不要僅僅基于平均的I/O負(fù)載來(lái)設(shè)計(jì)用于VDI的存儲(chǔ)系統(tǒng),同時(shí)還必須兼顧I/O壓力高峰時(shí)刻存儲(chǔ)的需求,以便提升用戶體驗(yàn)。擁有足夠的存儲(chǔ)空間容量無(wú)疑是重要的,但是存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能則更為重要。因?yàn)閷?duì)于一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)講,磁盤驅(qū)動(dòng)器的數(shù)量是決定存儲(chǔ)整體性能的關(guān)鍵因素,可能最后你可能為了獲得更高的 I/O性能而擁有了更多的存儲(chǔ)容量。
FC通道、iSCSI及NAS
使用何種類型的存儲(chǔ)經(jīng)常隨著預(yù)算多少以及當(dāng)前環(huán)境中現(xiàn)存的存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)而定。FC通道模式的SAN會(huì)提供不錯(cuò)的性能,但是可能對(duì)于一個(gè)VDI環(huán)境來(lái)講還是有點(diǎn)貴。iSCSI以及 NAS(NFS)則是非常吸引人的除了FC之外的部署模式了,但是你必須確保它們確實(shí)可以滿足I/O性能需求。使用10Gb以太網(wǎng),對(duì)于iSCSI或者 NAS設(shè)備來(lái)講可以顯著提升性能,但是如果你尚未部署10Gb萬(wàn)兆以太網(wǎng)環(huán)境,那么從頭部署全新萬(wàn)兆環(huán)境,可能會(huì)與部署FC環(huán)境一樣貴。
在I/O壓力高峰時(shí)期,業(yè)務(wù)系統(tǒng)所產(chǎn)生的每秒I/O操作請(qǐng)求可能會(huì)讓iSCSI或者NAS設(shè)備承受不了。但是增加更多的緩存或者在存儲(chǔ)設(shè)備前面增加某種加速裝置,則可以起到非常好的性能提升作用。iSCSI以及NFS協(xié)議均會(huì)對(duì)主機(jī)服務(wù)器上的CPU造成額外的負(fù)擔(dān),對(duì)于iSCSI,可以考慮使用硬iSCSI Initiator卡萊緩解主機(jī)CPU負(fù)載。但是對(duì)于NFS,則沒(méi)有專用的加速器,但是確實(shí)有一些基于NFS協(xié)議的緩存解決方案。
LUN大小以及RAID
當(dāng)為VDI環(huán)境來(lái)設(shè)置對(duì)應(yīng)的LUN或者卷的存儲(chǔ)容量的時(shí)候,為了確保對(duì)應(yīng)的LUN能夠提供所需要的IOPS性能是要著重考慮,但是也不要一味的只考慮性能而忽略了容量問(wèn)題。當(dāng)然,對(duì)于LUN到底設(shè)置為多大才合適,這方面確實(shí)沒(méi)有什么萬(wàn)金油數(shù)字,因?yàn)橹萍s的因素確實(shí)非常多。通常,對(duì)應(yīng)的LUN所在的 RAID組中所包含的物理磁盤驅(qū)動(dòng)器數(shù)量越多越好。你也不能把LUN設(shè)置的太小。使用完整虛擬磁盤還是虛擬鏈接克隆方式,也是一個(gè)影響容量需求的因素,因?yàn)楹笳邥?huì)占用更小的磁盤空間。
你需要更好的數(shù)據(jù)保護(hù),還是更好的性能?這方面也有多種RAID級(jí)別可選。影響你對(duì)RAID級(jí)別選擇的一個(gè)關(guān)鍵因素就是對(duì)應(yīng)的虛擬桌面的讀寫比例。當(dāng)從一個(gè)RAID組中讀出數(shù)據(jù)的時(shí)候,沒(méi)有任何I/O懲罰存在,但是當(dāng)向RAID組中寫入的時(shí)候,I/O懲罰便會(huì)出現(xiàn)了。對(duì)應(yīng)的RAID級(jí)別保護(hù)數(shù)據(jù)的能力越高,那么其產(chǎn)生的I/O懲罰就會(huì)越高。比如RAID1的I/O懲罰值為2,因?yàn)槊看螌懭刖鶗?huì)被寫入鏡像盤,RAID5的懲罰則為4,而RAID6則上升為6了。如果你的整體環(huán)境中,寫I/O遠(yuǎn)遠(yuǎn)多余讀I/O,那么你應(yīng)當(dāng)去考慮使用那些在數(shù)據(jù)寫入時(shí)的懲罰值較小的RAID類型。另外,使用較大的寫緩存,或者采用NetApp類似的RAID DP專用算法,也會(huì)有些作用。(譯者注:NetApp的RAID-DP并不會(huì)降低懲罰,NetApp主要是依靠WAFL的數(shù)據(jù)布局算法來(lái)加速寫過(guò)程)
磁盤驅(qū)動(dòng)器類型
SAS磁盤驅(qū)動(dòng)器可以提供更優(yōu)的性能,然而SATA驅(qū)動(dòng)器就可以降低存儲(chǔ)整體成本。使用一萬(wàn)五千轉(zhuǎn)的磁盤驅(qū)動(dòng)器雖然可以加速數(shù)據(jù)I/O性能,但是相比一萬(wàn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器而言,其成本也是更加高昂的。固態(tài)硬盤(SSD)可以提供驚人的性能,但是其價(jià)格更是高不可攀。為虛擬桌面環(huán)境選擇驅(qū)動(dòng)器通常意味著在你預(yù)算承受的基礎(chǔ)上購(gòu)買最好的磁盤。慢速低性能的SATA盤通常不適用于大多數(shù)的虛擬桌面I/O負(fù)載,所以SAS磁盤無(wú)疑是比較好的選擇。
一萬(wàn)五千轉(zhuǎn)的磁盤驅(qū)動(dòng)器在數(shù)據(jù)讀寫方面會(huì)更快,而且整體延遲也較低,但是轉(zhuǎn)速對(duì)于磁頭尋道延遲方面不會(huì)有任何影響。所以,雖然可能驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速提高50%,但是整體性能可能只有30%的提升。
你也可以考慮混合使用快速的磁盤驅(qū)動(dòng)器來(lái)滿足更高的性能需求,而對(duì)于那些對(duì)性能需求不太高的地方就可以使用低速低成本的磁盤驅(qū)動(dòng)了。你可以將用于存儲(chǔ)鏈接克隆的源LUN放置在快速的SSD固態(tài)驅(qū)動(dòng)器上,而將Delta數(shù)據(jù)部分放置在SAS驅(qū)動(dòng)器上。而且你可以考慮使用一些封裝之后的新技術(shù),比如自動(dòng)分級(jí)存儲(chǔ),可以動(dòng)態(tài)的根據(jù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的熱度來(lái)講數(shù)據(jù)自動(dòng)放入合適的存儲(chǔ)層級(jí)中。
緩存和SAN加速器
使用某種緩存設(shè)備,或者SAN加速器,可以讓慢速的存儲(chǔ)設(shè)備提供更高的性能,可以用于緩解啟動(dòng)風(fēng)暴或者其他不定期的I/O壓力高峰給存儲(chǔ)系統(tǒng)所帶來(lái)的影響。而且也可能會(huì)為你省錢,因?yàn)槟憧梢允褂帽阋说拇鎯?chǔ)設(shè)備來(lái)承載虛擬桌面環(huán)境下苛刻的I/O需求了。諸如NetApp的Flash Cache可以對(duì)性能有較大的改善,可以顯著提升原有存儲(chǔ)系統(tǒng)的IOPS性能。你可以根據(jù)不同的場(chǎng)景來(lái)配置相應(yīng)的緩存加速方案,比如啟動(dòng)風(fēng)暴這種場(chǎng)景,就對(duì)讀性能有較大的敏感性,所以增加只讀緩存就可以對(duì)性能有較大改觀了。
SAN加速器也是一個(gè)很棒的選擇,它可以在你的存儲(chǔ)系統(tǒng)之前形成一個(gè)緩存層。飛康的Network Storage Server (NSS)針對(duì)VMware View的 SAN加速器就是一個(gè)容易部署的裝置,可以顯著提升存儲(chǔ)性能。它甚至可以允許你在虛擬桌面環(huán)境中使用低成本的SATA驅(qū)動(dòng)器,而仍然可以獲得足夠的性能。
其他有用的存儲(chǔ)特性
通常存儲(chǔ)系統(tǒng)一般會(huì)打包入不少的特性,這些特性可以幫助你將一些原本非常復(fù)雜的工作移動(dòng)到存儲(chǔ)陣列內(nèi)部完成。如果將一些最適宜在存儲(chǔ)內(nèi)部解決的問(wèn)題交給存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)完成,那么無(wú)疑會(huì)顯著提升工作效率以及性能。這里就列出了一些對(duì)虛擬桌面環(huán)境有益的存儲(chǔ)系統(tǒng)特性。
數(shù)據(jù)保護(hù)特性。諸如一些類似微軟的虛擬卷影拷貝服務(wù) (VSS)的技術(shù),可以保留之前某個(gè)時(shí)刻的系統(tǒng)版本快照,這種技術(shù)可以讓用戶迅速的恢復(fù)他們的數(shù)據(jù)。但是如果在所有用戶桌面環(huán)境中都部署這個(gè)技術(shù),那么就會(huì)增加非常多的開(kāi)銷,而且還會(huì)增加存儲(chǔ)系統(tǒng)的I/O壓力。使用飛康的NSS SAN加速器,你可以在VDI的Gold master桌面模板中裝入一個(gè)代理程序,這樣就可以讓虛擬桌面與NSS SAN加速器通信,所以任何在Guest OS中的數(shù)據(jù)變更均會(huì)被SAN加速器設(shè)備保存。用戶可以使用瀏覽工具直接瀏覽之前歷史時(shí)刻的數(shù)據(jù)版本快照,從而恢復(fù)對(duì)應(yīng)的文件,這樣就可以不影響后端的存儲(chǔ)系統(tǒng)了。
重復(fù)數(shù)據(jù)刪除特性。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)可以極大的降低虛擬桌面環(huán)境中的實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)空間的占用量,尤其是在使用完全影像模式而不是鏈接克隆模式的虛擬機(jī)時(shí)。如果你有100個(gè)虛擬桌面,每個(gè)擁有一個(gè)20GB的磁盤,那么你需要大概2TB的桌面存儲(chǔ)空間。但是虛擬桌面用戶通常情況下都運(yùn)行相同的操作系統(tǒng)以及幾乎相同的應(yīng)用程序,所以整個(gè)系統(tǒng)中就存在大量冗余重復(fù)的數(shù)據(jù)。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)可以在完全影像模式的虛擬機(jī)環(huán)境下去重大概 90%的不必要存儲(chǔ)空間占用,所以2TB的存儲(chǔ)空間實(shí)際上可以通過(guò)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)降低到200GB的實(shí)際空間占用。如果使用鏈接克隆技術(shù),那么一份原始的源盤影像會(huì)被所有使用者共享,變更的數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)到delta文件中存放,delta文件大概也就是2GB到5GB的大小。但是如果你決定要使用完全影像模式的虛擬機(jī)環(huán)境,那么重復(fù)數(shù)據(jù)刪除幾乎是必須的了。
自動(dòng)精簡(jiǎn)配置特性。鏈接克隆整個(gè)技術(shù)本身已經(jīng)是非常節(jié)省空間的了,所以此時(shí),自動(dòng)精簡(jiǎn)配置不會(huì)產(chǎn)生太多的益處。但是在使用完全影像模式的虛擬機(jī)環(huán)境下,自動(dòng)精簡(jiǎn)配置就可是一個(gè)非常好的空間節(jié)省技術(shù)了,甚至可以允許你超分配存儲(chǔ)空間。如果結(jié)合使用自動(dòng)精簡(jiǎn)配置與重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù),那么就可以在完全影像模式環(huán)境下產(chǎn)生非常高的存儲(chǔ)空間節(jié)省率。自動(dòng)精簡(jiǎn)配置可以在存儲(chǔ)設(shè)備層實(shí)現(xiàn),也可以在虛擬化層實(shí)現(xiàn)。在虛擬桌面環(huán)境下可以同時(shí)在這兩個(gè)層次實(shí)現(xiàn)自動(dòng)精簡(jiǎn)配置。但是如果將它下放給存儲(chǔ)設(shè)備層來(lái)實(shí)現(xiàn),會(huì)具有更大的意義,因?yàn)檫@樣可以緩解虛擬化層的負(fù)載,而且同時(shí)也可以降低管理上的復(fù)雜度,因?yàn)橹恍枰诖鎯?chǔ)層來(lái)監(jiān)控被自動(dòng)精簡(jiǎn)之后的磁盤即可。
VMware公司的 vStorage APIs for Array Integration(VAAI)允許很多必須由虛擬化層所實(shí)現(xiàn)的很多與存儲(chǔ)相關(guān)的任務(wù)被下放到存儲(chǔ)系統(tǒng)中來(lái)完成,包括數(shù)據(jù)拷貝操作(克隆、存儲(chǔ)的 vMotion)、磁盤清零操作以及vmdk文件鎖操作。在虛擬桌面環(huán)境中利用VAAI,可以提供很多好處,因?yàn)橄鄬?duì)于在虛擬化層實(shí)現(xiàn)來(lái)講,很多牽扯到磁盤的操作會(huì)更快被響應(yīng)而且更加高效。然而,VAAI仍然是一個(gè)新東西,它被存儲(chǔ)廠商的廣泛采納和整合仍然需要時(shí)間,但是,當(dāng)前如果一臺(tái)陣列支持了VAI,那么就代表著它能提供更多的好處,而且隨著這項(xiàng)技術(shù)的成熟,益處還會(huì)更多。
了解你的需求
在虛擬桌面環(huán)境下設(shè)計(jì)存儲(chǔ)系統(tǒng),有很多事情要考慮。然而,有限的預(yù)算無(wú)疑是制約選擇的最大因素。有很多創(chuàng)新性的解決方案讓你可以獲得足夠支撐虛擬桌面環(huán)境的所需的性能。但是最初始的一部就是要了解你的環(huán)境下的需求。一個(gè)合適的預(yù)估會(huì)協(xié)助你定義好合適的需求,反過(guò)來(lái),也會(huì)幫助你合理的規(guī)劃存儲(chǔ)容量。當(dāng)有了合理規(guī)劃的存儲(chǔ)之后,你就可以享受虛擬桌面所帶來(lái)的好處了。
原文作者:Eric Siebert
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