vSAN 8 storage architecture – mała wielka zmiana

Rok 2022 przyniósł nam wiele zmian, był to rok dość burzliwy, chyba pod każdym względem również technologicznym. Pisząc to mam na myśli m.in. duże przejęcia, powrót dużych konferencji, dużych i mniejszych migracji do i z chmury. Było tego naprawdę dużo. Tak czy inaczej, ruszamy z kopyta i na początek bierzemy na warsztat nowe wersje rozwiązań VMware. W przypadku vSphere i wersji 8 nowości zmian jest sporo.  

Zaczynając od zmian:  

  • w zarządzaniu kontenerów, 
  • AI&ML, 
  • obsługę nowych wersji systemów operacyjnych  
  • po monitorowanie zużycia energii przez maszyny.  

Podobieństwa i różnice 

Mowa tutaj o vSAN Express Storage Architecture. To rozwiązanie jest niczym innym jak dostosowaniem się do nowego sprzętu, przede wszystkim, szybkich dysków opartych o pamięci NAND i co raz bardziej powszechnych interfejsów 25Gb lub szybszych. Architektura ESA zmienia trochę podejście do zapisu i przetwarzania danych.  

W klasycznym podejściu, czyli vSAN OSA (Original Storage Architecture) dane są kompresowane i deduplikowane przed zapisem na dysku, na każdym z hostów, gdzie będą przechowywane dane. Nowa architektura zmienia to podejście, ponieważ dane są kompresowane i te przetworzone dane są przesyłane do zapisu na dysk i do innych hostów.  

Oznacza to mniej danych przysłanych przez sieć nawet w przypadku włączonego szyfrowania. Nie mamy tyle sum kontrolnych do obsługi i przede wszystkim, pojedynczy host jest zaangażowany w obróbkę tych danych. Dzięki temu inne hosty otrzymują już przetworzone dane. Kolejną zmianą jest zarządzanie dyskami twardymi. W klasycznej wersji posiadamy dwa poziomy dysków twardych, czyli

  • dyski cache 
  • i dyski na przestrzeń.  

Mimo tego, że mogły to być te same dyski SSD. Dyski były segregowane w grupy.  

W nowej architekturze zamiast grup tworzone są pule, w których nie mamy już podziału dysków.   

Oczywiście, jak w każdym rozwiązaniu, należy wcześniej sprawdzić czy dany sprzęt będzie kompatybilny z nową architekturą. W tym wypadku nic się nie zmienia 😉  

Tutaj mikro porównanie obu rozwiązań.  

 vSAN 8.0 ESA vSAN 8.0 OSA 
Minimalna ilość dysków 
Wymagane dyski Dyski NVMe certyfikowane pod vSAN ESA Certyfikowane dyski SATA, SAS, NVMe  
Dyski cache Brak 1 dysk dla każdej grupy dyskowej 
Architektura Tylko dla vSAN ESA ReadyNodes  vSAN ReadyNodes lub dla dowolnej konfiguracji wspieranej przez vSAN 
Sieć  Minimum 25Gbps Minimum 10Gbps 

Zmiany w sprzęcie 

Jak już jesteśmy przy sprzęcie, to ciekawą zmianą jest wykorzystywanie RAID 5. Mianowicie może działać na serwerach w konfiguracji 2+1 lub 4+1, a dane producenta oprogramowania mówią, że w przypadku zastosowania ESA i RAID 6 możemy osiągnąć wydajność jak przy konfiguracji RAID 1. Otwiera nam to nowe możliwości konfiguracji wydajnych małych klastrów obliczeniowych.  

Zmiany w architekturze 

Istotną zmianą w architekturze jest również wykonywanie snapshotów. Klasyczne snapshoty są oparte o redo logi. W kolejnych wersjach vSAN mechanizm wykonywania migawek maszyn wirtualnych był ulepszany. Niestety, ale w przypadku dużych maszyn, dużej ilości snapshotów, kiedy dochodzi do ich konsolidacji lub usunięcia, wydajność tego procesu może znacznie się zmniejszyć.  

Dlatego też, aby osiągnąć możliwie szybkie przetwarzanie snapshotów, klasyczne podejście składające się z łańcucha, czyli dysku podstawowego i dysków delta, wymieniono na mechanizm oparty o B-TREE.  

To taka struktura danych, która wygląda jak drzewo i przechowuje klucze i dane z nimi powiązane. Taka struktura pozwala zapisywać dane w nowych miejscach z odpowiednimi wskaźnikami. Eliminuje to konieczność wykonywania jakichkolwiek obliczeń i przenoszenia danych. Podczas usuwania czy scalania snapshotów operacje są wykonywane właśnie na wskaźnikach / metadanych.  


Po logicznym usunięciu następuje natychmiastowe potwierdzenie, a w późniejszym czasie (asynchronicznie) metadane i dane zostają usunięte. Ze względu na ograniczenia vSphere aktualnie możemy wykonać 32 migawki na obiekt. Ech, te ograniczenia… Pocieszające jest to, że sama metoda tworzenia snapshotów w taki sposób nie posiada jakiegoś twardego limitu.  

 

Nowe rozwiązania i nowe wyzwania 

Jak widzimy, nowa architektura vSAN jest bardziej ewolucją niż rewolucją, która musiała nastąpić, aby podołać wymaganiom dzisiejszego świata IT. Zapewne przez postęp technologiczny ta architektura prędzej czy później wyprze klasyczne rozwiązanie. Może za jakiś czas architektura OSA będzie tym „wolnym” rozwiązaniem, gdzie będziemy przechowywać kopie zapasowe 😊 Tego sobie i Wam życzę. A jeszcze jedno na koniec. Pamiętajmy, że nowe rozwiązania posiadają nowe problemy 😊 czasem znane, czasem nie. Z tymi znanymi możemy się zapoznać na stronie producenta. Do czego gorąco zachęcam.  

Artykuł powstał przy współpracy z dostawcą usługi VMware vSAN <klik>

Artykuł został opublikowany za naszą zgodą także dla blogu autora: Szatan.IT – Piekielnie dobrym blogiem”,