В этом году компания VMware в рамках анонсов конференции Explore 2022 выпустила новые версии платформ vSphere 8 и vSAN 8. Главным нововведением новой версии vSAN стало решение Express Storage Architecture. Это новая архитектура гиперконвергентной инфраструктуры, которая позволяет достичь максимальных показателей производительности и эффективности на базе высокопроизводительных систем хранения.
За счет использования флэш-памяти TLC на основе технологии NVMe, архитектура ESA имеет множество преимуществ по сравнению со стандартной vSAN Original Storage Architecture (OSA), которая также продолжает поддерживаться для стандартного на текущий момент оборудования (устройства SATA/SAS).
Традиционно, в vSAN одним из фундаментальных понятий были дисковые группы. Это объединения дисков на хостах ESXi, которые используются для функций хранения (Capacity tier) и кэширования (Caching tier). Необходимо было это для того, чтобы пользователи могли гибко управлять ресурсами HDD и SSD дисков с точки зрения емкостей (дешевле использовать HDD) и производительности кэша (лучше использовать SSD).
Так как архитектура ESA предназначена для высокопроизводительных хранилищ на SSD/NVMe носителях, то необходимость использования дисковых групп отпала - вместо них появился объект Storage Pool. Теперь пользователю не нужно указывать, какие диски будут использоваться для кэширования, а какие для хранения - все они вносят вклад, как в подсистему хранения, так и в подсистему кэширования на паритетной основе (операции ввода-вывода распределяются между устройствами равномерно, не создавая бутылочного горла).
Идея vSAN в том, чтобы обеспечивать скорость чтения на уровне RAID-1, а эффективность использования дискового пространства на уровне RAID-5 / RAID-6. Подсистема работы с хранилищами оптимизирована таким образом, что сейчас поддерживается память TLC, но и сделаны оптимизации для будущих устройств QLC. Об этом рассказал Дункан Эппинг.
Ключевые элементы новой архитектуры - это файловая система log-structured filesystem и специальный durable log. Давайте посмотрим на картинку:
Все данные, которые отправляются на запись в log-structured file system, сначала попадают в durable log. Это позволяет убедиться в том, что данные сохранятся персистентно. Этот durable log является частью блока Performance Leg, который спроектирован для того, чтобы операции записи сохранялись быстро и в первую очередь.
Performance Leg представляет собой конфигурацию уровня RAID-1, принимающую операции записи, которые мгновенно подтверждаются со стороны хранилища, а потом на нижнем уровне данные распределяются уже как избыточный страйп (RAID 5/6) на Capacity Leg. Для этого Performance Leg собирает stripe write размером 512 КБ и отсылает эти блоки на Capacity Leg, ну а для подстраховки этих процессов на случай сбоев у нас всегда есть durable log. Такая схема позволяет достичь наилучшего баланса с точки зрения производительность/доступная емкость в VMware vSAN 8.
Ну и посмотрите интересное видео от Дункана на эту тему: