VMware vSAN est une couche distribuée de logiciel qui s'exécute nativement en tant que partie de l'hyperviseur ESXi.

vSAN cumule des périphériques de capacité locaux ou à connexion directe d'un cluster hôte et crée un pool de stockage unique partagé sur tous les hôtes du cluster vSAN. Tout en prenant en charge les fonctionnalités de VMware qui nécessitent un stockage partagé, telles que HA, vMotion et DRS, vSAN élimine la nécessité d'un stockage externe partagé et simplifie la configuration du stockage ainsi que les activités de provisionnement de machine virtuelle.

Concepts vSAN

VMware vSAN utilise une approche définie par logiciel pour créer le stockage partagé pour les machines virtuelles.

Il virtualise les ressources de stockage physique local des hôtes ESXi et les transforme en pools de stockage pouvant être divisés et attribués à des machines virtuelles et à des applications en fonction de leurs conditions requises en termes de qualité de service. vSAN est mise en œuvre directement dans l'hyperviseur ESXi.

Vous pouvez configurer vSAN pour fonctionner comme un cluster hybride ou intégralement Flash. Dans les cluster hybrides, les périphériques Flash sont utilisés pour la couche de cache et les disques magnétiques sont utilisés pour la couche de capacité de stockage. Dans les clusters intégralement Flash, des périphériques Flash sont utilisés à la fois pour le cache et la capacité.

Vous pouvez activer vSAN sur des clusters hôtes existants ou lors de la création d'un cluster. vSAN agrège tous les périphériques de capacité locaux en une banque de données unique partagée par tous les hôtes du cluster vSAN. Vous pouvez développer la banque de données en ajoutant des périphériques de capacité ou des hôtes avec périphériques de capacité au cluster. vSAN fonctionne mieux lorsque tous les hôtes ESXi dans le cluster partagent des configurations similaires ou identiques avec tous les membres du cluster, y compris des configurations de stockage similaires ou identiques. Cette configuration cohérente équilibre les composants de stockage de machine virtuelle dans tous les périphériques et hôtes du cluster. Les hôtes sans aucun périphérique local peuvent également participer et exécuter leurs machines virtuelles sur la banque de données vSAN.

Dans vSAN Original Storage Architecture (OSA), chaque hôte contribuant aux périphériques de stockage de la banque de données vSAN doit fournir au moins un périphérique pour le cache Flash et au moins un périphérique pour la capacité. Les périphériques situés sur l'hôte contributeur forment un ou plusieurs groupes de disques. Chaque groupe de disques contient un périphérique cache Flash ou un ou plusieurs périphériques de capacité pour le stockage permanent. Chaque hôte peut être configuré pour utiliser plusieurs groupes de disques.

Dans vSAN Express Storage Architecture (ESA), tous les périphériques de stockage réclamés par vSAN contribuent à la capacité et aux performances. Les périphériques de stockage de chaque hôte réclamés par vSAN forment un pool de stockage. Le pool de stockage représente la quantité de mise en cache et de capacité fournie par l'hôte à la banque de données vSAN.

Pour obtenir des conseils, des informations sur la capacité et des recommandations générales sur la conception et le dimensionnement d'un cluster vSAN, reportez-vous au Guide de dimensionnement et de conception de VMware vSAN.

Caractéristiques de vSAN

Les caractéristiques suivantes s'appliquent à vSAN, à ses clusters et aux banques de données.

vSAN comprend de nombreuses fonctionnalités afin d'ajouter de la résilience et de l'efficacité à votre environnement de calcul et de stockage des données.
Tableau 1. Fonctionnalitéss vSAN
Fonctionnalités prises en charge Description
Prise en charge du stockage partagé vSAN prend en charge des fonctions VMware qui nécessitent un stockage partagé, telles que HA, vMotion et DRS. Par exemple, si un hôte devient surchargé, DRS peut migrer des machines virtuelles vers d'autres hôtes du cluster.
Format sur disque Le format de fichier virtuel sur disque de vSAN fournit une prise en charge extrêmement évolutive de la gestion de snapshots et de clones par cluster vSAN. Pour plus d'informations sur le nombre de snapshots et de clones de machine virtuelle pris en charge par cluster vSAN, reportez-vous à la documentation Configurations maximales.
Configurations intégralement Flash et hybrides vSAN peut être configuré pour un cluster intégralement Flash ou hybride.
Domaines de pannes vSAN prend en charge la configuration des domaines de pannes pour protéger les hôtes des pannes de rack ou de châssis lorsque le cluster vSAN couvre plusieurs racks ou châssis de serveurs lames dans un centre de données.
Service de fichiers Le service de fichiers vSAN permet de créer des partages de fichiers dans la banque de données vSAN à laquelle les stations de travail ou les VM clientes peuvent accéder.
service cible iSCSI Le service cible iSCSI vSAN permet aux hôtes et aux charges de travail physiques qui résident en dehors du cluster vSAN d'accéder à la banque de données vSAN.
Cluster étendu et cluster à deux nœuds vSAN prend en charge les clusters étendus couvrant deux emplacements géographiques.
Prise en charge des clusters de basculement Windows Server (WSFC)

vSAN 6.7 Update 3 et les versions ultérieures prennent en charge les réservations persistantes SCSI-3 (SCSI3-PR) sur un niveau de disque virtuel requis par le cluster de basculement Windows Server (WSFC) pour arbitrer un accès à un disque partagé entre des nœuds. La prise en charge de des PR SCSI-3 permet la configuration de WSFC avec une ressource de disque partagée entre des machines virtuelles en mode natif sur des banques de données vSAN.

Actuellement, les configurations suivantes sont prises en charge :
  • Jusqu'à 6 nœuds d'application par cluster.
  • Jusqu'à 64 disques virtuels partagés par nœud.
Note : Microsoft SQL Server 2012 ou version ultérieure s'exécutant sur Microsoft Windows Server 2012 ou version ultérieure a été qualifié sur vSAN.
service de santé vSAN

Le service de santé vSAN inclut des tests de contrôle de santé préconfigurés pour surveiller, dépanner, diagnostiquer la cause de problèmes de composants de cluster et identifier les risques potentiels.

service de performance vSAN Le service de performance de vSAN inclut des graphiques statistiques utilisés pour surveiller l'IOPS, le débit, la latence et la congestion. Vous pouvez surveiller les performances d'un cluster, d'un hôte, d'un groupe de disques, d'un disque et de machines virtuelles vSAN.
Intégration avec les fonctionnalités de stockage de vSphere vSAN s'intègre aux fonctions de gestion de données de vSphere traditionnellement utilisées avec un stockage VMFS et NFS. Ces fonctionnalités incluent les snapshots, les clones liés et vSphere Replication.
Stratégies de stockage de machine virtuelle vSAN utilise des stratégies de stockage VM pour prendre en charge une approche à la gestion du stockage centrée sur les machines virtuelles.

Si vous n'attribuez pas de stratégie de stockage à la machine virtuelle lors du déploiement, la stratégie de stockage vSAN par défaut est automatiquement attribuée à la machine virtuelle.

Provisionnement rapide vSAN permet le provisionnement rapide du stockage dans vCenter Server® pendant les opérations de création et de déploiement de machine virtuelle.
Déduplication et compression vSAN effectue une déduplication et une compression au niveau des blocs pour économiser l'espace de stockage. Lorsque vous activez la déduplication et la compression sur un cluster vSAN intégralement Flash, les données redondantes dans chaque groupe de disques sont réduites. La déduplication et la compression sont activées en tant que paramètres à l'échelle du cluster, mais elles sont appliquées au niveau du groupe de disques. Le vSAN de compression seule est appliqué sur une base par disque.
Chiffrement des données au repos vSAN assure le chiffrement des données au repos. Les données sont chiffrées une fois que tous les autres traitements, tels que la déduplication, ont été effectués. Le chiffrement des données au repos protège les données sur les périphériques de stockage au cas où l'un d'entre eux serait supprimé du cluster.
Chiffrement des données en transit vSAN peut chiffrer les données en transit pour les hôtes du cluster. Lorsque vous activez le chiffrement des données en transit, vSAN chiffre l'ensemble du trafic de données et de métadonnées entre les hôtes.
Prise en charge du SDK VMware vSAN SDK est une extension de VMware vSphere Management SDK. Ce SDK comprend de la documentation, des bibliothèques et des exemples de code qui permettent aux développeurs d'automatiser l'installation, la configuration, la surveillance et le dépannage de vSAN.

Termes et définitions vSAN

vSAN introduit des termes et définitions spécifiques importants à comprendre.

Avant de commencer avec vSAN, passez en revue les termes et définitions vSAN clés.

Groupe de disques (vSAN Original Storage Architecture)

Un groupe de disques est une unité de capacité et de performances de stockage physique sur un hôte et un groupe de périphériques physiques fournissant des performances et de la capacité au cluster vSAN. Sur chaque hôte ESXi qui met à disposition ses périphériques locaux dans un cluster vSAN, les périphériques sont organisés en groupes de disques.

Chaque groupe de disques doit comporter un périphérique de cache Flash et un ou plusieurs périphériques de capacité. Les périphériques utilisés pour le cache ne peuvent pas être partagés entre groupes de disques, et ne peuvent pas être utilisés à d'autres fins. Un périphérique de mise en cache unique doit être dédié à un groupe de disques unique. Dans les cluster hybrides, les périphériques Flash sont utilisés pour la couche de cache et les disques magnétiques sont utilisés pour la couche de capacité de stockage. Dans un cluster intégralement Flash, des périphériques Flash sont utilisés à la fois pour le cache et la capacité. Pour plus d'informations sur la création et la gestion de groupes de disques, reportez-vous à la section Administration de VMware vSAN.

Pool de stockage (vSAN Express Storage Architecture)

Un pool de stockage est une représentation de tous les périphériques de stockage sur un hôte réclamés par vSAN. Chaque hôte contient un pool de stockage. Chaque périphérique du pool de stockage contribue à la fois à la capacité et aux performances. Le nombre de périphériques de stockage autorisés est déterminé par la configuration de l'hôte.

Capacité consommée

La capacité consommée est la quantité de capacité physique consommée par une ou plusieurs machines virtuelles à tout moment. Plusieurs facteurs déterminent la capacité consommée, notamment la taille consommée de vos fichiers .vmdk, des réplicas de protection, etc. Lors du calcul du dimensionnement du cache, ne tenez pas compte de la capacité utilisée pour les réplicas de protection.

Stockage basé sur un objet

vSAN stocke et gère les données sous la forme de conteneurs de données flexibles nommés objets. Un objet est un volume logique dont les données et métadonnées sont distribuées dans le cluster. Par exemple, chaque fichier .vmdk est un objet, tout comme chaque snapshot. Lorsque vous provisionnez une machine virtuelle sur une banque de données vSAN, vSAN crée un jeu d'objets constitué de plusieurs composants pour chaque disque virtuel. Il crée également l'espace de noms de base de la machine virtuelle qui est un objet de conteneur stockant tous les fichiers de métadonnées de votre machine virtuelle. En fonction de la stratégie de stockage de machine virtuelle attribuée, vSAN provisionne et gère chaque objet, individuellement, ce qui peut impliquer également de créer une configuration RAID pour chaque objet.
Note : Si vSAN Express Storage Architecture est activé, chaque snapshot n'est pas un nouvel objet. Un fichier .vmdk de base et ses snapshots sont contenus dans un objet vSAN. En outre, le résumé est sauvegardé par des objets vSAN dans vSAN ESA.
Lorsque vSAN crée un objet pour un disque virtuel et détermine comment distribuer l'objet dans le cluster, il tient compte des facteurs suivants :
  • vSAN vérifie que la configuration requise pour le disque virtuel est appliquée conformément aux paramètres de la stratégie de stockage de la machine virtuelle spécifiée.
  • vSAN vérifie que les ressources de cluster adéquates sont utilisées lors du provisionnement. Par exemple, vSAN détermine le nombre de réplicas à créer en fonction de la stratégie de protection. La stratégie de performances détermine la quantité de cache de lecture Flash allouée à chaque réplica, le nombre de bandes à créer pour chacune d'elles et leur emplacement dans le cluster.
  • vSAN surveille et crée des rapports en continu sur l'état de conformité de la stratégie du disque virtuel. En cas d'état de non-conformité de la stratégie, vous devez résoudre le problème sous-jacent.
    Note : Le cas échéant, vous pouvez modifier les paramètres de la stratégie de stockage de la machine virtuelle. Cela n'affecte en rien l'accès à la machine virtuelle. vSAN limite activement le stockage et les ressources du réseau utilisés pour la reconfiguration afin de minimiser l'impact de la reconfiguration d'objet sur des charges de travail normales. Lorsque vous modifiez les paramètres d'une stratégie de stockage de machine virtuelle, vSAN peut démarrer un processus de recréation d'objets qui est suivi de la resynchronisation. Reportez-vous à la section Surveillance et dépannage de vSAN.
  • vSAN vérifie que les composants de protection requis, comme les miroirs et les témoins, sont placés sur des hôtes ou des domaines de pannes distincts. Par exemple, pour recréer des composants pendant une panne, vSAN recherche des hôtes ESXi satisfaisant aux règles de placement selon lesquelles les composants de protection d'objets de machine virtuelle doivent être placés sur deux hôtes distincts ou dans des domaines de pannes.

Banque de données vSAN

Une fois que vous activez vSAN sur un cluster, une banque de données vSAN unique est créée. Elle s'affiche comme un autre type de banque de données dans la liste des banques de données susceptibles d'être disponibles, notamment Virtual Volume, VMFS et NFS. Une seule banque de données vSAN fournit différents niveaux de service pour chaque machine virtuelle ou chaque disque virtuel. Dans vCenter Server®, les caractéristiques de stockage de la banque de données vSAN s'affichent sous la forme d'un ensemble de capacités. Vous pouvez référencer ces capacités lors de la définition d'une stratégie de stockage pour machines virtuelles. Lors du déploiement ultérieur des machines virtuelles, vSAN utilise cette stratégie pour placer les machines virtuelles de manière optimale en fonction de la configuration requise de chaque machine virtuelle. Pour plus d'informations sur l'utilisation de stratégies de stockage, reportez-vous à la documentation Stockage vSphere.

Une banque de données vSAN a des caractéristiques spécifiques à prendre en compte.
  • vSAN fournit une banque de données vSAN unique accessible par tous les hôtes du cluster, qu'ils contribuent ou non au stockage sur le cluster. Chaque hôte peut également monter d'autres banques de données, comme Virtual Volumes, VMFS ou NFS.
  • Vous pouvez utiliser Storage vMotion pour déplacer des machines virtuelles entre des banques de données vSAN, NFS et VMFS.
  • Seuls les disques magnétiques et les périphériques Flash utilisés pour la capacité peuvent contribuer à la capacité de la banque de données. Les périphériques utilisés pour le cache Flash ne sont pas considérés comme faisant partie de la banque de données.

Objets et composants

Chaque objet est constitué d'un ensemble de composants, déterminé par les capacités utilisées dans la stratégie de stockage de machine virtuelle. Par exemple, lorsque Pannes tolérées est configuré sur 1, vSAN vérifie que les composants de protection, comme les réplicas et les témoins, sont placés sur des hôtes distincts dans le cluster vSAN, où chaque réplica est un composant de l'objet. De plus, toujours dans cette stratégie, si Nombre de bandes de disque par objet est configuré sur 2 ou plus, vSAN agrège également l'objet par bandes dans divers périphériques de capacité et chaque bande est considérée comme un composant de l'objet spécifié. Au besoin, vSAN peut également partitionner des objets volumineux en plusieurs composants.

Une banque de données vSAN contient les types d'objets suivants :

Espace de noms de base de la VM
Répertoire de base de la machine virtuelle dans lequel sont stockés tous les fichiers de configuration de machine virtuelle, comme les fichiers .vmx, les fichiers journaux, les fichiers .vmdk et les fichiers de description delta de snapshot.
VMDK
Disque de machine virtuelle ou fichier .vmdk qui stocke le contenu du lecteur de disque dur d'une machine virtuelle.
Objet de permutation de machine virtuelle
Créé lorsqu'une machine virtuelle est mise sous tension.
VMDK delta de snapshot
Créés lorsque des snapshots de machine virtuelle sont pris. Ces disques delta ne sont pas créés pour vSAN Express Storage Architecture.
Objet de mémoire
Créé lorsque l'option de mémoire de snapshot est sélectionnée au moment de la création ou de l'interruption d'une machine virtuelle.

État de conformité d'une machine virtuelle : Conforme et Non conforme

Une machine virtuelle est considérée comme non conforme lorsqu'un ou plusieurs de ses objets échouent à répondre aux conditions requises de sa stratégie de stockage attribuée. Par exemple, l'état peut devenir non conforme lorsque l'une des copies miroirs est inaccessible. Si vos machines virtuelles sont en conformité avec l'exigence définie dans la stratégie de stockage, l'état de vos machines virtuelles est conforme. Dans l'onglet Emplacement physique du disque sur la page Disques virtuels, vous pouvez vérifier l'état de conformité de l'objet de la machine virtuelle. Pour plus d'informations sur le dépannage d'un cluster vSAN, reportez-vous à la section Surveillance et dépannage de vSAN.

État des composants : états Dégradé et Absent

vSAN reconnaît les états de pannes suivants pour les composants :
  • Dégradé. Un composant est Dégradé lorsque vSAN détecte la panne permanente d'un composant et détermine que le composant en panne ne peut pas revenir à son état de fonctionnement d'origine. En conséquence, vSAN commence à recréer les composants dégradés immédiatement. Cet état peut survenir lorsqu'un composant se trouve sur un périphérique en panne.
  • Absent. Un composant est Absent lorsque vSAN détecte la panne temporaire d'un composant au cours de laquelle des composants, y compris l'ensemble de leurs données, sont susceptibles de récupérer et de renvoyer vSAN à son état d'origine. Cet état peut survenir lorsque vous redémarrez des hôtes ou si vous débranchez un périphérique d'un hôte vSAN. vSAN commence à recréer les composants se trouvant dans l'état Absent après un délai de 60 minutes.

État d'un objet : Sain et Défectueux

En fonction du type de pannes et de leur nombre dans le cluster, un objet peut être dans l'un des états suivants :
  • Intègre. Lorsqu'au moins un miroir RAID 1 complet est disponible ou lorsque le nombre de segments de données minimal requis est disponible, l'objet est considéré comme étant sain.
  • Défectueux. Un objet est considéré comme défectueux lorsqu'aucun miroir complet n'est disponible ou que le nombre minimal de segments de données requis n'est pas disponible pour les objets RAID 5 ou RAID 6. Si moins de 50 pour cent des votes d'un objet sont disponibles, l'objet est défectueux. S'il y a plusieurs pannes dans le cluster, les objets peuvent devenir défectueux. Lorsque l'état opérationnel d'un objet est considéré comme défectueux, la disponibilité de la machine virtuelle associée est affectée.

Témoin

Un témoin est un composant contenant uniquement des métadonnées et non des données d'application réelles. Il sert d'arbitre en cas de décision à prendre concernant la disponibilité des composants de banque de données restants, après une panne potentielle. Un témoin consomme environ 2 Mo d'espace pour les métadonnées sur la banque de données vSAN lors de l'utilisation du format sur disque 1.0 et 4 Mo pour le format sur disque version 2.0 et versions ultérieures.

vSAN conserve un quorum en utilisant un système de vote asymétrique par lequel chaque composant peut comporter plusieurs votes pour décider de la disponibilité des objets. Plus de 50 pour cent des votes qui constituent un objet de stockage de machine virtuelle doivent être accessibles à tout moment pour que l'objet soit considéré comme étant disponible. Lorsque 50 pour cent des votes ou moins sont accessibles à tous les hôtes, l'objet n'est plus disponible pour la banque de données vSAN. Les objets inaccessibles peuvent avoir un impact sur la disponibilité de la machine virtuelle associée.

Système SPBM (Storage Policy-Based Management)

Lorsque vous utilisez vSAN, vous pouvez définir les besoins en stockage d'une machine virtuelle, par exemple, les performances et la disponibilité, sous la forme d'une stratégie. vSAN s'assure que les machines virtuelles déployées sur les banques de données vSAN se voient attribuer au moins une stratégie de stockage de machine virtuelle. Lorsque vous connaissez les conditions de stockage requises de vos machines virtuelles, vous pouvez définir des stratégies de stockage et les attribuer à vos machines virtuelles. Si vous n'appliquez pas de stratégie de stockage lors du déploiement de machines virtuelles, vSAN attribue automatiquement une stratégie vSAN par défaut avec l'élément Pannes tolérées configuré sur 1, une bande de disque unique pour chaque objet et un disque virtuel provisionné dynamiquement. Pour de meilleurs résultats, définissez vos propres stratégies de stockage de machine virtuelle, même si les conditions requises de vos stratégies sont identiques à celles définies dans la stratégie de stockage par défaut. Pour plus d'informations sur l'utilisation de stratégies de stockage vSAN, reportez-vous à la section Administration de VMware vSAN.

vSphere PowerCLI

VMware vSphere PowerCLI ajoute la prise en charge du scriptage de la ligne de commande pour vSAN, pour vous aider à automatiser les tâches de configuration et de gestion. vSphere PowerCLI fournit une interface Windows PowerShell avec vSphere API. PowerCLI inclut des cmdlets pour administrer les composants vSAN. Pour plus d'informations sur l'utilisation de vSphere PowerCLI, reportez-vous à la Documentation de vSphere PowerCLI.

Différences entre vSAN et le stockage traditionnel

Bien que vSAN partage de nombreuses caractéristiques avec les tableaux de stockage traditionnel, le comportement général et le fonctionnement de vSAN est différent.

Par exemple, vSAN peut uniquement gérer des hôtes ESXi et utiliser ceux-ci, et une instance unique de vSAN ne peut prendre en charge qu'une seule banque de données pour le cluster.

vSAN et le stockage traditionnel diffèrent également sur les points suivants :
  • vSAN ne requiert pas de stockage en réseau externe pour stocker les fichiers des machines virtuelles à distance, contrairement à Fibre Channel (FC) ou au réseau SAN (Storage Area Network).
  • Avec le stockage traditionnel, l'administrateur de stockage préalloue de l'espace de stockage à différents systèmes de stockage. vSAN transforme automatiquement les ressources de stockage local des hôtes ESXi en un pool de stockage unique. Ces pools peuvent être divisés et attribués à des machines virtuelles et à des applications en fonction de leurs exigences en matière de qualité de service.
  • vSAN ne se comporte pas comme des volumes de stockage traditionnels basés sur des LUN ou des partages NFS. Le service cible iSCSI utilise les LUN pour activer un initiateur sur un hôte distant afin de transporter les données au niveau bloc vers un périphérique de stockage dans le cluster vSAN.
  • Certains protocoles de stockage standard, tels que FCP, ne s'appliquent pas à vSAN.
  • vSAN est fortement intégré à vSphere. Vous n'avez pas besoin de plug-ins dédiés ni d'une console de stockage pour vSAN, contrairement au stockage traditionnel. Vous pouvez déployer, gérer et surveiller vSAN à l'aide de vSphere Client.
  • Un administrateur de stockage dédié n'a pas besoin de gérer vSAN. Un administrateur vSphere peut toutefois gérer un environnement vSAN.
  • Avec vSAN, les stratégies de stockage de VM sont automatiquement affectées lorsque vous déployez de nouvelles machines virtuelles. Les stratégies de stockage peuvent être modifiées dynamiquement, le cas échéant.