VMware vSAN 6.7 Journey (03) - vSAN 與 Storage Appliance 的差別 ~ 不自量力の Weithenn

前言

首先，當企業及組織採用 VMware vSAN 軟體定義儲存運作架構時，對於企業及組織來說到底有什麼幫助？

簡單來說，在過去傳統運作架構中「運算及儲存」資源是互相分離的，負責運算資源的通常是 x86 硬體伺服器，而負責儲存資源的則是硬體式專用儲存設備，並且在 x86 硬體伺服器及儲存設備之間還必須採用 SAN 儲存網路以確保高效率運作，同時 IT 管理人員還必須處理 LUN Masking 及 Zoning 等繁雜的流程後才能順利使用儲存資源。

vSAN 與 Storage Appliance 的差別

此外，VMware vSAN 與其它 Storage Appliance 解決方案有何差別？一般來說，在 Storage Appliance 的運作架構中，必須在「每台」ESXi 虛擬化平台中採用「專用」的 CPU 和記憶體等運算資源，以避免虛擬化平台工作負載繁忙時發生資源爭奪的情況，導致提供的儲存資源效能不佳。

同時，Storage Appliance 在整個儲存堆疊架構中，將會有額外的存取動作導致延遲時間拉長進而影響到運作效能。舉例來說，在 Storage Appliance 儲存堆疊架構中，當 VM 虛擬主機需要使用儲存資源時，整個 Storage Appliance 儲存堆疊架構的操作步驟便需要 6 個動作才能完成。

圖、Storage Appliance 儲存堆疊架構示意圖

圖片來源： VMware StorageHub - Server with Local Storage

反觀 VMware vSAN 則是原生內建在 vSphere Hypervisor 層級中，所以無須在每台 ESXi 虛擬化平台中安裝或部署 Appliance，並且 vSAN 使用的運算資源通常在每台 ESXi 虛擬化平台中佔用不到「10 %」，最後當 VM 虛擬主機需要使用 vSAN 儲存資源時，在 vSAN 儲存堆疊架構中只需要 3 個動作的操作步驟即可完成，提供最短存取路徑及延遲時間進而提升整體儲存效能表現。

圖、vSAN 儲存堆疊架構示意圖

圖片來源： VMware StorageHub - Server with Local Storage

vSAN - Server with Local Storage

因此，企業及組織只要透過 VMware vSAN 軟體定義儲存技術，便可以將多台安裝 ESXi 虛擬化平台 x86 硬體伺服器中，所有「本機硬碟」（LocalHardDisk）儲存空間匯整（例如，NVMe 快閃儲存、SSD 固態硬碟、HDD 機械式硬碟……等），建構出高可用性高效能的共享儲存資源集區。因此，企業及組織在建構 VMware vSAN 軟體定義儲存環境後，便能同時解決建置「運算和儲存」2大資源的難題，這也是目前非常熱門的「超融合式架構」（Hyper-Converged Infrastructure，HCI）應用情境。

在每台擔任 vSAN 角色的 x86 硬體伺服器中，可以配置「1 ~ 5 個」快取儲存裝置（例如，NVMe 快閃儲存或 SSD 固態硬碟），以及「1 ~ 7 個」容量儲存裝置（例如，HDD 機械式硬碟）。

圖、vSAN 快取/容量儲存裝置示意圖

圖片來源： VMware StorageHub - Server with Local Storage

當企業及組織需要得到最大化儲存效能時，可以採用「All Flash」的 vSAN 運作架構，例如，NVMe 快閃儲存搭配 SSD 固態硬碟，在 All Flash 的運作架構中「快取層級」（Cache Tier）只會負責資料「寫入」的部份。

倘若，企業及組織需要得到的是兼顧儲存效能及空間時，則可以採用「Hybrid」的 vSAN 運作架構，例如，SSD 固態硬碟搭配 HDD 機械式硬碟，在 Hybrid 的運作架構中「快取層級」（Cache Tier）則會同時負責資料「寫入及讀取」的部份（如圖所示），並且在預設情況下將會以快取層級的儲存裝置中，以「70 %」的快取空間存放資料「讀取」的部分，而「30 %」的快取空間則存放資料「寫入」的部分。