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VMUG IT Meeting Napoli – 6 aprile 2016

SDS- La pietra d’angolo del SDDC

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CHI SONO

Antonio Amoroso

System Administrator Ministero della Giustizia

VCP 3.5, VCP 5.5,NPP

https://it.linkedin.com/pub/antonio-amoroso/36/166/b98

@AAmoroso77

www.virtualzen.it

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Sommario della sessione

- Analisi dello storage tradizionale

- Principi del Software Defined Storage

- Storage Policy Based Management

- La vision di Vmware

- VSAN

- VVOLs

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SDS Pietra d’angolo del SDDC

La pietra scartata dai costruttori è diventata testata d’angolo

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Storage Tradizionale - Funzionamento

•LUN

•Volumes

•Raid Group

•Tiering

•SAN Infrastructure

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Storage Tradizionale – Vantaggi e Svantaggi

Vantaggi

• Dynamic tiering

• Caching

• Replication

• Snapshot

• Deduplication

• Compression

Svantaggi

• Hardware-centric, vendor

specific management

• Slow provisioning, rigid storage

constructs (LUNs, Volumes)

• Data services aligned to

storage container, not directly

with VM needs

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Definizione SDDC

Compute Networking Storage

Management

Software Defined Data Center • Tutti i servizi Infrastrutturalisono virtualizzati : compute,network,storage

• Le risorse hardware sonoastratte

• Controllo del Datacenter è gestito dal software

• Virtual Machines sono al centro dell’idea di SDDC

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Software Defined Storage - Definizione

Software-defined storage (SDS) è un approccio al data storage nel quale

il software che controlla le attività legate allo storage(CONTROL PLANE)

è disaccoppiato dall’hardware fisico dello storage (DATA PLANE)

Sostanzialmente,il software defined storage è uno storage di classe

enterprise che usa hardware standard fornendo servizi enterprise,

policy-driven, application-aware attraverso la gestione delle

infrastrutture di storage sottostante

una piattaforma storage che permetta la composizione

dinamica di servizi astratta dall’hardware sottostante

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SBPMStorage Policy Based Management

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Storage Policy Based Management (SPBM)

Gli storage che usano le vStorageAPIs for Storage Awareness (VASA), sono rappresentati da degli storageproviders.

Gli storage providers informano il vCenter Server degli specifici devicese presentano le loro caratteristiche e i datastore creati sotto forma storagecapabilities.

Uno storage può pubblicare più capabilities. Le capabilities sono raggruppate in uno o più capabilityprofile.

Quando una VM viene creata si fa riferimento a queste capabilities e la VM viene messa sui datastore che le offrono le caratteristiche richieste

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Virtual Machine Storage policyReserve Capacity

40GB

Availability 2 Failures to tolerate

Read Cache 50%

Stripe Width 6

Storage Policy-Based Management

vSphere

Virtual SAN Virtual Volumes

Virtual Datastore

Storage Policy-based Management (SPBM)

Overview• Posizionamento intelligente

delle VM

• Controllo dei servizi molto granulare fino al livello dellaVM

• Bisogno di nuovi servizi per le VM?• Cambiamento delle policy

correnti on-the-fly

• Possibilità di attaccare nuovepolicy on-the-fly

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VSAN

VIRTUAL SAN

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VSAN – Architettura

•Minimo 3 hosts, tutti con storage locale da

destinare alla VSAN

•E’ raccomandato che gli host abbiano

configurazioni simili

•Host: Scalabile fino a 64 host

•Dischi: dischi locali

•Hybrid: dischi magnetici e flash

•All-Flash: solo dispositivi flash

•Rete:

•1GB Ethernet O

•10GB Ethernet(preferito)

•Il componente “Witness” (fatto solo da

metada ta) agisce da tie-breaker durante le

decisioni di availability

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Virtual SAN Oggetti e componenti

Ogni host contribuisce con I propri

dischi, SSD e HDD

VSAN aggrega queste risorse in un

unico global datastore

Ogni VM e ogni virtual disk sono

rappresentati da VSAN object

VSAN object sono gestiti sulla base di

VM Storage Policy

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Number of Failures /Failure Tolerance Method

Decidi il numero di guasti di host, dischi o network il sistema puòsopportareQuando il Failure Tolerance Method è settato su Performance (default) viene utilizzato RAID-1 Mirroring Per sopportare “n” guasti, “n+1” copie degli oggetti sono create e abbiamo bisogno di “2n+1” host

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Fault Domains

• Possiamo creare fault domains per incrementare l’availability• 8 node cluster con 4 fault domains definiti (2 nodi in ognuno)

FD1 = esxi-01, esxi-02 FD3 = esxi-05, esxi-06

FD2 = esxi-03, esxi-04 FD4 = esxi-7, esxi-08

• Per proteggerci contro il fault di 1 rack sono richieste solo 2 repliche e un witness su3 failure domains

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VSAN 5.5March 2014

VSAN 6.0March 2015

All Flash Configuration64 node VSAN clusterx2 Hybrid PerformanceVSAN Snapshots/ClonesHealth UIRack Awareness

VSAN 6.2March 2016

Deduplication and CompressionRAID 5/6 support

Software ChecksumQoS via IOPS Limits

IPv6Performance Service

Enhanced Capacity Views VSAN 6.1

September 2015

Stretched Cluster Replication - 5 Minutes RPO2-node ROBOHealth Monitoring & Remediation

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Virtual SAN – Evoluzione

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Virtual SAN – Stretched Cluster

• Virtual SAN cluster diviso tra 2 siti!

• Ogni sito è un Fault Domain (FD)

• Protezione a livello di site con zero perdita di dati ed un recupero quasi istantaneo

• Supporta fino a 5ms RTT dilatenza tra I due siti– 10Gbps di banda richiesti

• Witness VM può risiederedovunque– 200ms RTT di latenza– 100Mbps almeno di banda

• Failover Automatico

Today

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Deduplica e Compressione

Nearline deduplication and compression per disk group level.• Abilitata a cluster level• La deduplica avviene quando c’è il de-staging da cache tier a capacity tier

• Lunghezza fissa dei blocchi di deduplica (4KB Blocks)

Compressione dopo la Deduplica• Se il blocco è compresso<= 2KB

• Negli altri casi sono immagazzinati

blocchi da 4KB

Beta

esxi-01 esxi-02 esxi-03

vmdk vmdk

vSphere & Virtual SAN

vmdk

Si ottiene un significativorisparmio di spazio, che

rende economica la scelta diuna scelta ALL-FLASH

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RAID-5/6 (Inline Erasure Coding)Quando Number of Failures to Tolerate = 1 e Failure Tolerance Method = Capacity RAID-5• 3+1 (4 host minimo)

• 1.33x overhead for RAID-5 instead of 2x compared to FTT=1 with RAID-1

Quando Number of Failures to Tolerate = 2 and Failure Tolerance Method = Capacity RAID-6• 4+2 (6 host minimo)

• 1.5x overhead for for RAID-6 instead of 3x compared to FTT=2 with RAID-1RAID-5

ESXi Host

parity

data

data

data

ESXi Host

data

parity

data

data

ESXi Host

data

data

parity

data

ESXi Host

data

data

data

parity

All Flash Only

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VVOLs

Virtual Volumes

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VVOLs – Cosa sono

Virtualizzano SAN e NAS in pool logici detti Virtual Datastore

La maggior parte delle funzioni storage possono essere gestite in offloaddallo storage.

Supportano i protocolli esistenti (FC, iSCSI, NFS)

Supportati dai vari vendors storage

I VVOLs sono un nuovo tipo di oggetti di macchine virtuali che vengono creati e conservati nativamente nell’array

Questi oggetti sono conservati negli storage containers vengono mappati con i file delle virtual machine

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VVOL – Architettura

• Nessun File System

• ESXi gestisce l’array tramite le

API VASA

•Gli array sono partizionati

logicamente in contenitori

chiamati Storage Containers (SC)

• L’ I/O tra ESXi e array è fatto

tramite punti di accesso detti

Protocol Endpoint (PE)

• I data services sono offloaded

sull’array

•Gestione tramite storage policy-

-based management (SPBM)

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VVOL –VASA Provider (VP)

Plugin sviluppato dallo storage vendor

Utilizzale API VASA

ESXi and vCenterServer connect toVASA provider

Esporta le capability dell’array e le presenta a vSphere

Un singolo VASA provider può gestire piu’ array

Può essere implementato nel management server dell’array o nel firmware dell’array

Responsabile della creazione dei Virtual Volume

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VVOL –Protocol Endpoint

Punto di accesso dall’host allo

storage

Creato dallo storage administrator

Compatibile con tutti i protocolli

SAN e NAS (iSCSI, NFS, FC, FCoE)

Sostituisce il concetto di LUN e

mount point

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VVOL –Storage ContainerCostrutti logici per raggruppare virtual volume

Setup fatto dallo storage administrator

La capacità è basata sulla capacità fisica dell’array

Partizione logica delle VM con diverse esigenze storage

Minimo uno storage container per array

Massimo dipende dall’array

Un singolo SC puo’ essere acceduto contemporaneamente da piu’ ProtocolEndpoints

“Equivalenti” ai datastore

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HANDS ON LAB

UTILIZZATE GLI HOL!!! http://labs.hol.vmware.com/

HOL-SDC-1608 - Virtual SAN 6 from A to Z

HOL-SDC-1627 - VVol, Virtual SAN & Storage Policy-Based

Management

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Riferimenti

blogs.vmware.com/virtualblocks/ Blog ufficiale di VMware sul

software defined storage

www.yellow-bricks.com/ di Duncan Epping

www.punchingclouds.com/ di Rawlinson Rivera

http://cormachogan.com/ di Cormac Hogan

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