儲存月報第8期：VMware vSAN新進化，走向通用儲存應用

自3年前問世起，VMware的Virtual SAN（vSAN）便逐漸成為vSphere環境的標準儲存平臺，挾著同屬VMware原廠的優勢，以及內建於vSphere核心內的便利，在儲存市場攻城掠地，成為虛擬平臺儲存架構的一大勢力，也讓VMware藉此躍居重要的儲存供應商。

不過從另一方面來說，隨著虛擬化應用的普及，vSAN已經是當前企業儲存應用的要角，應用範圍卻未能超出vSphere平臺之外。vSAN只適用於vSphere，是一款「vSphere專用儲存產品」，因而也制約了vSAN應用領域的擴展。

但從不久前發表的vSAN最新版本6.5版起，VMware終於解開了vSAN的束縛，讓vSAN也能透過iSCSI協定，為包括實體與虛擬主機在內的其他平臺提供儲存服務，也讓vSAN轉型為通用型的儲存平臺。

VSAN的基本架構與優勢

VSAN是內嵌於vSphere核心內的分散式儲存服務，可以跨最多64臺vSphere主機，將主機內含的磁碟空間組成一個儲存叢集，為上層的虛擬機器（VM）提供一個具備高可用性、資料保護能力、高效能等特性的儲存環境，且可透過vCenter統一管理。

市面上雖然還存在著許多同樣擁有分散式架構的儲存軟體產品，但vSAN藉由內嵌於vSphere的架構，能提下列這幾項獨有的特性：

儲存架構更簡化

用戶無需另外建置儲存環境，直接利用vSphere主機本身的儲存資源，就能建構出vSAN儲存叢集。事實上，vSAN本身就已經內建在vSphere中，用戶只需購買授權就能啟用。

儲存管理更簡易

與vSphere的管理無縫結合，透過vCenter就能管理VSAN儲存環境，升級、維護都與vSphere平臺整合在一起，也能相容於vSphere的HA、vMotion、DRS、vSphere Replication等功能。

儲存效能與資源調配更精細

vSAN可搭配VMware的基於政策的儲存管理（Storage Policy Based Management，SPBM）架構，支援精細到個別VM、VMDK的服務品質管理（QoS）。在vSAN的儲存環境下，用戶可以透過預先設定的儲存策略，為個別VM配置擁有不同容錯能力、效能（藉由調整快取預留比重）及加密與否的儲存空間。

持續進化的VSAN

受限於擴展能力與效能，VMware推出vSAN的第一個版本（5.5版）時，並不建議將這套產品用於第一線生產應用環境，官方建議適用的面向，是虛擬桌面（VDI）、 開發測試、異地備援與隔離區（DMZ）等第二線應用環境。

不過，自2015年初發表的第2個版本vSAN 6.0起，藉由擴大叢集規模（從32節點擴大到64節點），引進新的VMFS-S檔案系統與支援全快閃組態，一舉將I/O效能提升了4倍以上，還新增可改善vSAN儲存叢集的可用性、將vSAN節點分散配置到不同機櫃的Fault Domain分區功能，以及更具效率的全新快照功能，進而讓vSAN具備了執行第一線應用所需的擴展性、效能與可用性。

接下來在2015年9月發表的vSAN 6.1版，又增加了可跨遠端部署的延伸叢集（Stretch Cluster）功能，並且支援Oracle RAC與微軟Windows Server Failover Cluster架構，還能支援基於DIMM與NVMe介面的新式SSD裝置。6.1版vSAN也引進了新的磁碟格式、叢集健康狀態檢查plug-in，增加與vSphere Replication及SRM（Site Recovery Manager）異地備援機制的相容能力，以及相容於具備Fault Tolerance高可用性VM的能力，另一個新功能是能支援雙節點叢集組態，將部署門檻從3節點降為2節點。

稍後在2016年初發表的vSAN 6.2版，則提供了重複資料刪除與壓縮兩項重要新功能，可大幅提高儲存空間運用效率。vSAN 6.2另外一個新功能，則是支援RAID 5與RAID 6層級的Erasure Coding架構，比起vSAN原本基於跨節點RAID 1鏡像的資料保護架構，新版本可以節省需要的儲存空間，只要4節點以上的叢集就能使用跨節點RAID 5組態、若有6節點以上還能使用RAID 6，分別可比同樣節點數量下的RAID 1組態節省33%與50%容量耗用。

vSAN 6.2新增的功能。還包括支援4K區塊的新磁碟格式，以及可為個別VM設定IOPS上限的更精細QoS管理機制，並擁有更完整的管理功能，例如儲存空間監控報告、健康狀態檢查與效能監控等。

vSAN的發展瓶頸

從最早的5.5版到去年初發表的6.2版，vSAN的功能逐漸完備，已經成為功能完整的軟體定義儲存解決方案，並憑藉著與vSphere平臺的緊密結合，擁有其他同類產品所沒有的架構與管理便利性優勢。

但展望未來，曾經給vSAN帶來最大優勢的特點—與vSphere緊密結合，在未來卻很可能不再是優勢，反而成為包袱。

回顧VMware在3、4年前開發vSAN之初，當時Hypervisor應用正處於聲勢如日中天的時期，而VMware本身又是最重要的Hypervisor供應商，因此vSAN採用了內嵌在vSphere、緊密結合的架構，是最符合當時VMware市場與研發策略的選擇。

然而現在時代已經變了，以Docker為首的Container與微服務架構大行其道，大有取代Hypervisor之勢，就連VMware也宣布推出Photon平臺，開始擁抱Container。Hypervisor在未來IT應用中的重要性勢必將會下降，即使用戶需要Hypervisor，也有成本更低廉的其他選擇，未必需要VMware的vSphere。

於是這也給vSAN的未來帶來危機——未來如果用戶不再使用vSphere，那麼與vSphere整合在一起的vSAN，還有繼續獲得青睞的可能嗎?

vSAN 6.5的新突破

於是為了應對未來時代的需求，VMware在vSAN最新的6.5版中，試圖擴展VSAN的應用與部署範圍，在架構上有了3項新進展。

支援iSCSI儲存應用

首先，vSAN 6.5作出了重要改變—不再是「vSphere Only」的解決方案，而能透過新增iSCSI Target，充當通用的iSCSI儲存設備使用。早在2015年底時，就曾傳出vSAN將能支援iSCSI通用儲存的消息，現在vSAN 6.5則正式兌現了這項傳言。

vSAN 6.5除了能像先前版本一樣，支援vSphere本身的儲存應用外，還可透過iSCSI Target支援實體主機的存取，而且還提供分散式iSCSI架構，vSAN能自動指派iSCSI Target與vSAN節點的配對，支援高可用性的iSCSI存取。

vSAN 6.5可透過iSCSI Target，提供通用iSCSI儲存應用，支援vSphere以外的存取，並能透過分散式iSCSI Target架構，提供跨vSAN節點的高可用性存取。

圖片來源：VMware

降低雙節點部署門檻

先前的vSAN 6.1時就支援了雙節點組態，可以為遠端分支辦公室提供較簡單、成本也更低的vSAN儲存環境。而vSAN 6.5又進一步支援可直接對接的雙節點組態，讓雙節點架構下的2個vSAN節點直接對接連線，省下額外部署10GbE交換器的需求，進一步降低了vSAN的部署門檻，VMware宣稱這最多將能節省20%的成本。

vSAN 6.5提供雙節點直接對接的精簡組態，2個節點可透過纜線直接對接，省下交換器的需求，進一步降低部署門檻

圖片來源：VMware

提供更深入的Container應用支援

先前vSAN服務的對象是VM這一個層級，現在則可以直接將vSAN的空間掛載給Container使用。

另外，vSAN 6.5也進一步改善了管理機制，提供了一組完整的 PowerCLI cmdlet指令介面，可透過指令或API控制vSAN。同時vSAN也新增支援採用512e格式的硬碟，還擴展了全快閃支援，現在所有版本vSAN都能支援全快閃組態。

至於vSAN未來更進一步的發展，或許是與Photon平臺整合，藉此便能擺脫與vSphere，成為一款更加獨立、應用也更寬廣的儲存平臺。

現在vSAN可以直接支援Container的存取，將儲存空間掛載給Container使用。

圖片來源：VMware