VMware vSAN设计规则深度解析 VMware vSAN，作为Software-Defined Data Center（软件定义数据中心）的核心构造块，通过vSphere原生的高性能体系结构，为全球用户提供了业界领先的超融合基础架构解决方案

    它不仅能够帮助企业安全发展、降低总拥有成本（TCO），还能根据业务未来的发展需求灵活扩展规模

    本文将深入探讨VMware vSAN的设计规则，以期为构建高效、稳定的vSAN环境提供有力指导

     一、vSAN基础架构概述 vSAN借助软件将服务器本地的众多空白磁盘打造成一个虚拟的共享存储

    它利用ESXi主机本地的闪存设备和磁盘来存储数据，并通过以太网，基于可配置的策略在ESXi集群节点之间复制数据

    在vSAN架构中，硬盘或SSD提供永久存储容量层，而基于闪存的设备则提供缓存层，用于读缓存和写缓冲区

     vSAN被包含在vSphere 5.5 U1及以后的版本中

    要想构建vSAN，首先服务器必须满足VMware的兼容性列表要求，其次服务器需配备SSD作为缓存以及HDD或SSD作为容量磁盘的空白磁盘

    这些磁盘应以直通或RAID 0的方式交付，但值得注意的是，并非vSAN集群中的每个节点都需要本地存储，没有本地存储的主机仍可利用分布式数据存储

     二、vSAN设计核心规则 1. 集群节点数量与配置 vSAN集群支持3至64台主机（生产环境建议至少4节点起）

    vSphere 5.5版本支持32节点，而6.0及以后版本支持64节点

    为了充分发挥vSAN的性能，建议配置万兆网卡

    所有主机规格应严格满足vSAN的兼容性要求，以确保系统的稳定性和可靠性

     2. 磁盘组配置 每台主机需配置至少一个磁盘组，最多可配置五个

    磁盘组是vSAN的管理结构，由缓存层和存储层两部分组成

    缓存层必须使用闪存设备（一般为SSD），而存储层则可选择全闪存设备（SSD）或全机械硬盘（HDD）

    每个磁盘组最少需配置两块盘（一块缓存盘+一块存储盘），最多可配置八块盘（一块缓存盘+七块存储盘）

     3. 存储设备分配与性能优化 存储设备（SSD+HDD）需平均分配到各个主机，以避免资源分配不均影响集群可支持的虚拟机数量

    在存储层配置中，多块小容量盘的性能表现通常优于少数大容量盘

    这是因为小容量盘能够更灵活地利用磁盘空间，提高数据访问效率

     4. 缓存层与存储层策略 在vSAN中，缓存层扮演着至关重要的角色

    它负责处理数据的读写操作，提高系统响应速度

    根据使用模式的不同，vSAN支持混合模式和全闪模式

    混合模式下，70%的缓存用于读热点数据块，30%用于写缓存；而在全闪模式下，由于数据盘的读取性能已经足够高，因此所有缓存都被用作写缓存

     为了优化性能，建议SSD容量配置为HDD容量的10%以上，最大支持600G（在较新版本中可能更高）作为缓存使用

    需要注意的是，同一个集群不支持混合模式与全闪存模式共存，因此在选择使用模式时需谨慎考虑业务需求

     5. 数据冗余与容错 vSAN采用分布式RAID体系结构在集群上分发数据，提供数据冗余和容错能力

    它支持条带化（RAID 0）、镜像（RAID 1）、镜像加上条带化（RAID 10）以及擦除编码（RAID 5/6）等技术

    创建的组件副本和副本的数量基于对象策略定义，以确保整个虚拟机的可用性

     在配置vSAN时，应根据业务需求选择合适的冗余级别

    例如，对于关键业务应用，可以选择较高的冗余级别以提高数据可用性；而对于非关键业务应用，则可以选择较低的冗余级别以降低成本

     6. 兼容性与扩展性 为了确保vSAN系统的稳定性和性能，所有硬件组件（包括服务器、SSD、HDD等）都应严格遵循VMware的兼容性列表进行选择

    此外，随着业务的不断发展，vSAN系统也需要具备良好的扩展性

    因此，在选择服务器时，应考虑其支持的硬盘盘位数量以及未来的升级潜力

     三、vSAN实践中的最佳做法 1. 一致性配置 在vSAN集群中，建议采用配置和规格相似的ESXi主机

    这样做可以确保集群中的各个节点具有相似的性能特征，从而提高整体系统的稳定性和可靠性

    如果无法实现完全一致的配置，也应尽量使配置接近，以减少性能上的差异

     2. 两路服务器与四路服务器的选择 从性价比和资源均衡的角度来看，两路服务器在大多数情况下是更为合适的选择

    然而，在受到vSAN磁盘组数量和物理服务器空间限制的情况下，可能需要考虑四路服务器以满足更高的存储和性能需求

    但请注意，这会增加系统的复杂性和成本

     3. SSD缓存的选择与优化 SSD缓存是vSAN中的关键部件之一

    在选择SSD缓存时，应优先考虑性能而非容量

    建议选择Class E以上性能等级、Class C耐写性等级的SSD产品，并确保其采用SAS或NVME（包括U2）接口

    此外，为了降低成本，在使用SSD作为容量磁盘时，可以选择QLC芯片读密集型的SSD产品

     4. 数据访问路径优化 vSAN通过以太网在ESXi集群节点之间复制数据

    为了优化数据访问路径并减少时延，建议采用低延迟、高吞吐量的网络设备，并确保网络配置正确无误

    此外，还可以考虑使用数据压缩和重复数据消除等技术来进一步减少网络带宽的占用

     5. 监控与管理 vSAN系统需要持续的监控和管理以确保其稳定性和性能

    建议使用VMware提供的监控工具（如vCenter Server和vRealize Operations）来实时监控vSAN集群的状态和性能指标，并及时响应任何潜在的故障或性能问题

     四、结论 VMware vSAN作为业界领先的超融合基础架构解决方案之一，其设计规则对于构建高效、稳定的存储环境至关重要

    通过遵循本文所述的核心规则和最佳做法，可以确保vSAN系统能够满足业务需求并持续稳定运行

    随着技术的不断进步和业务的不断发展，vSAN系统也需要不断进行优化和升级以适应新的挑战和机遇

    因此，建议定期评估vSAN系统的性能和稳定性，并根据需要进行相应的调整和改进