Новости Статьи VMware Veeam StarWind vStack Microsoft Nakivo Citrix Symantec События Релизы Видео Контакты Авторы RSS
Виртуализация и виртуальные машины

Все самое нужное о виртуализации и облаках

Более 6300 заметок о VMware, AWS, Azure, Veeam, Kubernetes и других

VM Guru / Articles / Что такое и как работает кэширование Log-structured Write Cache (LWC) в решении StarWind Virtual SAN.

Что такое и как работает кэширование Log-structured Write Cache (LWC) в решении StarWind Virtual SAN.

Что такое и как работает кэширование Log-structured Write Cache (LWC) в решении StarWind Virtual SAN.

Автор: Александр Самойленко
Дата: 10/12/2018

Поддержите VM Guru!

USDT / TRC20, адрес: TCDP7d9hBM4dhU2mBt5oX2x5REPtq9QdU1




Статья:

Еще 8 лет назад мы писали о кэшировании в решении StarWind Virtual SAN, которое является лучшим на сегодняшний день программным средством создания отказоустойчивых хранилищ для виртуальных машин. С тех пор многое менялось, но пользовали применяли надежное кэширование на запись write-back для нагрузок, требующих высокой производительности подсистемы хранения. Но у такого кэширования есть недостаток - возможность потери данных в случае отключения электропитания.

Что такое Log-structured Write Cache (LWC), и для чего он нужен?

Кэширование Write-back caching - это когда запись данных производится в кэш, размещенный в оперативной памяти. Запись же в основную память производится позже (при вытеснении или по истечению времени), при этом в одной операции группируются несколько операций записи в соседние блоки хранилища в целях повышения производительности.

Очевидно, кэширование Write-back дает преимущества быстродействия RAM-диска, но в случае отключения питания для сервера пользователи могут потерять свои данные, изменившиеся за некоторый промежуток времени. Выходом также не является и синхронизация кэширования для нескольких узлов, так как блэкаут может случиться на уровне всего датацентра, либо на уровне отдельной стойки, куда установлены все узлы StarWind Virtual SAN.

В итоге, в StarWind придумали новую архитектуру механизма кэширования - Log-structured Write Cache (LWC), содержащую 2 основных компонента:

1. Во-первых, LWC представляет собой комбинацию двух кэшей - быстродействующего (L1) в оперативной памяти (ему нужно где-то 3 ГБ на каждый 1 ТБ хранилища виртуальных машин) и энергонезависимой памяти на SSD (L2), куда асинхронно сбрасываются операции записи из RAM-кэша. Эта операция сброса занимает совсем немного времени, поэтому в случае внезапного отключения питания потеряно будет совсем мало данных.

2. Во-вторых, еще одна важная возможность LWC - это группировка операций записи в целях повышения производительности (Log-structured). Мы уже писали о файловой системе LSFS (Log-structured File System), в которой небольшие операции записи от виртуальных машин хост-сервера, которые смешиваются и идут в случайном порядке (small random writes), преобразуются в большие последовательные операции записи, что также существенно увеличивает производительность. Это так называемая ликвидация эффекта I/O Blender.

Аналогично и в Log-structured Write Cache - операции записи, сброшенные из оперативной памяти на SSD-хранилище, группируются в более длинные цепочки данных, которые потом в асинхронном режиме мигрируют уже на постоянное хранилище. В качестве SSD-хранилища для такого кэша потребуется не менее 16 ГБ дискового пространства, а в идеале его объем должен составлять где-то 10-20% от нижележащей дисковой емкости.

Ну и немаловажный эффект от использования LWC: в случае сбоя электропитания, когда узлы снова станут доступными, вам не потребуется ждать долгой полной ресинхронизации узлов - нужно будет только накатить структурированный лог на оба HA-устройства и продолжить их использовать.

Как настроить LWC на HA-устройствах в ОС Windows Server 2012 R2 / Windows Server 2016

Открываем StarWind Management Console, добавлем узел StarWind (Add Sever), после чего нажимаем Add Device (advanced):

Выбираем Hard Disk Device для создания нового HA-устройства:

Выбираем тип Virtual Disk:

Вводим имя, размещение и размер виртуального диска:

И вот тут выбираем тип диска с поддержкой LWC - Thick-provisioned with Write Log:

Кстати, обратите внимание, что для гипервизора Windows Hyper-V нужно выставить размер блока 4096 байт, а для VMware ESXi, XenServer или KVM - 512 байт.

После этого определяем размещение лога на запись (помните, что под него нужно выделить около 20% общей емкости виртуального диска, который вы создаете):

Очень желательно, чтобы он размещался на SSD-устройстве в целях оптимального быстродействия.

В следующем диалоге кэширование Write-Back будет недоступно к выбору, но вы можете выбрать кэширование для операций чтения (Write-Through) уровня L1, что также увеличит производительность. Тут оптимально выделить 1 ГБ такого кэширования на каждый 1 ТБ емкости виртуального диска:

Укажите параметры iSCSI-таргета для устройства:

После этого начнется создание виртуального диска и LWC-устройства:

Лог на запись будет создан как устройство для кэша уровня L2 - такая архитектура увеличивает производительность (подробнее - тут).

Теперь нужно добавить второй узел и второе HA-устройство. Добавьте сервер через Add Server в управляющей консоли:

Запустите Replication manager:

Откроется окно "Replication Manager for lwc1", нажмите там Add Replica:

Выберите тип репликации - синхронная двунаправленная репликация (Synchronous “Two-Way” Replication):

Добавьте узел-партнер, который вы настраивали ранее (дефолтный порт 3261):

Выберите стратегию восстановления Heartbeat:

Выберите создать партнерское устройство (Create new Partner Device):

Выберите его размещение:

Нажмите Change Network Settings для настройки сетевых параметров канала синхронизации и Heartbeat:

Выберите нужные интерфейсы для этих сетей:

Помните, что каналы Heartbeat и Synchronization нужно размещать на разных сетевых адаптерах, а вот Heartbeat и основной канал данных iSCSI - на одном, чтобы не получить ситуацию Split-Brain.

Далее выберите опцию Synchronize from existing Device:

Как и для виртуального диска на первом узле, укажите размещение Write Log:

Начнется процесс создания устройства:

После этого HA-устройство виртуального диска с поддержкой LWC будет готово к использованию. Его статус можно отслеживать в StarWind Management Console:

Больше информации о Log-structured Write Cache (LWC) вы можете получить вот на этой странице. Кроме того, рекомендуем вам почитать пару интересных документов на эту тему:

Интересное:





Зал Славы Рекламодателя
Ближайшие события в области виртуализации:

Быстрый переход:
VMware Broadcom Offtopic Microsoft Veeam Cloud StarWind VMachines NAKIVO vStack Gartner Vinchin Nakivo IT-Grad Teradici VeeamON VMworld PowerCLI Citrix VSAN GDPR 5nine Hardware Nutanix vSphere RVTools Enterprise Security Code Cisco vGate SDRS Parallels IaaS HP VMFS VM Guru Oracle Red Hat Azure KVM VeeamOn 1cloud DevOps Docker Storage NVIDIA Partnership Dell Virtual SAN Virtualization VMTurbo vRealize VirtualBox Symantec Softline EMC Login VSI Xen Amazon NetApp VDI Linux Hyper-V IBM Google VSI Security Windows vCenter Webinar View VKernel Events Windows 7 Caravan Apple TPS Hyper9 Nicira Blogs IDC Sun VMC Xtravirt Novell IntelVT Сравнение VirtualIron XenServer CitrixXen ESXi ESX ThinApp Books P2V HCX vSAN Private AI VCPP VCF Workstation Labs Backup Explore vDefend Data Protection ONE Tanzu AI Intel Live Recovery VCP V2V Aria NSX DPU Update EUC Avi Community Skyline Host Client Chargeback Horizon SASE Workspace ONE Networking Ransomware Tools Performance Lifecycle Network AWS API USB SDDC Fusion Whitepaper SD-WAN Mobile VMUG SRM ARM HCI Converter Photon OS Operations VEBA App Volumes Certification VMConAWS Workspace Imager SplinterDB DRS SAN vMotion Open Source iSCSI Partners HA Monterey Kubernetes vForum Learning vRNI UAG Support Log Insight AMD vCSA NSX-T Graphics NVMe HCIBench SureBackup Docs Carbon Black vCloud Обучение Web Client vExpert OpenStack UEM CPU PKS vROPs Stencils Bug VTL Forum Video Update Manager VVols DR Cache Storage DRS Visio Manager Virtual Appliance PowerShell LSFS Client Datacenter Agent esxtop Book Photon Cloud Computing SSD Comparison Blast Encryption Nested XenDesktop VSA vNetwork SSO VMDK Appliance VUM HoL Automation Replication Desktop Fault Tolerance Vanguard SaaS Connector Event Free SQL Sponsorship Finance FT Containers XenApp Snapshots vGPU Auto Deploy SMB RDM Mirage XenClient MP iOS SC VMM VDP PCoIP RHEV vMA Award Licensing Logs Server Demo vCHS Calculator Бесплатно Beta Exchange MAP DaaS Hybrid Monitoring VPLEX UCS GPU SDK Poster VSPP Receiver VDI-in-a-Box Deduplication Reporter vShield ACE Go nworks iPad XCP Data Recovery Documentation Sizing Pricing VMotion Snapshot FlexPod VMsafe Enteprise Monitor vStorage Essentials Live Migration SCVMM TCO Studio AMD-V KB VirtualCenter NFS ThinPrint Director Memory SIOC Troubleshooting Stretched Bugs ESA Android Python Upgrade ML Hub Guardrails CLI Driver Foundation HPC Orchestrator Optimization SVMotion Diagram Ports Plugin Helpdesk VIC VDS Migration Air DPM Flex Mac SSH VAAI Heartbeat MSCS Composer
Полезные постеры:

Постер VMware vSphere PowerCLI 10

Постер VMware Cloud Foundation 4 Architecture

Постер VMware vCloud Networking

Постер VMware Cloud on AWS Logical Design Poster for Workload Mobility

Постер Azure VMware Solution Logical Design

Постер Google Cloud VMware Engine Logical Design

Постер Multi-Cloud Application Mobility

Постер VMware NSX (референсный):

Постер VMware vCloud SDK:

Постер VMware vCloud Suite:

Управление памятью в VMware vSphere 5:

Как работает кластер VMware High Availability:

Постер VMware vSphere 5.5 ESXTOP (обзорный):

 

Популярные статьи:
Как установить VMware ESXi. Инструкция по установке сервера ESXi 4 из состава vSphere.

Включение поддержки технологии Intel VT на ноутбуках Sony VAIO, Toshiba, Lenovo и других.

Типы виртуальных дисков vmdk виртуальных машин на VMware vSphere / ESX 4.

Как работают виртуальные сети VLAN на хостах VMware ESX / ESXi.

Как настроить запуск виртуальных машин VMware Workstation и Server при старте Windows

Сравнение Oracle VirtualBox и VMware Workstation.

Что такое и как работает виртуальная машина Windows XP Mode в Windows 7.

Диски RDM (Raw Device Mapping) для виртуальных машин VMware vSphere и серверов ESX.

Работа с дисками виртуальных машин VMware.

Где скачать последнюю версию VMware Tools для виртуальных машин на VMware ESXi.

Подключение локальных SATA-дисков сервера VMware ESXi в качестве хранилищ RDM для виртуальных машин.

Как перенести виртуальную машину VirtualBox в VMware Workstation и обратно

Инфраструктура виртуальных десктопов VMware View 3 (VDI)

Как использовать возможности VMware vSphere Management Assistant (vMA).

Бесплатные утилиты для виртуальных машин на базе VMware ESX / ESXi.

Интервью:

Alessandro Perilli
virtualization.info
Основатель

Ратмир Тимашев
Veeam Software
Президент


Полезные ресурсы:

Последние 100 утилит VMware Labs

Новые возможности VMware vSphere 8.0 Update 1

Новые возможности VMware vSAN 8.0 Update 1

Новые документы от VMware

Новые технологии и продукты на VMware Explore 2022

Анонсы VMware весной 2021 года

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2021

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2020

Новые технологии и продукты на VMware VMworld Europe 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld US 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2019

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2018

Новые технологии и продукты на VMware VMworld 2017



Copyright VM Guru 2006 - 2025, Александр Самойленко. Правила перепечатки материалов.
vExpert Badge