VMware vSAN™ 설계 원칙는 오랜 기간과 출시 이후 서서히 변화해 왔으며, 주로 새로운 기능을 고려하고 있습니다. vSAN ESA(Express 스토리지 Architecture)는 클러스터를 설계하고 크기를 조정하는 방법을 재검토해야 할 정도로 많은 개선 사항을 가지고 있습니다.

vSAN ESA 사이징

이제 vSAN Sizer 가 ESA 클러스터를 지원합니다! 클러스터 크기 조정을 테스트하려면 “ESA”를 선택하고 클러스터 구성을 선택할 때 ReadyNodes와 사용할 드라이브의 수량 및 용량을 지정하십시오. 아래 예에서는 동일한 워크로드를 ESA와 OSA 사이징에 모두 적용했으며 호스트 수의 차이가 상당했습니다(OSA의 경우 16개 호스트, ESA의 경우 10개 호스트). vSAN ESA를 사용하면 더 많은 용량을 제공하고 CPU 오버헤드를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 호스트 수를 줄이고 통합 비율을 높임으로써 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

NVMe 드라이브

vSAN ESA를 사용하려면 vSAN ESA 스토리지 계층 사용에 대해 명시적으로 인증된 드라이브가 필요합니다. 여기에서 이러한 드라이브에 대한 HCL/VCG를 찾을 수 있습니다. 이러한 드라이브는 이전 vSAN OSA 용량 계층 플래시 장치보다 더 높은 최소 내구성과 성능 요구 사항을 가지고 있기 때문에 일반적으로 “mixed used”으로 분류됩니다. 이 블로그의 작성 시점에서 그들의 크기는 1.6TB ~ 6.4TB로 다양합니다. 다수의 2RU 서버에서 최대 24개의 드라이브가 지원됩니다. 주문을 받은 후에는 vCenter에서 vSAN Health Checks(monitor –> vSAN –> Health)을 확인하여 드라이브가 요청에 따라 배달되었는지 확인하십시오.

SPBM 정책 설계 의미

RAID 선택 – 클러스터가 2노드가 아닌 이상 RAID 1을 사용하지 마십시오. RAID 5는 이제 3노드 클러스터에서 작동합니다. RAID 5는 실제로 RAID 1보다 성능이 우수합니다. 이제 클러스터 크기에 맞게 자동으로 조정됩니다. 대규모 클러스터의 경우 RAID 6도 유효합니다.

보안 – 이제 암호화는 데이터를 재동기화하고 암호 해독 없이 구성 요소 레그(leg) 간을 이동할 수 있기 때문에 계산을 조금 적게 사용합니다.

압축 – 데이터 압축을 통해 성능을 향상시킬 수 있습니다. 어떻게? 데이터는 VM이 실행 중인 호스트에서 첫 번째 쓰기 전에 압축됩니다. 결과적으로 네트워크를 통해 전송되는 데이터는 이미 압축되어 있기 때문에 더 적은 대역폭을 사용합니다. 압축을 사용하지 않도록 설정하면 더 이상 대규모 데이터 재구성 및 다시 쓰기 작업이 필요하지 않으며, 대신 새로운 쓰기 작업을 위해 압축이 중지됩니다. 이제 압축은 기본적으로 사용하도록 설정되지만 VM별로 조정할 수 있습니다.

CPU

vSAN OSA는 하나 이상의 CPU 스레드를 사용할 수 있었고 일부 다중 스레드 요소(예: Compression Only destage)가 있었지만 기본적으로 스레드 또는 스레드 풀에 1:1을 바인딩하는 프로세스가 있었습니다. 즉, 단일 VM 또는 단일 VMDK 성능의 경우 CPU 클럭 속도를 개선하는 것이 때로는 상위 성능 기능을 개선하는 데 다소 중요할 수 있습니다. vSAN Express Storage Architecture는 병렬성이 뛰어나며 여러 CPU 코어를 활용하는 데 있어 상당한 개선이 이루어졌습니다. 또한 OSA에 비해 CPU 사용량(IOP당 1/3만큼)을 줄이기 위해 여러 IO 경로가 개선되었습니다. 여전히 다른 CPU SKU의 영향이 있지만(일부 CPU는 암호화를 위한 오프로드 엔진이 더 많고 48 코어 플래티넘 CPU는 4 코어 아톰을 능가할 것이다), 그 영향은 이전만큼 크지 않을 것이다.

네트워크

요구 사항은 아니지만 RDMA(RCoEv2) 지원 NIC를 권장합니다. 순수하게 이 기능을 지원하는 NIC는 원하는 다른 모든 오프로드 및 성능 기능을 가질 수 있습니다. NIC용 vSAN VCG는 여기에서 찾을 수 있습니다.

25Gbps 네트워킹 요구 사항과 함께 vSAN ESA가 출시되었습니다. 명확하게 말하면, 이 요구사항은 트래픽 증폭에 대한 우려(사실 ESA는 압축 가능한 트래픽에 대해 훨씬 더 적은 네트워킹 트래픽을 사용할 수 있음)보다는 이점을 입증할 수 있는 하드웨어가 조달되었는지 확인하려는 욕구에 의해 더 추진되었다. 몇 가지 이유로 코어 데이터 센터 업데이트를 통해 랙 리프 스위치의 상위 부분에서도 100Gbps를 확인할 수 있도록 권장합니다.

  1. vSAN ESA는 호스트 내부의 많은 병목 현상을 제거했으며, 이로 인해 병목 현상의 가장 가능성이 높은 원인이 되는 트래픽이 발생했습니다. 이것이 반드시 나쁜 것은 아니지만, 분산형 시스템에서 항상 병목 현상이 발생하고 한 영역의 개선으로 인해 이러한 병목 현상이 발생한다는 것을 반영합니다.
  2. 테스트 결과 워크로드에 처리량이 필요할 때 25Gbps 네트워킹 포트를 포화시킬 수 있는 고성능 NVMe 드라이브는 4개에 불과했습니다.
  3. 파트너 및 OEM과의 대화에서 2 x 100Gbps 호스트는 4 x 25Gbps보다 최대 20% 더 많습니다. 그린필드 스위치의 경우 20% 더 많은 비용으로 대역폭 2배를 달성하는 것이 큰 장점입니다.
  4. vSAN에서 100Gbps를 사용할 수 있는 경우 vMotion 및 기타 고대역폭 흐름이 더 큰 케이블 연결의 이점을 얻을 수 있으며 mLAG 구성의 복잡성에 대한 우려가 줄어듭니다.

네트워크 가격 문제?

고객들에게 RDMA까지 지원할 수 있는 매우 공격적인 가격의 100Gbps 스위치가 시장에 나와 있습니다. Mallnox’s는 포트 수를 줄인 스위치가 여러 개 있으며, Trident3+ 기반 ASIC는 밀도가 높은 100Gbps 구축을 줄이는 데 도움이 되고 있습니다. 고객이 구형 10Gbps를 사용하는 이유로 광학 비용에 대한 몇 가지 우려를 들었지만, 케이블이 하나로 통합된 트랜시버가 포함된 “올인원 케이블” AOC 케이블이나 패시브 구리 직접 액세스 케이블(DAC)을 살펴보시기 바랍니다. 많은 공급업체가 믿을 수 없을 정도로 비용 효율적인 가격으로 이 제품들을 제공합니다.

메모리

현재 vSAN ESA의 최소 ReadyNode 프로필에는 512GB의 메모리가 있습니다. 저는 “ESA가 그것을 전부 사용하지 않고 있다!”라는 것을 분명히 하고 싶습니다. 그리고 실제로 메모리 사용에 있어 꽤 효율적입니다. 더 적은 메모리 공간을 지원하는 ROBO/Edge 프로파일을 도입할 예정입니다(이 분야에서 특정 요구사항이 있는 경우 계정 팀에 문의하여 제품 관리에 참여하도록 하십시오!). ESA의 주요 설계 원칙은 메타데이터 확장이 메모리/CPU/IO 오버헤드의 문제가 되지 않으면서 대량의 데이터를 지원하는 것이었습니다. 이러한 이유로 우리는 쓰기 증폭을 줄이면서 기존 옵션의 10배 속도로 삽입을 처리할 수 있는 고속 NVMe 장치를 위해 설계된 고성능 키 값 저장소를 사용합니다.

이전에는 vSAN OSA에서 읽기 캐시에 1GB 이상의 메모리를 사용하려면 vRealize AI를 사용해야 했습니다. ESA 호스트의 첫 번째 릴리스에서는 로컬 개체 관리자 읽기 캐시가 고정된 양만큼 증가했습니다. 캐시에 익숙한 워크로드 또는 벤치마크(작은 블록 읽기)의 경우 성능이 향상된 극단적인 이상치를 발견할 수 있습니다.

기타 하드웨어

TPM – vSAN의 명시적 요구 사항은 아니지만 모든 호스트에 TPM 2.x 디바이스가 있어야 합니다. 이 기능은 vSAN 암호화를 위해 로컬 호스트의 키를 안전하게 캐슁하는 것뿐만 아니라 여러 호스트 보안 기능(호스트 증명, 구성 암호화)에 매우 중요합니다.

부팅 장치 – 미러링된 M.2 부팅 장치는 ReadyNodes의 “기본 표준”이며 드라이브 베이를 낭비하지 않고 로컬 로깅을 허용하며 내구성이 뛰어나고 비용 효율적이기 때문에 인기가 있습니다.

맺음말

여러 면에서 vSAN ESA는 운영 환경에서 이전과 동일하게 느껴지지만, 새로운 클러스터의 설계 및 싸이징에서는 여러 가지 다양한 기능과 개선 사항을 고려해야 합니다. 궁극적으로 적절한 설계는 대부분의 경우 vSAN OSA가 제공할 수 있는 것보다 더 많은 용량과 성능을 저렴한 가격에 제공할 수 있어야 합니다.

출처 : https://core.vmware.com/blog/design-and-sizing-vsan-esa-clusters

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