Vmware vSAN là giải pháp lưu trữ Software-defined storage (SDS) dược tích hợp trực tiếp vào bộ ảo hóa ESXi– giải pháp lưu trữ dự trên phần mềm, giúp logic hóa phần cứng lưu trữ cục bộ (như HDD, SSD) trên host ESXi thành một kho dữ liệu duy nhất được chia sẻ cho tất cả các host (máy chủ ESXi) trên cụm vSAN
vSAN bao gồm nhiều tính năng để tăng hiệu quả và khả năng khôi phục cho môi trường lưu trữ và tính toán dữ liệu
Các định nghĩa
Disk Group (vSAN Original Storage Architecture)
Storage Pool (vSAN Express Storage Architecture)
Consumed Capacity
vSAN xác nhận các trạng thái lỗi sau đối với các thành phần:
Tùy thuộc vào loại và số lượng lỗi trong cụm, một đối tượng có thể ở một trong các trạng thái sau:
Storage Policy-Based Management (SPBM)
vSAN bao gồm nhiều tính năng để tăng hiệu quả và khả năng khôi phục cho môi trường lưu trữ và tính toán dữ liệu
STT | Tên tính năng | Mô tả |
1 | Shared storage support | Hỗ trợ các tính năng của Vmware như HA, vMotion, DRS (các tinh năng này yêu cầu phải có một bộ lưu trữ dùng chung) |
2 | On-disk format | vSAN cung cấp các định dạng đĩa giúp hỗ trợ quản lí bản sao và ảnh chụp nhanh có khả năng mở rộng cao |
3 | All-flash and hybrid configurations | vSAN có thể cấu hình cho cụm All Flash và Hybrid |
4 | Fault domains | vSAN hỗ trợ cấu hình miền lỗi để bảo vệ máy chủ khỏi lỗi rack hoặc chassis khi cụm vSAN kéo dài trên nhiều rack hoặc chassis |
5 | File service | Cho phep tạo và chia sẻ tệp trong kho dữ liệu vSAN |
6 | iSCSI target service | Cho phép máy chủ vật lý nằm bên ngoài cụm vSAN truy cập vào kho dữ liệu vSAN |
7 | Stretched cluster and Two node cluster | Hỗ trợ kéo dài cụm vSAN trên 2 vị trí địa lý |
8 | Support for Windows Server Failover Clusters (WSFC) | Hỗ trơk SCSI3-PR ở cấp độ đĩa ảo mà cụm WSFC yêu cầu để cấu chia sẻ ổ đĩa chung cho các máy ảo trên kho dữ liệu vSAN |
9 | vSAN health service | Được cấu hình sẵn để kiểm tra sức khỏe vSAN, khác phục sự cố, chuẩn đoán nguyên nhân gây ra sự cố, xác định các rủi ro tìm ẩn,.. |
10 | vSAN performance service | Là các biểu đồ thống kê được sử dụng để giám sát IOPS, throughput, latency, … của cụm vSAN, máy chủ, disk group, máy ảo |
11 | Integration with vSphere storage features | Tichs hợp với các tính năng mà vSphere thường sử dụng với bộ lưu trữ VMFS, NFS (snapshot, linked clone, vShphere Replication) |
12 | Virtual Machine Storage Policies | vSAN sử dụng các chính sách lưu trữ để hỗ trợ phương pháp quản lý lưu trữ lấy VM làm trung tâm |
13 | Rapid provisioning | Cung cấp nhanh chóng dung lượng lưu trữa trong vCenter Server trong quá trình tạo và triển khai máy ảo |
14 | Deduplication and compression | Thực hiện nén và chống trùng lặp ở cấp độ khối để tiết kiệm dung lượng lưu trữ (all flash) |
15 | Data at rest encryption | Mã hpá dữ liệu khi lưu trữ (dữ liệu được xử ly cuối cùng, sau khi thực hiện các quá trình xử lý khác như chống trùng lặp) |
16 | Data in transit encryption | Mã hóa khi truyền dữ liệu qua các máy chủ trong cụm (tất cả lưu lượng dữ liệu và siêu dữ liệu giữa các host) |
17 | SDK support | VMware vSAN SDK là phần mở rộng của VMware vSphere Management SDK. Bao gồm tài liệu, thư viện và code example giúp nhà phát triển tự động hóa việc cài đặt, cấu hình, giám sát và khắc phục sự cố của vSAN. |
Các định nghĩa
Disk Group (vSAN Original Storage Architecture)
- Trong mỗi máy chủ ESXi sẽ đóng góp các disk cục bộ của nó bào cụm vSAN, các disk này được sắp xếp thành các nhóm đĩa (disk group)
- Mỗi disk group phải có 1 fash cache và 1 đến 7 disk dung lượng (HDD hoặc SSD)
- Mỗi máy chủ ESXi có tối đa 5 disk group
Storage Pool (vSAN Express Storage Architecture)
- Thay thế cho Disk Group trong kiến trúc OSA
- Mỗi máy chủ ESXi chứa một Storage Pool, mỗi thiết bị trong Storage Pool đều đóng góp vào vùng Cache và Capacity (dung lượng), khác với Disk group là phải xác định thiết bị cho tầng Cache và Capacity
Consumed Capacity
- Dung lượng vật lý được tiêu thụ bởi một hay nhiều máy ảo tại bất kì thời điểm nào
- vSAN lưu trữ và quản lý dữ liệu dưới dạng các thùng chứa dữ liệu linh hoạt gọi là đối tượng (Object). Object là một khối logic có dữ liệu và siêu dữ liệu phân bổ trên toàn cụm (ví dụ .vmdk là một đối tượng)
- Sau khi bật vSAN trên một cụm, một kho dữ liệu duy nhất sẽ được tạo có thể truy cập được đối với tất cả máy chủ trong cụm cho dù nó có đóng góp dung lượng lưu trữ hay không
- Mỗi đối tượng bao gồm một tập hợp các thành phần, được xác định bởi các khả năng được sử dụng trong VM Storage Policy. Ví dụ: với Failures to tolerate được đặt thành 1, vSAN đảm bảo rằng các thành phần bảo vệ, chẳng hạn như bản sao và witness, được đặt trên các máy chủ riêng biệt trong cụm vSAN, trong đó mỗi bản sao là một thành phần đối tượng. Ngoài ra, trong cùng một chính sách, nếu “Số lượng dải đĩa trên mỗi đối tượng” (Number of disk stripes per object) được cấu hình thành hai hoặc nhiều hơn, vSAN cũng phân chia đối tượng đó trên nhiều thiết bị dung lượng và mỗi sọc được coi là một thành phần của đối tượng được chỉ định. Khi cần, vSAN cũng có thể chia các đối tượng lớn thành nhiều thành phần
- Kho dữ liệu vSAN chứa các loại đối tượng sau:
- VM Home Namespace: lưu trữ các tệp cấu hình máy ảo như .vmx, log, .vmdk, snapshot delta
- VMDK: đĩa máy ảo hoặc tệp .vmdk lưu trữ nội dung trên ổ cứng của máy ảo
- VM Swap Object: được tạo khi bật máy ảo
- Snapshot Delta VMDKs: được tạo khi chụp nhanh máy ảo (không áp dụng cho kiến trúc ESA)
- Memory object: được tạo khi tùy chọn snapshot memory được chọn khi tạo snapshot hoặc tạm dừng máy ảo
- Một máy ảo được coi là không tuân thủ (Noncompliant ) khi một hoặc nhiều đối tượng của nó không đáp ứng được các yêu cầu của chính sách lưu trữ được chỉ định.
vSAN xác nhận các trạng thái lỗi sau đối với các thành phần:
- Degraded (Giảm sút chất lượng). Một thành phần bị xuống cấp khi vSAN phát hiện lỗi thành phần vĩnh viễn và xác định rằng thành phần bị lỗi không thể khôi phục về trạng thái hoạt động ban đầu. Kết quả là vSAN bắt đầu xây dựng lại các thành phần bị xuống cấp ngay lập tức. Trạng thái này có thể xảy ra khi một thành phần trên thiết bị bị lỗi.
- Absent (Vắng mặt). Một thành phần vắng mặt khi vSAN phát hiện lỗi thành phần tạm thời trong đó các thành phần, bao gồm tất cả dữ liệu của nó, có thể khôi phục và đưa vSAN về trạng thái ban đầu. Trạng thái này có thể xảy ra khi bạn khởi động lại máy chủ hoặc nếu bạn rút phích cắm thiết bị khỏi máy chủ vSAN. vSAN bắt đầu xây dựng lại các thành phần ở trạng thái vắng mặt sau khi chờ 60 phút.
Tùy thuộc vào loại và số lượng lỗi trong cụm, một đối tượng có thể ở một trong các trạng thái sau:
- Healthy (Khỏe mạnh). Khi có ít nhất một máy nhân bản RAID 1 đầy đủ hoặc có sẵn số lượng phân đoạn dữ liệu tối thiểu cần thiết, đối tượng được coi là hoạt động tốt.
- Unhealthy (Không khỏe mạnh). Một đối tượng được coi là không tốt khi không có sẵn bản sao đầy đủ hoặc số lượng phân đoạn dữ liệu tối thiểu cần thiết không có sẵn cho các đối tượng RAID 5 hoặc RAID 6. Nếu có ít hơn 50 phần trăm số phiếu bầu của một đối tượng thì đối tượng đó là Unhealthy. Nhiều lỗi trong cụm có thể khiến các đối tượng trở nên không tốt. Khi trạng thái hoạt động của một đối tượng được coi là không tốt, nó sẽ ảnh hưởng đến tính khả dụng của VM liên quan.
- Witness (Nhân chứng) là thành phần chỉ chứa siêu dữ liệu và không chứa bất kỳ dữ liệu ứng dụng thực tế nào.
- Đóng vai trò như một công cụ ngắt kết nối khi không tồn tại số đại biểu trong cụm vSAN. Nhân chứng tiêu tốn khoảng 2 MB dung lượng cho siêu dữ liệu trên kho dữ liệu vSAN khi sử dụng định dạng trên đĩa 1.0 và 4 MB cho định dạng trên đĩa phiên bản 2.0 trở lên.
- Mỗi thành phần của một đối tượng sẽ có 1 hoặc nhiều phiếu bầ
Storage Policy-Based Management (SPBM)
- vSAN đảm bảo rằng các máy ảo được triển khai vào kho dữ liệu vSAN được chỉ định ít nhất một chính sách lưu trữ máy ảo.
- Mỗi VM có thể được gán chính sách riêng cho nó, tùy thuộc vào nhu cầu. Nếu không áp dụng chính sách lưu trữ khi triển khai máy ảo, vSAN sẽ tự động gán chính sách vSAN mặc định với Failures to tolerate được đặt thành 1, một disk stripe cho từng đối tượng và đĩa ảo được cung cấp ở chế độ thin provisioned .
- VMware vSphere PowerCLI bổ sung hỗ trợ tập lệnh dòng lệnh cho vSAN, để giúp bạn tự động hóa các tác vụ quản lý và cấu hình.
