根据预期的数据存储消耗规划容量和缓存。注意可用性和耐用性的要求。

规划 vSAN中的容量

为满足集群中虚拟机 (VM) 文件的要求并处理故障和维护操作，您可以计算 vSAN 数据存储的容量。

原始容量

可以使用下列公式确定 vSAN 数据存储的原始容量。将集群中磁盘组的总数乘以这些磁盘组中容量设备的大小。减去 vSAN 磁盘格式所需的开销。

允许的故障数

规划 vSAN 数据存储的容量时（不包括虚拟机数量及其 VMDK 文件大小），必须考虑集群的虚拟机存储策略的允许的故障数。

规划和优化 vSAN 存储容量时，允许的故障数起着重要作用。基于虚拟机的可用性要求，与一个虚拟机及其各个设备的消耗相比，此设置可能会产生双倍的消耗甚至更多。

例如，如果允许的故障数设置为 1 个故障 - RAID-1 (镜像)，则虚拟机可使用大约 50% 的原始容量。如果 FTT 设置为 2，则可用容量大约为 33%。如果 FTT 设置为 3，则可用容量大约为 25%。

但是，如果允许的故障数设置为 1 个故障 - RAID-5 (纠删码)，则虚拟机可使用大约 75% 的原始容量。如果 FTT 设置为 2 个故障 - RAID-6 (纠删码)，则可用容量大约为 67%。有关 RAID 5/6 的详细信息，请参见 《管理 VMware vSAN》。

有关 vSAN 存储策略中属性的信息，请参见《管理 VMware vSAN》。

容量大小设置准则

  • 留出一些未使用空间，以防止 vSAN 重新均衡存储负载。只要单个容量设备上的消耗达到 80% 或以上，vSAN就会重新均衡集群中的组件。重新均衡操作可能会影响应用程序的性能。要避免这些问题，存储消耗应低于 70%。在 vSAN 7.0 Update 1 及更高版本中，您可以使用操作预留和主机重建预留来管理未使用的容量。
  • 规划额外容量，用于处理任何潜在故障或替换容量设备、磁盘组和主机。当某个容量设备无法访问时，vSAN会在集群中的其他设备中恢复组件。当闪存缓存设备出现故障或移除时，vSAN会从整个磁盘组中恢复组件。
  • 预留额外容量以确保vSAN在出现主机故障或主机进入维护模式时恢复组件。例如，置备具有足够容量的主机，以便留有足够的可用容量以在主机出现故障或维护期间重新构建组件。存在三个以上的主机时此额外空间非常重要，这样您才有足够的可用容量来重新构建出现故障的组件。如果主机出现故障，将在其他主机的可用存储上进行重新构建，这样可以允许再次出现故障。但是，在三主机集群中，如果将允许的故障数设置为 1，则 vSAN 不会执行重新构建操作，因为在一个主机出现故障后，集群中只剩下两个主机。要允许故障后重新构建，至少必须有三个正常运行的主机。

  • 提供足够的临时存储空间，以便在vSAN虚拟机存储策略中进行更改。动态更改虚拟机存储策略时，vSAN 可能会创建新的对象 RAID 树布局。vSAN 实例化和同步新布局时，对象可能会暂时占用额外的空间。在集群中保留一些临时存储空间以处理此类更改。

  • 如果计划使用软件校验和或去重和压缩等高级功能，请保留额外的容量以处理操作开销。
  • 您可以使用 vSAN Sizer 工具 https://vsansizer.esp.vmware.com/ 帮助满足容量要求，并确定 vSAN 如何满足性能要求。

虚拟机对象的注意事项

规划 vSAN数据存储中的存储容量时，应考虑数据存储中虚拟机主页命名空间对象、快照以及交换文件所需的空间。

  • 虚拟机主页命名空间。您可以专门为虚拟机的主页命名空间对象分配一个存储策略。为了避免不必要的容量和缓存存储分配，在虚拟机主页命名空间中，vSAN 仅应用策略的允许的故障数和强制置备设置。规划存储空间，以满足分配给允许的故障数大于 0 的虚拟机主页命名空间的存储策略要求。
  • 快照。增量设备继承基础 VMDK 文件的策略。根据需要的大小和快照数量以及 vSAN 存储策略中的设置，规划额外空间。

    所需的空间可能不同。它其大小取决于虚拟机更改数据的频率以及快照附加到虚拟机所需的时间。

  • 交换文件。在 vSAN 6.7 及更高版本中，虚拟机交换文件继承虚拟机命名空间的存储策略。

vSAN 中的闪存缓存设备设计注意事项

规划用于 vSAN 缓存和全闪存容量的闪存设备的配置，以便实现高性能、提供所需的存储空间并且满足未来的增长需求。

在 PCIe 或 SSD 闪存设备之间进行选择

根据对 vSAN 存储设备的性能、容量、写入寿命和成本要求，选择 SSD 闪存设备。

  • 兼容性。《VMware 兼容性指南》的“vSAN”部分中必须列出 SSD 设备的型号。
  • 性能。PCIe 设备的性能通常高于 SATA 设备。
  • 容量。PCIe 设备的最大可用容量通常大于《VMware 兼容性指南》中当前针对 vSAN 的 SATA 设备列出的最大容量。
  • 写入寿命。SSD 设备的写入寿命必须满足全闪存配置中的容量或缓存要求以及混合配置中的缓存要求。

    有关全闪存和混合配置的写入寿命要求的信息，请参见《VMware vSAN 设计和优化指南》。有关 SSD 设备的写入寿命等级的信息，请参见《VMware 兼容性指南》的“vSAN”部分。

  • 成本。PCIe 设备的成本通常比 SSD 设备的成本高。

闪存设备作为 vSAN 缓存

根据下述注意事项，设计 vSAN 闪存缓存的配置，以实现写入耐用性、性能和潜在的增长。

表 1. 调整 vSAN 缓存的大小
存储配置 注意事项
全闪存和混合配置
  • 更高的缓存与容量比率会减缓未来的容量增长。超大尺寸缓存使您能够将更多容量添加到现有的磁盘组，而无需增加缓存的大小。
  • 闪存缓存设备必须具有高写入持久力。
  • 相比于更换容量设备，更换闪存缓存设备的操作更加复杂，因为该操作会影响整个磁盘组。
  • 如果要通过添加更多的闪存设备来增大缓存大小，必须创建更多磁盘组。闪存缓存设备与磁盘组数量之比始终为 1:1。

    配置多个磁盘组具有以下优势：

    • 降低故障风险。如果单个缓存设备出现故障，只会影响较少的容量设备。
    • 如果部署多个包含较小闪存缓存设备的磁盘组，可能会改善性能。

    但是，当您配置多个磁盘组时，会增加主机的内存消耗。

全闪存配置

在全闪存配置中，vSAN 会将缓存层仅用于写入缓存。写入缓存必须能够处理频繁的写入活动。此方法将延长成本更低且写入持久力较低的容量闪存的寿命。

混合配置

闪存缓存设备必须至少提供虚拟机需要使用的预期存储容量的 10%（不包括镜像之类的副本）。虚拟机存储策略中的允许的故障数主要级别属性不影响缓存大小。

如果在活动虚拟机存储策略中配置了读取缓存预留，则 vSAN 集群中的主机必须具有足够的缓存才能在故障后重新构建或维护操作期间满足该预留。

如果可用的读取缓存不足以满足预留，则重新构建或维护操作将失败。只有在必须满足特定工作负载的特定、已知的性能要求时，才会使用读取缓存预留。

使用快照会占用缓存资源。如果您计划使用多个快照，请考虑设置更多专用缓存，使缓存与占用容量比率大于常规的 10%。

vSAN 中的闪存容量设备设计注意事项

规划用于 vSAN 全闪存配置的闪存容量设备的配置，以便实现高性能、提供所需的存储空间并且满足未来的增长需求。

在 PCIe 或 SSD 闪存设备之间进行选择

根据对 vSAN 存储设备的性能、容量、写入寿命和成本要求，选择 SSD 闪存设备。

  • 兼容性。《VMware 兼容性指南》的“vSAN”部分中必须列出 SSD 设备的型号。
  • 性能。PCIe 设备的性能通常高于 SATA 设备。
  • 容量。PCIe 设备的最大可用容量通常大于《VMware 兼容性指南》中当前针对 vSAN 的 SATA 设备列出的最大容量。
  • 写入寿命。SSD 设备的写入寿命必须满足全闪存配置中的容量或缓存要求以及混合配置中的缓存要求。

    有关全闪存和混合配置的写入寿命要求的信息，请参见《VMware vSAN 设计和优化指南》。有关 SSD 设备的写入寿命等级的信息，请参见《VMware 兼容性指南》的“vSAN”部分。

  • 成本。PCIe 设备的成本通常比 SSD 设备的成本高。

闪存设备作为 vSAN 容量

在全闪存配置中，vSAN 不会将缓存用于读取操作，也不会应用虚拟机存储策略中的读取缓存预留设置。对于缓存设备，您可以使用少量具有高写入持久力的成本更高的闪存。对于容量设备，您可以使用具有较低写入持久力的成本更低的闪存。

遵循以下准则，规划闪存容量设备的配置：

  • 为了实现更好的 vSAN 性能，请使用更多由较小闪存容量设备组成的磁盘组。
  • 为了获得均衡的性能和可预测的行为，请使用同一类型和型号的闪存容量设备。

vSAN中磁盘的设计注意事项

按照存储空间和性能的要求确定混合配置中磁盘容量的大小和磁盘数量。

SAS 和 NL-SAS 磁盘设备

按照对 vSAN 存储的性能、容量和成本的要求使用 SAS 或 NL-SAS 磁盘设备。

  • 兼容性。该磁盘型号必须已经过认证且列在《VMware 兼容性指南》的“vSAN”部分中。
  • 性能。SAS 和 NL-SAS 设备的性能更快。
  • 容量。适用于 vSAN 的 SAS 或 NL-SAS 磁盘的容量可从《VMware 兼容性指南》的“vSAN”部分获悉。请考虑使用多个小型设备，而不要使用少量的大型设备。
  • 成本。SAS 和 NL-SAS 设备可能非常昂贵。

磁盘作为 vSAN容量

根据以下准则规划磁盘配置：

  • 为获得更出色的 vSAN性能，请使用多个小容量磁盘。

    必须有足够的磁盘能够为缓存和容量之间的数据传输提供足够的汇总性能。相对于使用较少的大型设备而言，使用较多的小型设备可以提供更高的性能。使用多个磁盘心轴可以加快离台进程。

    在包含多个虚拟机的环境中，当数据不在读取缓存中，因此vSAN需要从磁盘中读取数据时，磁盘的数量对于读取操作也十分重要。在包含少量虚拟机的环境中，如果活动虚拟机存储策略中每个对象的磁盘带数大于 1，则磁盘数量会影响读取操作。

  • 为使性能均衡和行为可预测，应在 vSAN数据存储中使用同一类型和型号的磁盘。
  • 指定足够数量的磁盘，以符合定义的存储策略中允许的故障数和每个对象的磁盘带数属性值。有关 vSAN 虚拟机存储策略的信息，请参见《管理 VMware vSAN》。

vSAN 中存储控制器的设计注意事项

使用 vSAN 集群的主机中最能满足性能和可用性要求的存储控制器。

  • 使用《VMware 兼容性指南》中列出的存储控制器模型以及驱动程序和固件版本。在 《VMware 兼容性指南》 中搜索 vSAN。
  • 如果可能，请使用多个存储控制器，这样可以改善性能并只将潜在的控制器故障隔离到磁盘组子集中。
  • 使用《VMware 兼容性指南》中队列深度最高的存储控制器。使用具有高队列深度的控制器可提高性能。例如，在出现故障后 vSAN 重新构建组件时或者主机进入维护模式时。
  • 在直通模式下使用存储控制器以实现 vSAN 的最佳性能。与处于直通模式的存储控制器相比，处于 RAID 0 模式的存储控制器需要较高的配置和维护工作量。
  • 对控制器停用缓存，或将缓存设置为 100% 读取。