VMware : dessine moi un stockage distribué ! VSAN

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VIRTUAL SAN ou VSAN

Le buzz autour du VIRTUAL SAN de VMware ( VSAN ) est chaud bouillant. Selon VMware, plus de 12.000 bêta testeurs se sont penchés sur la solution VSAN dans des environnements de pré-production ou en lab afin de mieux comprendre les performances du test ou voir comment la solution peut (ou non) être introduite dans leur stratégie de Datacenter.
 
Petite remarque, durant la phase de test (bêta) on parlait de vSAN, depuis sa date de sortie officielle le 12 mars, on parle de Virtual SAN (VSAN).
 
VMware Virtual SAN ™est un nouveau niveau de stockage défini par logiciel pour les environnements VMware vSphere. Cette solution s’inscrit dans la stratégie de VMware du SDDC, le SDS Software-defined Storage composant logique du SDDC.
 
Une nouvelle approche de stockage voit le jour en raison de l’augmentation des besoins de stockage mais aussi de sa complexité. Aujourd’hui, nous cherchons à simplifier, améliorer l’efficacité, ou encore délivrer des applications utilisant des ressources de stockage dont nous avons besoin sur le plan de la performance et de l’évolution.
Le stockage définit par logiciel est la prochaine génération de stockage qui alimentera les applications et les Datacenters pour les générations à venir. A suivre donc…
 

Et l'histoire continue...
Il y a un peu plus de 20 ans, nous disposions d’architectures de serveur / de stockage traditionnelle, c’est à dire que chaque serveur disposait de son propre stockage local. Résultat : une mauvaise utilisation des ressources, certains serveurs disposaient d’une trop grande volumétrie de stockage et d’autres pas assez.
 

A la fin des années 90, le stockage a été déporté via le réseau sur des unité dédié, le SAN et le NAS se sont démocratisés dans les entreprises (Grands comptes, PME, etc.). Ceci a permis d’améliorer le TCO, mais on a  aussi remarqué que l’acquisition de ressources de stockage faisait parti des principaux budgets d’investissement des DSI avec la croissance exponentielle des données.
 
Depuis 3 ans, nous avons vu se dessiner sur le marché du stockage, l’apparition de nouveau type de baie de stockage basé sur la technologie Flash.
 

Virtual SAN est une solution logicielle de stockage distribuée qui est implémentée directement dans l’hyperviseur. Et Non, ce n’est pas une appliance virtuelle comme la plupart des autres solutions (par exemple: VSA). 
 
Le Software-Defined Storage consiste à glisser une couche d’abstraction des ressources de stockage physique hétérogènes pour créer des pools logiques de stockage dans un environnement de données virtualisées. Le SDS via VSAN automatise le provisioning et la gestion de stockage avec une approche auto-apprentissage par VM-centric.
Software-Defined Stockage fournit un stockage qui est efficace, agile et souple.

Les cas d’usage du VSAN:

  • Virtual desktops (VDI) : modèle scale out, réduction des coûts et simplification des opérations. VSAN est compatible avec Horizon View 5.3.
  • Développement & test : cela permet d’éviter de faire l’acquisition d’un stockage. 
  • Big Data : modèle scale out avec des capacités de bande passante élevées.
  • Objectif DR: solution de Disaster recovery à moindre coût, grâce aux fonctionnalités de réplication comme vSphere Replication.
Virtual SAN a été introduit avec la version de vSphere 5.5 U1, VSAN est en version 1.0
 

Virtual SAN est disponible en 2 éditions

  • VMware Virtual SAN, coût au CPU de l’hyperviseur, tous les processeurs doivent être licenciés.
  • VMware Virtual SAN For Desktop, licencié par utilisateur concurrent (CCU), avec des packages 10/100 licences, l’offre est alignée avec celle d’Horizon View.
source : VMware Virtual SAN Customer Presentation EN.pptx
Le VSAN est composé obligatoirement de 2 types de disque pour chaque hyperviseur, les disques SSD contribueront à la performance et les disques magnétiques (HDD) seront dédiés à la capacité.  On ne peut pas utiliser uniquement des SSD ou des HDD, on doit mixer les 2 types de disques. Minimum : chaque host doit disposer d’un disque SDD et un disque HDD.
Pour la validation des disques et des contrôleurs disques, consultez la HCL VMware vsanhcl.
 
Un cluster VSAN doit contenir un minimum de 3 noeuds ESXi. VSAN ne requière pas la construction d’un RAID local.
VSAN supporte à la fois les commutateurs de type vSphere Standard Switch vSphere Distributed Switch avec des liaisons de 1GbE ou 10GbE. VMware recommande l’utilisation de vSphere Distributed Switch avec 10GbE de liaison montante afin de supporter les activités de réplication et de synchronisation.
 
Taille du Flash Cache : dans VSAN 30% de chaque dispositif flash est utilisé comme write-back buffer. VSAN utilise 70% de chaque dispositif flash comme read cache.
 
Chaque host supporte au maximum 5 groupes de disque, les groupes de disques peuvent être considérés comme un conteneur dans lequel les périphériques flash SSD / PCIe et disques magnétiques sont reliés entre eux.
 
Chaque groupe de disque peut disposer au maximum d’1 disque SSD et de 7 disques HDD. Donc par host, on peut avoir au maximum 5 disques SSD et 35 disques HDD.
VMware recommande d’utiliser au moins un ratio 1:10 de SSD:HDD.
Pour calculer et dimensionner votre infrastructure VSAN, je vous invite à consulter le blog VMware écrit par Cormac Hogan.

Comment VSAN gère une défaillance disque ou d’un hôte :

A partir de Virtual SAN, on peut définir plusieurs politique de protection au niveau des VMs. La gestion du stockage est basée sur des règles ou profils (SPBM, Storage Policy Based Management), ces règles vont répondre aux besoins de chaque VM, en terme de performance, capacité et disponibilité.  Vous l’aurez donc compris : le Stockage Policy Based Management (SPBM) joue un rôle majeur dans les politiques et l’automatisation de la stratégie de stockage. 
 

VSAN  supporte actuellement cinq règles de capacité de stockage:

SPBM

  • Number of Failures to Tolerate
  • Number of Disk Stripes per Object
  • Flash Read Cache Reservation
  • Object Space Reservation
  • Force Provisioning

 

A partir de la version 6.0 d’Horizon View, la gestion des profils de stockage (SPBM, Storage Policy Based Management) sera entièrement intégrée.
 
VSAN assure la réplication pour chaque objet créé au sein du datastore.
Une VM est un ensemble de fichier, et chaque fichier est vu comme un objet dans VSAN, par exemple le fichier .vmdk (disque virtuel de la VM). 
 VSAN va créer deux objets identiques via un replica et un témoin. Un réplica est une copie des objets de la machine virtuelle à la création de celle-ci. La capacité de la disponibilité dicte le nombre de répliques qui sera créé, ce qui permet à la VM de rester en cours d’exécution si un hôte est défaillant.
Le témoin est là, juste au cas où quelque chose arrive à votre cluster et pour vous aider à décider qui va prendre le contrôle en cas de défaillance (tie-breaker), le témoin n’est pas une copie de votre objet, le témoin contient uniquement les métadonnées. Donc chaque objet créé possède son double (un miroir) et un témoin (witness), les témoins n’occupent pas beaucoup de place ,environ 2 Mo.
 
Lors d’une panne d’un hôte, soit une défaillance hardware ou une perte de connectivité VSAN, le cluster VSAN attendra 60 minutes avant de commencer la copie des objets et des composants sur un groupe de disques d’un hôte opérationnel.
Il existe deux méthodes principales pour créer un nœud  VSAN, vous pouvez soit acheter un serveur pré-configuré qui utilise des composants architecturés pour VSAN ou construire votre propre nœud à partir de la liste des composants qui sont inclus sur la VSAN HCL de VMware.

Les chiffres clés du Cluster VSAN

source : VMware Virtual SAN Customer Presentation EN.pptx

Group Disk

source : VMware Virtual SAN Customer Presentation EN.pptx

Interopérabilité VSAN et vSphere 5.5

source : VMware Virtual SAN Customer Presentation EN.pptx

Capacité de stockage les recommandations 

source : VMware Virtual SAN Customer Presentation EN.pptx

Performance & Capacité

source : VMware Virtual SAN Customer Presentation EN.pptx

Configuring a 16 Node VMware Virtual SAN cluster with Distributed Switch

How to Supercharge your Virtual SAN Cluster (2 Million IOPS!!!)

Sizing VSAN

Depuis début août 2014, vous pouvez trouver un outil en ligne qui vous permettra de dimensionner votre environnement VSAN, il vous suffira de renseigner quelques inputs, comme par exemple : nombre de VM, nombre de de VMDK par VM, quantité de mémoire par VM, taille des HDD, nombre de VM par core,…
VSAN Sizing

VSAN Sizing

 
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2 réflexions sur “VMware : dessine moi un stockage distribué ! VSAN

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