NVMe Memory Tiering в VMware Cloud Foundation 9 - правильный сайзинг вашей инфраструктуры 03/12/2025 Поддержите VM Guru! USDT / TRC20, адрес: TCDP7d9hBM4dhU2mBt5oX2x5REPtq9QdU1 Пост:

В постах ранее мы подчеркивали ценность, которую NVMe Memory Tiering приносит клиентам Broadcom, и то, как это стимулирует ее внедрение. Кто же не хочет сократить свои расходы примерно на 40% просто благодаря переходу на VMware Cloud Foundation 9? Мы также затронули предварительные требования и оборудование в части 1, а архитектуру — в Части 2; так что теперь поговорим о правильном масштабировании вашей среды, чтобы вы могли максимально эффективно использовать свои вложения и одновременно снизить затраты.

Правильное масштабирование для NVMe Memory Tiering касается главным образом оборудования, но здесь есть два возможных подхода: развёртывания greenfield и brownfield.

Начнем с brownfield — внедрения Memory Tiering на существующей инфраструктуре. Вы пришли к осознанию, что VCF 9 — действительно интегрированный продукт, и решили развернуть его, но только что узнали о Memory Tiering. Не волнуйтесь, вы всё ещё можете внедрить NVMe Memory Tiering после развертывания VCF 9. Прочитав части 1 и 2, вы узнали о важности классов производительности и выносливости NVMe, а также о требовании 50% активной памяти. Это означает, что нам нужно рассматривать NVMe-устройство как минимум такого же размера, что и DRAM, поскольку мы удвоим объём доступной памяти. То есть, если каждый хост имеет 1 ТБ DRAM, у нас также должно быть минимум 1 ТБ NVMe. Вроде бы просто. Однако мы можем взять NVMe и покрупнее — и всё равно это будет дешевле, чем покупка дополнительных DIMM. Сейчас объясним.

VMware не случайно транслирует мысль: «покупайте NVMe-устройство как минимум такого же размера, что и DRAM», поскольку по умолчанию они используют соотношение DRAM:NVMe равное 1:1 — половина памяти приходится на DRAM, а половина на NVMe. Однако существуют рабочие нагрузки, которые не слишком активны с точки зрения использования памяти — например, некоторые VDI-нагрузки. Если у вас есть рабочие нагрузки с 10% активной памяти на постоянной основе, вы можете действительно воспользоваться расширенными возможностями NVMe Memory Tiering.

Соотношение 1:1 выбрано по следующей причине: большинство нагрузок хорошо укладывается в такие пропорции. Но это отношение DRAM:NVMe является параметром расширенной конфигурации, который можно изменить — вплоть до 1:4, то есть до 400% дополнительной памяти. Поэтому для рабочих нагрузок с очень низкой активностью памяти соотношение 1:4 может максимизировать вашу выгоду. Как это влияет на стратегию масштабирования?

Отлично, что вы спросили) Поскольку DRAM:NVMe может меняться так же, как меняется активность памяти ваших рабочих нагрузок, это нужно учитывать уже на этапе закупки NVMe-устройств. Вернувшись к предыдущему примеру хоста с 1 ТБ DRAM, вы, например, решили, что 1 ТБ NVMe — разумный минимум, но при нагрузках с очень низкой активной памятью этот 1 ТБ может быть недостаточно выгодным. В таком случае NVMe на 4 ТБ позволит использовать соотношение 1:4 и увеличить объём доступной памяти на 400%. Именно поэтому так важно изучить активную память ваших рабочих нагрузок перед покупкой NVMe-устройств.

Еще один аспект, влияющий на масштабирование, — размер раздела (partition). Когда мы создаём раздел на NVMe перед настройкой NVMe Memory Tiering, мы вводим команду, но обычно не указываем размер вручную — он автоматически создаётся равным размеру диска, но максимум до 4 ТБ. Объём NVMe, который будет использоваться для Memory Tiering, — это комбинация размера раздела NVMe, объёма DRAM и заданного отношения DRAM:NVMe. Допустим, мы хотим максимизировать выгоду и «застраховать» оборудование на будущее, купив 4 ТБ SED NVMe, хотя на хосте всего 1 ТБ DRAM. После настройки вариантами по умолчанию размер раздела составит 4 ТБ (это максимальный поддерживаемый размер), но для Memory Tiering будет использован лишь 1 ТБ NVMe, поскольку используется соотношение 1:1. Если нагрузка изменится или мы поменяем соотношение на, скажем, 1:2, то размер раздела останется прежним (пересоздавать не требуется), но теперь мы будем использовать 2 ТБ NVMe вместо 1 ТБ — просто изменив коэффициент соотношения. Важно понимать, что не рекомендуется менять это соотношение без надлежащего анализа и уверенности, что активная память рабочих нагрузок вписывается в доступный объём DRAM.

Итак, при определении размера NVMe учитывайте максимальный поддерживаемый размер раздела (4 ТБ) и соотношения, которые можно настроить в зависимости от активной памяти ваших рабочих нагрузок. Это не только вопрос стоимости, но и вопрос масштабируемости. Имейте в виду, что даже при использовании крупных NVMe-устройств вы всё равно сэкономите значительную сумму по сравнению с использованием только DRAM.

Теперь давайте поговорим о вариантах развертывания greenfield, когда вы заранее знаете о Memory Tiering и вам нужно закупить серверы — вы можете сразу учесть эту функцию как параметр в расчете стоимости. Те же принципы, что и для brownfield-развертываний, применимы и здесь, но если вы планируете развернуть VCF, логично тщательно изучить, как NVMe Memory Tiering может существенно снизить стоимость покупки серверов. Как уже говорилось, крайне важно убедиться, что ваши рабочие нагрузки подходят для Memory Tiering (большинство подходят), но проверку провести необходимо.

После исследования вы можете принимать решения по оборудованию на основе квалификации рабочих нагрузок. Допустим, все ваши рабочие нагрузки подходят для Memory Tiering, и большинство из них используют около 30% активной памяти. В таком случае всё ещё рекомендуется придерживаться консервативного подхода и масштабировать систему с использованием стандартного соотношения DRAM:NVMe 1:1. То есть, если вам нужно 1 ТБ памяти на хост, вы можете уменьшить объем DRAM до 512 ГБ и добавить 512 ГБ NVMe — это даст вам требуемый общий объем памяти, и вы уверены (благодаря исследованию), что активная память ваших нагрузок всегда уместится в DRAM. Кроме того, количество NVMe-устройств на хост и RAID-контроллер — это отдельное решение, которое не влияет на доступный объем NVMe, поскольку в любом случае необходимо предоставить одно логическое устройство, будет ли это один независимый NVMe или 2+ устройства в RAID-конфигурации. Однако это решение влияет на стоимость и отказоустойчивость.

С другой стороны, вы можете оставить исходный объем DRAM в 1 ТБ и добавить еще 1 ТБ памяти через Memory Tiering. Это позволит использовать более плотные серверы, сократив общее количество серверов, необходимых для размещения ваших нагрузок. В этом случае экономия достигается за счет меньшего количества оборудования и компонентов, а также сокращения затрат на охлаждение и энергопотребление.

В заключение, при определении размеров необходимо учитывать все переменные: объем DRAM, размер NVMe-устройств, размер раздела и соотношение DRAM:NVMe. Помимо этих параметров, для greenfield-развертываний следует проводить более глубокий анализ — именно здесь можно добиться дополнительной экономии, покупая DRAM только для активной памяти, а не для всего пула, как мы делали годами. Говоря о факторах и планировании, стоит также учитывать совместимость Memory Tiering с vSAN — это будет рассмотрено в следующей части серии.