Publicado por: Hernán Paggi 23.2.15



La segunda generación de Virtual SAN es la que llega con vSphere 6.0 compartiendo el mismo número de versión. Si bien se dio el salto de la versión 1.0 (vSphere 5.5) a la 6.0 el cambio realmente vale la pena, ya que esta segunda generación de almacenamiento convergente de VMware integrada en el hipervisor aumenta de forma considerable sus prestaciones y características que se basan en una performance mucho más alta y un aumento de la escala de cargas de trabajo de nivel empresarial, incluyendo aplicaciones críticas de negocios y Tier 1.




Virtual SAN 6.0 entrega una nueva arquitectura basada completamente en flash para ofrecer una alta performance predecible y con tiempos de respuesta por debajo del milisegundo en casi todas las aplicaciones críticas de nivel empresarial. Esto se consigue también gracias a que en esta versión se duplica la Escalabilidad hasta alcanzar los 64 nodos por host y hasta 200 VM’s por host, además de mejoras en las tecnologías de instantáneas y clonado.

Características de performance


La arquitectura híbrida de Virtual SAN 6.0 provee mejoras de performance de casi el doble con respecto a la versión anterior y la arquitectura Virtual SAN 6.0 all-flash cuadriplica la performance teniendo en cuenta el número de IOPS que se obtiene en clústeres similares con cargas de trabajo predecibles y de baja latencia.

Como su arquitectura hiperconvergente está incluida dentro del hipervisor se optimiza de forma eficiente el ratio de operaciones de I/O y se minimiza drásticamente el impacto sobre el CPU, algo que aventaja a los productos de otras compañías. La arquitectura distribuida basada en el hipervisor reduce los cuellos de botella permitiéndole a Virtual SAN mover los datos y ejecutar las operaciones de I/O de forma mucho más optimizada y con latencias muy bajas, sin comprometer los recursos de cómputo de la plataforma y manteniendo la consolidación de las VM’s. También el datastore de Virtual SAN es altamente resiliente, lo que se traduce en prevenir pérdidas de datos en el caso de fallas físicas de los discos, hosts, red o racks.

La arquitectura distribuida de Virtual SAN le permite escalar de forma elástica y sin interrupciones. Tanto la capacidad como la performance pueden escalar al mismo tiempo cuando se agrega un nuevo host a un clúster, así como también puede escalar de forma independiente simplemente agregando discos los hosts existentes.

Nuevas capacidades


Las características principales y nuevas capacidades de Virtual SAN 6.0 son las siguientes:

Arquitectura Virtual SAN All-Flash: Virtual SAN 6.0 tiene la capacidad de crear una arquitectura all-flash en la cual los dispositivos de estado sólido se utilizan de forma inteligente y funcionar como caché de escritura. Haciendo uso de dispositivos PCI-E se logra una alta performance de lectura / escritura intensiva, almacenamiento económico en dispositivos flash y persistencia de datos a costos accesibles.



Virtual SAN 6.0 All-Flash logra niveles de performance predecible de hasta 100.000 IOPS por host y tiempos de respuesta por debajo del milisegundo, lo que lo hace ideal para cargas de trabajo críticas.

Duplicando la escalabilidad


Esta versión duplica las capacidades de la versión anterior:

Escalamiento hasta los 64 nodos por clúster.

Escalamiento hasta 200 VM’s por host, tanto para arquitecturas híbridas y All-Flash

Tamaño de los discos virtuales incrementado hasta los 62TB 


Mejoras de performance


Duplica las IOPS con arquitecturas híbridas: Virtual SAN 6.0 Hybrid logra más de 4 millones de IOPS para cargas de solo lectura y 1,2 millones de IOPS para cargas de trabajo mixtas en un clúster de 32 hosts.

Cuadriplica las IOPS con la arquitectura All-Flash: Virtual SAN 6.0 All-Flash logra hasta 100.000 IOPS por host.

Virtual SAN File System: El Nuevo formato de disco permite  que las operaciones sean más eficientes y de mayor performance, además de escalar de forma mucho más simple.

Virtual SAN Snapshots and Clones: Se soportan instantáneas y clones altamente eficientes con soporte para hasta 32 instantáneas por clone por VM y 16.000 instantáneas por clone por clúster.

Tolerancia a fallos en rack: los Virtual SAN 6.0 Fault Domains permiten tolerar fallas a nivel de rack y fallas de energía además de las de disco, red y hardware de los hosts. 



Soporte para sistemas de discos de alta densidad con Direct-Attached JBOD: SE pueden administrar sistemas de almacenamiento externos y eliminar los gastos asociados a las arquitecturas basadas en hojas o cuchillas.



Capacidad de planeamiento: Se pueden hacer análisis de escenarios del tipo “que pasa si” y generar reportes del uso y capacidad utilizada de un datastore de Virtual SAN cuando se crea una máquina virtual con una políticas de almacenamiento asociada.



Soporte para checksum basado en hardware: se provee soporte limitado para checksums basados en controladores de hardware para la detección de problemas de corrupción e integridad de datos.

Mejoras en los servicios de disco asociados: Se agrega resolución de problemas y servicios asociados a los discos para brindarle al cliente la posiblidad de identificar y solucionar los discos conectados directamente a los hosts:

Indicadores de fallas con LED: los dispositivos magnéticos o de estado sólido que presenten fallas permanentes encienden LEDs para identificarlos de forma rápida y sencilla.

Manejo manual de los indicadores de LED: esto se provee para encender  o apagar los LED e identificar un dispositivo en particular.

Marcar discos como SSD: se pueden marcar dispositivos no reconocidos como SSDs.

Marcar discos como locales: es posible marcar discos flash sin reconocer como discos locales para que sean reconocidos por los hosts de vSphere.



Default Storage Policies: se crean automáticamente cuando se habilita Virtual SAN en un clúster. Esta política por defecto se utiliza por las VM’s que no tienen una política de almacenamiento asignada.

Evacuación de discos y grupos de discos: se soporta la evacuación de datos de discos o grupos de discos que se eliminen  del Sistema para prevenir la pérdida de datos.

Virtual SAN Health Services: este servicio está diseñado para ofrecer solución de errores y generar reportes de salud a los administradores de vSphere acerca de los subsistemas de Virtual SAN 6.0 y sus dependencias, tales como:


  • Cluster Health
  • Network Health 
  • Data Health
  • Limits Health
  • Physical Disk Health




Requerimientos

Requerimientos de vSphere

Virtual SAN 6.0 requiere vCenter Server 6.0. Tanto la versión de Windows como vCSA pueden manejar Virtual SAN. Virtual SAN 6.0 es configurable y monitoreada exclusivamente a través de vSphere Web Client. Requiere además un mínimo de 3 hosts de vSphere con almacenamiento local. Esta cantidad no es arbitraria, sino que se utiliza para que el clúster cumpla con los requerimientos de tolerancia a fallos de al menos un host, un disco una falla de red.

Requerimientos del Sistema de almacenamiento

Controladores de disco

Cada host vSphere que aporte almacenamiento propio al clúster de Virtual SAN requiere un controlador de disco, que puede ser SAS, SATA (HBA) o un controlador RAID. Sin embargo, un controlador RAID debe funcionar en alguno de los siguientes modos:

Pass-through
RAID 0

El modo Pass-through (JBOD o HBA) es el preferido para la configuración de Virtual SAN 6.0 porque habilita el manejo de configuraciones RAID para los atributos de las políticas de almacenamiento y requerimientos de performance que se definen en una máquina virtual

Dispositivos magnéticos


Cuando se utiliza la arquitectura híbrida de Virtual SAN 6.0, cada host de vSphere debe tener al menos un disco SAS, NL-SAS o SATA con el fin de participar en el clúster Virtual SAN clúster.

Dispositivos flash


En la arquitectura con discos basados en flash de Virtual SAN 6.0 los dispositivos pueden utilizarse como una capa de cache así como también para almacenamiento persistente. En arquitecturas híbridas cada host debe tener al menos un disco basado en flash (SAS, SATA o PCI-E) con el fin de participar en el clúster de Virtual SAN.

En las arquitecturas All-flash cada host de vSphere debe tener al menos un dispositivo basado en flash marcado como dispositivo de capacidad y otro para performance con el fin de participar del clúster de Virtual SAN. 

Requerimientos de networking

Network Interface Cards (NIC)


En las arquitecturas híbridas de Virtual SAN, cada host de vSphere debe tener al menos un adaptador de red de 1 Gb o 10 Gb. La recomendación de VMware es 10 Gb.

Las arquitecturas All-flash solamente soportan NICs de 10Gb Ethernet. Para redundancia y alta disponibilidad, se puede configurar NIC Teaming por cada host. No se soporta NIC Teaming para link aggregation (performance).

Virtual Switches


Virtual SAN 6.0 está soportado tanto por los VMware vSphere Distributed Switch (VDS) como los vSphere Standard Switch (VSS). No se soportan otros switches virtuales en esta versión.

Red VMkernel


SE debe crear un puerto VMkernel en cada host para la comunicación de Virtual SAN y etiquetarse para tráfico de Virtual SAN. Esta nueva interface se utiliza para las comunicaciones intracluster así como también para las operaciones de lectura y escritura cuando un host vSphere del clúster es el propietario de una VM en particular pero los bloques de datos actuales están alojados en un host remoto del clúster.



En este caso, las operaciones  de I/O deben viajar por la red a través de los hosts del clúster. Si se crea esta interface de red en un vDS, se puede utilizar la característica Network I/O Control para configurar shares o reservas para el tráfico de Virtual SAN.

Conclusión


Esta nueva segunda generación de Virtual SAN es una solución de almacenamiento de clase empresarial a nivel de hipervisor que combina recursos de cómputo y de almacenamiento de los hosts. Con sus dos arquitecturas soportadas (híbrida y All-Flash) Virtual SAN 6.0 satisface las demandas de todas las aplicaciones virtualizadas, incluidas las aplicaciones críticas de negocios.

Sin dudas Virtual SAN 6.0 es una solución de almacenamiento de VMWare que hace realidad el almacenamiento definido por el software o SDS (Software Defined Storage) ofreciendo grandes ventajas tanto a los clientes como a los administradores vSphere, que día a día nos enfrentamos a nuevos desafíos y complejidades. Sin duda es una arquitectura que cambiará la visión de los sistemas de almacenamiento de ahora en más.

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