VMware vSAN 8 Express-Speicherarchitektur angekündigt

VMware nutzte VMware Explore, um die Einführung von vSAN 8 mit Express Storage Architecture (ESA) anzukündigen. Diese Speicherarchitektur der nächsten Generation wurde grundlegend überarbeitet, um Hochleistungs-Workloads auf der neuesten Hardware auszuführen. ESA ist eine optionale Alternative zur aktuellen vSAN-Originalspeicherarchitektur und kann auf qualifizierter Hardware, von der ESA zugelassenen vSAN ReadyNodes ausgeführt werden.

Bevor wir auf die Einzelheiten der ESA eingehen, lohnt es sich vielleicht, einen Blick darauf zu werfen, wie weit die Dinge im letzten Jahrzehnt fortgeschritten sind. Vor zehn Jahren waren rotierende Festplatten die Norm, Server folgten dem Mooreschen Gesetz und Flash-Laufwerke waren zwar erhältlich, aber teuer und hatten nicht die Kapazitäten von Festplatten. Cloud-Speicher und Computing steckten noch in den Kinderschuhen und sorgten für Aufsehen.

Heute haben Prozessoren Schwierigkeiten, mit den Anforderungen moderner Anwendungen Schritt zu halten. Die Flash-Technologie ist weitaus ausgereifter und preisgünstiger als je zuvor, wobei NVMe SATA und SAS fast ersetzt. Festplatten werden mittlerweile häufiger für die Archivierung verwendet und Cloud-Speicher gehört für die meisten Unternehmen zum Alltag. Um den Anforderungen der Hardware-, Software- und Cloud-Entwicklung gerecht zu werden, führt VMware Technologien ein, die für Hardware der nächsten Generation optimiert sind.

VMware vSAN ESA

Um mit diesen Innovationen Schritt zu halten, hat VMware die Speicherarchitektur der nächsten Generation entwickelt, die die Vorteile neuer Hardware und Software nutzt. ESA ist optional und einfach zu implementieren.

Der Hauptvorteil liegt in der Abkehr von einem Cache- und Kapazitätsdesign und hin zu einer Single-Tier-Architektur, die andere im softwaredefinierten Bereich übernommen haben. Die Leistung wird nun für Lese- und Schreibaktivitäten über den gesamten Pool verteilt, anstatt primär in den Cache zu fließen. Es besteht außerdem der Vorteil, dass alle SSDs zur Poolkapazität beitragen, während der Cache zuvor nur dupliziert wurde, um die Schreibaktivität zu puffern.

Die Implementierung von vSAN 8 mit ESA bietet unmittelbare Vorteile. ESA bietet verbesserte CPU-Effizienz, verbesserte Verfügbarkeit mit reduzierten Fehlerdomänen, vereinfachte Bereitstellung von Speichergeräten mit proaktiven Erkenntnissen und RAID-6-Datenspeicherung mit RAID-1-Leistung.

Die vSAN Express-Speicherarchitektur kann in bestehende Umgebungen integriert werden, um den Übergang einfacher und transparenter zu gestalten. Für die Implementierung von vSAN ESA sind genehmigte Hardware und eine vSAN Advanced- oder Enterprise-Lizenz erforderlich. Sobald diese Anforderungen erfüllt sind, können VMs über vMotion und SvMotion in den neuen Cluster migriert und mit demselben vCenter Server verwaltet werden. Alle Clustertypen können in derselben Umgebung koexistieren.

Darüber hinaus führt vSAN ESA ein neues patentiertes VM-Protokollstrukturdateisystem (LFS) ein. LFS ist darauf ausgerichtet, große Mengen eingehender E/A zu erfassen, sie mit den zugehörigen Metadaten zu verpacken und die Daten dann platzsparend zu speichern.

Erasure Codierung

Ein wesentlicher Vorteil von vSAN 8 ESA ist die Fähigkeit, RAID-1-Leistung mit der Platzeffizienz von RAID-5/6-Erasure-Coding zu liefern. Wenn ein Cluster groß genug ist, verwenden Sie RAID-6, um ein höheres Maß an Ausfallsicherheit und Leistung zu erzielen. Durch die Bereitstellung dieser Art von Platzeffizienz mit höherer Leistung entfällt der Entscheidungsprozess zwischen Leistung und Ausfallsicherheit, mit dem die meisten IT-Administratoren konfrontiert sind.

Bei Verwendung von RAID-5 passt vSAN 8 ESA die Erasure Coding dynamisch an die Größe des Clusters an. Jetzt können Umgebungen mit weniger Hosts problemlos RAID-5-Erasure-Coding verwenden.

Richtlinienbasierte Komprimierung

Die Komprimierung ist im Stapel nach oben gerückt und erfolgt an der Spitze mit der Möglichkeit, Daten sektorweise zu komprimieren. Theoretisch bedeutet diese Fähigkeit, dass ein 4K-Block von acht Sektoren auf einen einzigen Sektor reduziert werden könnte, was die potenzielle Steigerung der Komprimierung und auch eine granularere Komprimierung pro Block ermöglicht.

Sicherheit

Clusterbasierte Verschlüsselung ist in vSAN ESA enthalten. Die Verschlüsselung erfolgt an der Spitze des Stapels, sodass keine Verschlüsselung und Entschlüsselung erforderlich ist, während die Daten den Stapel durchlaufen. Diese neue Funktionalität verbessert die Ressourcennutzung bei der Datensicherung.

Adaptive Network Traffic Shaping für Resync

Mit der enormen Leistungsverbesserung auf Geräteebene bestand ein größeres Potenzial, den Engpass auf das Netzwerk zu verlagern. Es musste eine Möglichkeit gegeben werden, sicherzustellen, dass eine VM im Falle eines Konflikts mit dem Resynchronisierungsverkehr verfügbare Ressourcen für den VM-E/A-Verkehr bereitstellen kann, um sicherzustellen, dass die Daten ausgeglichen sind und die Speicherrichtlinien eingehalten werden. Diese Funktion wird von Host zu Host dynamisch angepasst.

Erfassen Sie Point-in-Time-Zustände

In vSAN 8 ist exklusiv für ESA eine neue skalierbare, leistungsstarke Snapshot-Engine integriert. Die verbesserte Leistung sorgt für Konsistenz, schnellere Konsolidierung und kurze Betäubungszeiten. Die neueste Snapshot-Engine ist nahtlos in vSphere und VADP-Backup-Lösungen von Drittanbietern integriert. Die SRM- und vSphere-Replikationsleistung wurde verbessert und es ist jetzt möglich, Snapshots von Objekten in einem herabgesetzten Zustand zu erstellen.

Über die Benutzeroberfläche erhalten Administratoren eine visuelle Darstellung, wie viele Daten von einem bestimmten Snapshot verbraucht werden.

Gesundheitsüberwachung

Proaktive Erkenntnisse sind eine Verbesserung, die sich sowohl auf die ursprüngliche Speicherarchitektur als auch auf die Express-Speicherarchitektur auswirkt. In der Vergangenheit konnten Administratoren das Programm zur Verbesserung der Kundenzufriedenheit aufgrund von Unternehmensrichtlinien, Logistik oder anderen Anomalien nicht aktivieren. Dies wurde durch proaktive Erkenntnisse behoben, indem Health Check-Definitionen in die neuen Umgebungen übernommen wurden. Diese Funktion ist sowohl für OSA als auch für ESA verfügbar.

Puffer

Speziell für vSAN OSA wurde die maximale Schreibpuffergröße von 600 GB auf 1.6 TB erhöht, was fast dem Dreifachen der ursprünglichen logischen Grenzen entspricht, sodass eine größere Anzahl von Schreibvorgängen bei „Burst-Rate“-Leistungsniveaus aufgenommen werden kann. Diese Erhöhung der Puffergröße verbessert die Leistungskonsistenz für Umgebungen mit größeren Arbeitssätzen und reduziert den E/A-Bedarf auf der Kapazitätsebene. Dies gilt für vSAN OSA All-Flash-Konfigurationen.

Dieser Schritt ist besonders hilfreich, wenn man bedenkt, dass in der geringen Kapazität, die vSAN für den Cache vorgesehen hatte, nur wenige SSDs verfügbar sind. Natürlich könnten größere Laufwerke verwendet werden, aber angesichts der Standardkapazitäten in neuen SSD-Versionen ab der 1.6-TB-2-TB-Klasse war die Einrichtung nicht effizient.

Abschließende Überlegungen

StorageReview ist seit Jahren ein Fan des VMware vSAN-Produkts. Seit unserem ersten Test von vSAN 6.0 im Jahr 2015 waren wir von den Funktionen und der Benutzerfreundlichkeit, die VMware IT-Administratoren bietet, die Speicher bereitstellen möchten, durch und durch beeindruckt. In dieser Zeit hat sich der Markt jedoch von Jahr zu Jahr weiterentwickelt.

VMware vSAN kam ursprünglich auf den Markt, als Festplatten den Markt dominierten und Flash sich in der frühen Einführungsphase befand. Damals war ein zweistufiges Speicherdesign sinnvoll, da SSDs viel zu teuer waren und nicht über die nötige Kapazität verfügten, um den Speicherbedarf zu decken. Seitdem ist der Preis für Flash gesunken, während gleichzeitig die Kapazität exponentiell zugenommen hat. Konkurrenten wie die Azure Stack HCI-Plattform von Microsoft bieten schon seit einiger Zeit flache Architekturen an, die VMware nun endlich mit der vSAN 8 Express Storage Architecture nachholen konnte.

Aus lizenzrechtlicher Sicht ist für vSAN 8 eine vSphere 8-Lizenz erforderlich. Dies ist eine kleine Enttäuschung, da wir in früheren vSAN-Versionen, die zusammen mit Punktversionen von vSphere herauskamen, erhebliche Verbesserungen festgestellt haben. Wir haben das mit gesehen vSAN6.0 zu vSAN6.2, was zu dramatischen Verbesserungen der All-Flash-Leistung führte, ohne dass eine neue Lizenz erforderlich war. Wenn Sie also die Vorteile von vSAN 8 nutzen möchten, müssen Sie die Lizenzen in Ihrer Umgebung komplett überarbeiten.

Darüber hinaus sind diese Updates zwar großartig für vSAN selbst und die unterstützende ReadyNode-Hardware, aber auch vollständig integrierte Lösungen wie Dell VxRail werden schnell davon profitieren. Wir sind gespannt, was all diese Änderungen bedeuten, wenn es darum geht, mehr Leistung aus vSAN-basierten Plattformen herauszuholen.

VMware vSAN

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