VMware vSAN es una capa distribuida de software que se ejecuta de manera nativa como parte del hipervisor de ESXi.

vSAN agrega dispositivos de capacidad locales o con conexión directa de un clúster de host y crea un grupo de almacenamiento individual compartido entre todos los hosts del clúster de vSAN. vSAN admite las características de VMware que requieren almacenamiento compartido (como HA, vMotion y DRS) y, al mismo tiempo, elimina la necesidad de usar almacenamiento compartido externo y simplifica las actividades de aprovisionamiento de máquinas virtuales y configuración de almacenamiento.

Conceptos de vSAN

VMware vSAN emplea un enfoque definido por software que crea almacenamiento compartido para máquinas virtuales.

Virtualiza los recursos locales de almacenamiento físico de los hosts ESXi y los transforma en grupos de almacenamiento que pueden dividirse y asignarse a máquinas virtuales y aplicaciones en función de sus requisitos de calidad de servicio. vSAN se implementa directamente en el hipervisor de ESXi.

Puede configurar vSAN para que funcione como un clúster híbrido o basado íntegramente en tecnología flash. En clústeres híbridos, se utilizan dispositivos flash para la capa de almacenamiento en caché y discos magnéticos para la capa de capacidad de almacenamiento. En los clústeres basados íntegramente en tecnología flash, los dispositivos flash se utilizan para memoria caché y de capacidad.

Puede activar vSAN en los clústeres de hosts existentes o cuando cree un nuevo clúster. vSAN agrega todos los dispositivos de capacidad a un solo almacén de datos compartido por todos los hosts del clúster de vSAN. Puede expandir el almacén de datos agregando dispositivos de capacidad o hosts con dispositivos de capacidad al clúster. vSAN funciona mejor cuando todos los hosts ESXi del clúster comparten configuraciones similares o idénticas entre todos los miembros del clúster, lo que incluye configuraciones similares o idénticas para el almacenamiento. Esta configuración coherente equilibra los componentes de almacenamiento de máquinas virtuales en todos los dispositivos y hosts del clúster. Los hosts sin dispositivos locales también pueden participar y ejecutar sus máquinas virtuales en el almacén de datos de vSAN.

En vSAN Original Storage Architecture (OSA), cada host que aporta dispositivos de almacenamiento al almacén de datos de vSAN debe proporcionar al menos un dispositivo para memoria caché flash y al menos un dispositivo para capacidad. Los dispositivos del host que aporta los dispositivos forman un grupo de discos o más. Cada grupo de discos contiene un dispositivo flash de almacenamiento en caché y un dispositivo de capacidad, o varios, para almacenamiento persistente. Cada host puede configurarse para emplear varios grupos de discos.

En vSAN Express Storage Architecture (ESA), todos los dispositivos de almacenamiento reclamados por vSAN contribuyen a la capacidad y el rendimiento. Los dispositivos de almacenamiento de cada host reclamados por vSAN forman un grupo de almacenamiento. El grupo de almacenamiento representa la cantidad de caché y capacidad proporcionadas por el host al almacén de datos de vSAN.

Para obtener información sobre prácticas recomendadas, consideraciones de capacidad y recomendaciones generales sobre el diseño y el dimensionamiento de un clúster de vSAN, consulte la guía de diseño y dimensionamiento de VMware vSAN.

Características de vSAN

Las siguientes características se aplican a vSAN, sus clústeres y almacenes de datos.

vSAN incluye numerosas funciones para agregar resistencia y eficiencia a su entorno de almacenamiento y computación de datos.
Tabla 1. Características de vSAN
Funciones compatibles Descripción
Compatibilidad con almacenamiento compartido vSAN es compatible con funciones de VMware que requieren almacenamiento compartido, como HA, vMotion y DRS. Por ejemplo, si un host está sobrecargado, DRS puede migrar máquinas virtuales a otros hosts del clúster.
Formato en disco El formato de archivo virtual en disco de vSAN ofrece una administración de instantáneas y clones muy escalable por cada clúster de vSAN. Para obtener información sobre la cantidad de instantáneas y clones de máquinas virtuales que se admite por cada clúster de vSAN, consulte el documento Valores máximos de configuración.
Configuraciones híbridas y basadas íntegramente en tecnología flash vSAN puede configurarse para un clúster híbrido o basado íntegramente en tecnología flash.
Dominios de errores vSAN admite la configuración de dominios de errores para proteger a los hosts contra errores de los bastidores o los chasis cuando el clúster de vSAN abarca varios bastidores o chasis de servidores blade en un centro de datos.
Servicio de archivos El servicio de archivos de vSAN permite crear recursos compartidos de archivos en el almacén de datos de vSAN al que pueden acceder las máquinas virtuales o las estaciones de trabajo cliente.
Servicio del destino iSCSI. El servicio del destino iSCSI de vSAN permite que los hosts y las cargas de trabajo físicas que se encuentren fuera del clúster de vSAN accedan al almacén de datos de vSAN.
Clúster ampliado y clúster de dos nodos vSAN admite clústeres ampliados que abarcan dos ubicaciones geográficas.
Compatibilidad con clústeres de conmutación por error de Windows Server (Windows Server Failover Clusters, WSFC)

vSAN 6.7 Update 3 y las versiones posteriores admiten las reservas persistentes de SCSI-3 (SCSI-3 Persistent Reservations, SCSI-3 PR) en el nivel de disco virtual que el clúster de conmutación por error de Windows Server (Windows Server Failover Cluster, WSFC) requiere para arbitrar un acceso a un disco compartido entre nodos. La compatibilidad con instancias de SCSI-3 PR permite la configuración de WSFC con un recurso de disco compartido entre las máquinas virtuales de forma nativa en los almacenes de datos de vSAN.

Actualmente se admiten las siguientes configuraciones:
  • Hasta 6 nodos de aplicación por clúster.
  • Hasta 64 discos virtuales compartidos por nodo.
Nota: Microsoft SQL Server 2012, o una versión posterior que se ejecute en Microsoft Windows Server 2012 o posterior, calificó para vSAN.
vSAN Health Service

vSAN Health Service incluye pruebas de comprobación de estado configuradas previamente para supervisar, solucionar problemas, diagnosticar causas de problemas de componentes del clúster e identificar riesgos posibles.

Servicio de rendimiento de vSAN En el servicio de rendimiento de vSAN, se incluyen tablas estadísticas utilizadas para supervisar las E/S por segundo, el rendimiento, la latencia y la congestión. Puede supervisar el rendimiento de un clúster de vSAN, un host, un grupo de discos, un disco y máquinas virtuales.
Integración con las funciones de almacenamiento de vSphere vSAN se integra con las funciones de administración de datos de vSphere utilizadas tradicionalmente con el almacenamiento VMFS y NFS. Estas funciones incluyen instantáneas, clones vinculados y vSphere Replication.
Directivas de almacenamiento de máquinas virtuales vSAN funciona con las directivas de almacenamiento de máquina virtual para admitir un enfoque centrado en máquinas virtuales en la administración de almacenamiento.

Si no se asigna una directiva de almacenamiento a la máquina virtual durante la implementación, se asigna automáticamente la directiva de almacenamiento predeterminada de vSAN a la máquina virtual.

Aprovisionamiento rápido vSAN permite el aprovisionamiento rápido de almacenamiento en vCenter Server® durante las operaciones de creación e implementación de máquinas virtuales.
Desduplicación y compresión vSAN realiza la desduplicación y la compresión a nivel de bloque para ahorrar espacio de almacenamiento. Cuando se habilitan la desduplicación y la compresión en un clúster basado en flash de vSAN, se reducen los datos redundantes dentro de cada grupo de discos. La desduplicación y la compresión son configuraciones para todo el clúster, pero las funciones se aplican a cada grupo de discos de forma individual. Se aplicará vSAN de solo compresión en cada disco.
Cifrado de datos en reposo vSAN proporciona el cifrado de datos en reposo. Los datos se cifran después de que se llevan a cabo todas las otras operaciones de procesamiento, como la desduplicación. El cifrado de datos en reposo protege los datos de los dispositivos de almacenamiento, en caso de que un dispositivo se quite del clúster.
Cifrado de datos en tránsito vSAN puede cifrar los datos en tránsito entre los hosts del clúster. Cuando se habilita el cifrado de datos en tránsito, vSAN cifra todos los datos y el tráfico de metadatos entre los hosts.
Compatibilidad con SDK VMware vSAN SDK es una extensión de VMware vSphere Management SDK. Incluye documentación, bibliotecas y ejemplos de código que ayudan a los desarrolladores a automatizar la instalación, la configuración, la supervisión y la solución de problemas de vSAN.

Términos y definiciones de vSAN

vSAN introduce términos y definiciones específicos que resulta importante comprender.

Antes de comenzar con vSAN, revise los términos y definiciones clave de vSAN.

Grupo de discos (vSAN Original Storage Architecture)

Un grupo de discos es una unidad de rendimiento y capacidad de almacenamiento físico en un host y un grupo de dispositivos físicos que proporcionan rendimiento y capacidad al clúster de vSAN. En cada host ESXi que aporta sus dispositivos locales a un clúster de vSAN, los dispositivos se organizan en grupos de discos.

Cada grupo de discos debe tener un dispositivo flash de almacenamiento en caché y un dispositivo de capacidad, o varios. Los dispositivos utilizados para el almacenamiento en caché no pueden compartirse entre los grupos de discos ni tampoco pueden utilizarse para otras finalidades. Cada dispositivo de almacenamiento en caché debe estar dedicado a un solo grupos de discos. En clústeres híbridos, se utilizan dispositivos flash para la capa de almacenamiento en caché y discos magnéticos para la capa de capacidad de almacenamiento. En un clúster basado íntegramente en tecnología flash, los dispositivos flash se utilizan para la memoria caché y la capacidad. Para obtener información sobre la creación y la administración de grupos de discos, consulte Administrar VMware vSAN.

Grupo de almacenamiento (vSAN Express Storage Architecture)

Un grupo de almacenamiento es una representación de todos los dispositivos de almacenamiento en un host reclamado por vSAN. Cada host contiene un grupo de almacenamiento. Cada dispositivo del grupo de almacenamiento aporta capacidad y rendimiento. La cantidad de dispositivos de almacenamiento permitidos está determinada por la configuración del host.

Capacidad utilizada

La capacidad utilizada es la cantidad de capacidad física utilizada por una máquina virtual o más en cualquier momento dado. Existen muchos factores que determinan la capacidad utilizada, incluidos el tamaño utilizado de sus archivos .vmdk, las réplicas de protección, etc. Al calcular el tamaño de la memoria caché, no tenga en cuenta la capacidad utilizada para las réplicas de protección.

Almacenamiento basado en objetos

vSAN almacena y administra datos en contenedores flexibles de datos denominados objetos. Un objeto es un volumen cuyos datos y metadatos se distribuyen en el clúster. Por ejemplo, cada archivo .vmdk constituye un objeto, al igual que cada instantánea. Al aprovisionar una máquina virtual en un almacén de datos de vSAN, vSAN crea un conjunto de objetos compuesto por varios componentes para cada disco virtual. También crea el espacio de nombres del directorio principal de la máquina virtual, el cual es un objeto contenedor que almacena todos los archivos de metadatos de la máquina virtual. Según la directiva de almacenamiento de máquina virtual que se asignó, vSAN aprovisiona y administra cada objeto de manera individual, proceso que también puede incluir la creación de una configuración de RAID para cada objeto.
Nota: Si se habilita vSAN Express Storage Architecture, cada instantánea no se considerará un objeto nuevo. Un archivo .vmdk base y sus instantáneas estarán contenidos en un objeto de vSAN. Además, en vSAN ESA, el resumen está respaldado por objetos de vSAN.
Cuando vSAN crea un objeto para un disco virtual y determina cómo distribuir el objeto en el clúster, considera los siguientes factores:
  • vSAN comprueba que se apliquen los requisitos de discos virtuales de acuerdo con la configuración especificada para la directiva de almacenamiento de máquinas virtuales.
  • vSAN comprueba que se utilicen los recursos de clúster correctos durante el aprovisionamiento. Por ejemplo, en función de la directiva de protección, vSAN determina cuántas réplicas se deben crear. La directiva de rendimiento determina la cantidad de Flash Read Cache para cada réplica y, asimismo, la cantidad de fracciones que se deben crear para cada réplica y dónde se deben ubicar dentro del clúster.
  • vSAN supervisa e informa constantemente del estado de conformidad de la directiva para el disco virtual. Si encuentra cualquier estado que incumple la directiva, debe realizar un procedimiento de solución de problemas y resolver el problema subyacente.
    Nota: Cuando sea necesario, puede editar la configuración de la directiva de almacenamiento de la máquina virtual. La modificación de la configuración de la directiva de almacenamiento no afecta el acceso de la máquina virtual. vSAN regula de manera activa los recursos de red y almacenamiento que se utilizan para la reconfiguración, a fin de reducir el impacto de la reconfiguración de objetos en las cargas de trabajo normales. Cuando se modifica la configuración de la directiva de almacenamiento de máquina virtual, es posible que vSAN inicie un proceso de recreación de objetos y la resincronización posterior. Consulte Supervisar vSAN y solucionar sus problemas.
  • vSAN comprueba que los componentes de protección necesarios, como los reflejos y los testigos, se coloquen en dominios de errores o en hosts separados. Por ejemplo, para recompilar componentes durante un error, vSAN busca hosts ESXi que cumplan con las reglas de colocación en las que los componentes de protección de objetos de máquinas virtuales deben colocarse en dos hosts diferentes o en dominios de error.

Almacén de datos de vSAN

Después de habilitar vSAN en un clúster, se crea un solo almacén de datos de vSAN. Se muestra como otro tipo de almacén de datos en la lista de los almacenes de datos que pueden estar disponibles, incluidos los volúmenes virtuales, VMFS y NFS. Un solo almacén de datos de vSAN puede proporcionar distintos niveles de servicio para cada máquina o disco virtuales. En vCenter Server®, se muestran las características de almacenamiento del almacén de datos de vSAN como un conjunto de funcionalidades. Al definir una directiva de almacenamiento para máquinas virtuales, puede hacer referencia a estas funcionalidades. Cuando se implementan máquinas virtuales posteriormente, vSAN utiliza esta directiva para colocar las máquinas virtuales en el modo óptimo en función de los requisitos de cada máquina virtual. Para obtener información general sobre el uso de las directivas de almacenamiento, consulte el documento Almacenamiento de vSphere .

Un almacén de datos de vSAN posee características específicas que se deben considerar.
  • vSAN proporciona un solo almacén de datos de vSAN, al que pueden acceder todos los hosts del clúster, independientemente de si aportan almacenamiento o no al clúster. Cada host puede montar cualquier otro tipo de almacenes de datos, incluidos los volúmenes virtuales, VMFS y NFS.
  • Puede usar Storage vMotion para transferir máquinas virtuales entre los almacenes de datos de vSAN, de NFS y de VMFS.
  • Solo los discos magnéticos y los dispositivos flash utilizados para capacidad pueden aportar capacidad al almacén de datos. Los dispositivos utilizados para la memoria caché flash no cuentan como parte del almacén de datos.

Objetos y componentes

Cada objeto consta de un conjunto de componentes, determinado por las funcionalidades utilizadas en la directiva de almacenamiento de máquina virtual. Por ejemplo, si Errores que se toleran se establece en 1, vSAN garantiza que los componentes de protección (como las réplicas y los testigos) se coloquen en hosts separados del clúster de vSAN, en el que cada réplica es un componente de un objeto. Además, en la misma directiva, si el valor configurado para el número de fracciones de disco por objeto es de dos o más, vSAN también fracciona el objeto en varios dispositivos de capacidad y cada fracción se considera un componente del objeto especificado. Cuando es necesario, vSAN también puede dividir los objetos grandes en varios componentes.

Un almacén de datos de vSAN contiene los siguientes tipos de objeto:

Espacio de nombres del directorio principal de la máquina virtual
El directorio principal de máquina virtual en el que se almacenan todos los archivos de configuración de máquina virtual, como .vmx, los archivos de registro, los archivos .vmdk y los archivos de descripción delta de instantáneas.
VMDK
Un disco de máquina virtual o un archivo .vmdk que almacena el contenido de la unidad de disco duro de las máquinas virtuales.
Objeto de intercambio de máquina virtual
Se crea cuando la máquina virtual está encendida.
VMDK delta de instantáneas
Se crean cuando se crean instantáneas de la máquina virtual. Estos discos delta no se crean para vSAN Express Storage Architecture.
Objeto de memoria
Se crea cuando está seleccionada la opción de memoria de instantánea al crear o suspender una máquina virtual.

Estado de conformidad de la máquina virtual: compatible y no compatible

Se considera que una máquina virtual está en estado de incumplimiento cuando uno de sus objetos o más no cumplen con los requisitos de la directiva de almacenamiento asignada. Por ejemplo, el estado puede pasar a ser de incumplimiento cuando no es posible acceder a una de las copias reflejadas. Si las máquinas virtuales cumplen con los requisitos definidos en la directiva de almacenamiento, el estado de las máquinas virtuales es de cumplimiento. Desde la pestaña Physical Disk Placement (Ubicación de discos físicos) de la página Virtual Disks (Discos virtuales), puede comprobar el estado de conformidad de la máquina virtual. Para obtener información sobre la solución de problemas de un clúster de vSAN, consulte Supervisar vSAN y solucionar sus problemas.

Estado del componente: estados degradado y ausente

vSAN reconoce los siguientes estados de error para los componentes:
  • Degraded (Degradado). Un componente entra en estado degradado cuando vSAN detecta un error permanente de un componente y determina que dicho componente no podrá recuperar su estado de funcionamiento original. En consecuencia, vSAN comienza a recompilar los componentes degradados de inmediato. Este estado puede producirse cuando un componente se encuentra en un dispositivo que genera un error.
  • Absent (Ausente). Un componente entra en estado ausente cuando vSAN detecta un error temporal de un componente en el que el componente (incluidos todos sus datos) puede recuperarse y restaurar el estado original de vSAN. Este estado puede producirse cuando se reinician hosts o al desconectar un dispositivo de un host vSAN. vSAN espera 60 minutos antes de comenzar a recompilar los componentes en estado ausente.

Estado del objeto: correcto e incorrecto

Según el tipo y la cantidad de errores en el clúster, un objeto puede tener uno de los siguientes estados:
  • Healthy (Estado correcto). Cuando hay disponible al menos un reflejo completo de RAID 1, o está disponible la cantidad mínima requerida de segmentos de datos, se considera que el objeto tiene un estado correcto.
  • Unhealthy (Estado incorrecto). Se considera que un objeto tiene un estado incorrecto cuando no hay reflejos completos disponibles o el número mínimo requerido de segmentos de datos no está disponible para los objetos de RAID 5 o RAID 6. Si menos del 50 % de los votos de un objeto están disponibles, el objeto tiene un estado incorrecto. Varios errores en el clúster pueden provocar que los objetos entren en un estado incorrecto. Cuando un objeto tiene un estado operativo incorrecto, afecta la disponibilidad de la máquina virtual asociada.

Testigo

Un testigo es un componente que contiene únicamente metadatos y no datos reales de aplicaciones. Sirve como factor determinante cuando se debe tomar una decisión en relación con la disponibilidad de los componentes del almacén de datos restantes después de un error potencial. Un testigo utiliza aproximadamente 2 MB de espacio para metadatos en el almacén de datos de vSAN cuando se utiliza el formato en disco 1.0, y consume 4 MB para el formato en disco 2.0 y versiones posteriores.

vSAN mantiene quórum mediante un sistema de votación asimétrico en el que cada componente puede tener más de un voto para decidir la disponibilidad de los objetos. Para que un objeto se considere disponible, la accesibilidad de los votos que componen el objeto de almacenamiento de una máquina virtual debe ser superior al 50 % en todo momento. Cuando la cantidad de votos a los que todos los hosts pueden acceder es igual o inferior al 50 %, el almacén de datos de vSAN ya no puede acceder al objeto. Los objetos inaccesibles pueden afectar la disponibilidad de la máquina virtual asociada.

Administrar el almacenamiento basada en directivas (SPBM)

Al usar vSAN, puede definir requisitos de almacenamiento de máquinas virtuales, como el rendimiento y la disponibilidad, mediante una directiva. vSAN garantiza que a las máquinas virtuales implementadas en los almacenes de datos de vSAN se les asigne, al menos, una directiva de almacenamiento de máquinas virtuales. Cuando se conocen los requisitos de almacenamiento de las máquinas virtuales, es posible crear directivas de almacenamiento y asignar las directivas a las máquinas virtuales. Si no se aplica una directiva de almacenamiento al implementar las máquinas virtuales, vSAN asigna de manera automática una directiva predeterminada de vSAN con el atributo Errores que se toleran establecido en 1, una sola fracción de disco para cada objeto y un disco virtual con aprovisionamiento fino. Para obtener mejores resultados, defina sus propias directivas de almacenamiento de máquinas virtuales, aunque los requisitos de sus directivas sean iguales a los que se definen en la directiva de almacenamiento predeterminada. Para obtener información sobre el uso de directivas de almacenamiento de vSAN, consulte Administrar VMware vSAN.

vSphere PowerCLI

VMware vSphere PowerCLI incluye compatibilidad con scripts de línea de comandos para vSAN, que le ayudarán a automatizar las tareas de administración y configuración. vSphere PowerCLI proporciona una interfaz Windows PowerShell para vSphere API. PowerCLI incluye cmdlets para administrar los componentes de vSAN. Para obtener información sobre el uso de vSphere PowerCLI, consulte la Documentación de vSphere PowerCLI.

En qué se diferencia vSAN del almacenamiento tradicional

Aunque vSAN comparte muchas características con los arreglos de almacenamiento tradicionales, la función y el comportamiento general de vSAN son diferentes.

Por ejemplo, vSAN puede administrar y funcionar solo con hosts ESXi, y una instancia de vSAN proporciona un único almacén de datos para el clúster.

vSAN y el almacenamiento tradicional también se diferencian en los siguientes aspectos clave:
  • vSAN no necesita almacenamiento en red externo para almacenar archivos de máquinas virtuales en una ubicación remota, por ejemplo, en una red de canal de fibra (Fibre Channel, FC) o en una red de área de almacenamiento (Storage Area Network, SAN).
  • Con el almacenamiento tradicional, el administrador de almacenamiento asigna anticipadamente el espacio de almacenamiento en los distintos sistemas de almacenamiento. vSAN convierte de manera automática los recursos locales de almacenamiento físico de los hosts ESXi en un solo grupo de almacenamiento. Estos grupos pueden dividirse y asignarse a aplicaciones y máquinas virtuales en función de los requisitos de calidad de servicio.
  • vSAN no se comporta como volúmenes de almacenamiento tradicionales basados en LUN o recursos compartidos NFS. El servicio del destino iSCSI usa LUN para habilitar un iniciador en un host remoto para transportar datos de nivel de bloque a un dispositivo de almacenamiento en el clúster de vSAN.
  • Algunos protocolos de almacenamiento estándares, como FCP, no se aplican a vSAN.
  • vSAN está altamente integrado con vSphere. A diferencia del almacenamiento tradicional, no se necesitan una consola de almacenamiento ni complementos dedicados para vSAN. Puede implementar, administrar y supervisar vSAN mediante vSphere Client.
  • No se necesita un administrador de almacenamiento dedicado para administrar vSAN. En lugar de ello, un administrador de vSphere puede administrar un entorno de vSAN.
  • Mediante vSAN, se asignan directivas de almacenamiento de máquina virtual de forma automática cuando se implementan nuevas máquinas virtuales. Es posible cambiar las directivas de almacenamiento de manera dinámica según sea necesario.