O需求)，為了避免單一網絡端口或網絡卡失效問題，最好是配備1組網絡卡。
VMware官方網站上提供了已通過Virtual SAN兼容認證過I/O控制器、磁盤驅動器與SSD等周邊的產品列表，還有認證過的整機服務器清單，這些認證過的整機服務器產品被稱為Virtual SAN Ready Node。一般來說，多數x86服務器主機與相關周邊硬件都可以運行VSAN，只有目前尚未標準化的PCIe SSD必須特別注意兼容性，必須名列VMware兼容列表中的PCIe SSD產品，才能在VSAN中使用。
VSAN的架構與運行方式
VSAN可在最少3臺、最多32臺vSphere主機間，建立1個具備高可用性保護能力的共享datastore，以用于VM對象的儲存。叢集中的每臺vSphere主機，最多可將35臺本機硬盤納入VSAN的datastore，所以每個VSAN叢集最多可支持1,120臺硬盤。而且管理者可隨時將額外的vSphere主機、或個別vSphere上的額外硬盤，添加進VSAN叢集，而不會影響VSAN的運作。
為了確保數據的可用性，VSAN采用了分布式RAID概念，來因應個別磁盤或個別節點的故障失效。管理者可透過VSAN的政策設定接口，設定失效容許數量(Number of Failures to Tolerate)屬性，來決定個別VM能容許多少臺vShpere主機或磁盤失效，而仍能維持數據完整。
依管理者設定的失效容許數量不同，VSAN會替VM對象產生不同數量的復本(Replica)，并分散存放到不同節點上，當某一個節點、或節點上的硬盤失效，導致原先的VM對象無法被存取時，可透過每個datastore上的保存了每個對象metadata信息的Witnesses數據，將存取需求導向完好的VM復本。
VSAN的SSD快取功能
VSAN的架構提供2種訪問機制來提高I/O效能。
第1種是使用大容量的SSD來作為讀取與寫入快取。
每臺VSAN節點是以磁盤群組(disk group)作為磁盤組態基本單位，每個磁盤群組可容納最少1臺、最多7臺硬盤，并搭配1臺SSD來充當快取，而每臺VSAN節點最多可配置5個磁盤群組，每個磁盤群組都含有1臺快取用SSD，所以每個節點最多含有5臺作為快取的SSD。
利用大容量的SSD作為讀取快取，可大幅減少存取底層硬盤的機率，有效降低讀取的I/O延遲;寫入快取則是作為寫入I/O的緩沖區，寫入I/O會先進入SSD上的寫入緩沖區中，然后再由SSD緩沖區寫入底層磁盤，藉此加快寫入速度。系統默認以70%的快取用SSD容量作為讀取快取，30%容量作為寫入快取。
如同所有儲存系統的寫入快取機制，必須預防系統失效導致寫入數據遺失的問題，VSAN會依據管理者為VM設定的失效容許數量屬性，當每一筆VM數據寫入某臺VSAN節點的SSD寫入快取緩沖區時，也會同時平行寫入到其他VSAN節點的SSD寫入快取緩沖區，可確保任一節點失效時，其他節點仍保存有完整的寫入數據。
第2種機制是磁盤Stripe
管理者可透過設定stripe數值，將每個儲存對象的復本以1MB為單位、分割到多臺硬盤上分散存放。Stripe的效果對于讀取與寫入各有不同，對于寫入I/O來說，由于會先進入VSAN的SSD寫入緩沖區中，stripe無法發揮太多幫助，不過對于讀取I/O來說，若SSD快取區未能命中、必須從底層硬盤讀取數據時，透過stripe方式可同時從多臺硬盤讀取數據，便能有效提高讀取速度。
視用戶環境中個別節點所含有的硬盤數量，以及管理者設定的Stripe數值，Stipe所分布的硬盤可在同一臺主機或多臺主機上(若設定的Stripe數值大于單一主機所含有的硬盤數量，則系統就會跨多臺主機、以將足夠數量的硬盤來作為stripe使用)。
VSAN與其他功能的兼容性
VSAN可兼容于VMware vSphere大多數的附屬功能，包括HA、vMotion、DRS、vSphere Replication與VDP等，加入VSAN叢集的vSphere主機仍可正常的運行前述功能，就連Storage vMotion也可正常使用，可在VSAN的datastore與一般的NFS/VMFS datastore之間，以Storage vMotion遷移VM。
不過受先天架構的限制，Storage DRS、DPM(Distributed Power Management)、SIOC(Storage I/O Control)與SRM等幾項功能，均無法用于VSAN。
其中對于Storage DRS來說，由于在VSAN叢集中只允許1個datastore，與Storage DRS必須建立含有多個datastore的datastore叢集相比，運作方式存在根本的不同。在VSAN叢集中也不允許使用會自動關閉vSphere主機電源的DPM功能，這將會影響到數據的可用性。
至于用于調節儲存設備I/O效能的SIOC功能，在VSAN上已有更進步的I/O機制可以替代，所以不使用SIOC。類似的，vSphere 5.5新增可使用Flash內存作為讀取快取的vFRC(vSphere Flash Read Cache)功能，由于VSAN已內含了自身的SSD快取功能，所以也沒有使用vFRC功能的必要。
另外必須搭配后端外接儲存設備遠程復制功能的SRM(Site Recovery Manager)異地備援機制，在VSAN環境中也不提供，不過可以Hypervisor端的vSphere Replication功能來替代。
「vSphere Only」的VSAN
VSAN所建立的儲存空間是僅供VMware VM對象存放使用的datastore，所以是一種「vSphere Only」的產品，只適用于VMware環境。
如果面對的是混合有多種Hypervisor或實體、虛擬主機并存的環境，就必須另外搭配其他儲存產品使用，或是改用可適用于異質環境的SAN、NAS等通用型儲存設備。
總結
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