過去有一段時間內,各廠商的儲存產品競相以「多用途化」、「通用化」為號召,讓一臺儲存設備支援盡可能多的傳輸協定、盡可能兼用於各式各樣的應用環境與存取用途,一機多用,讓儲存設備發揮最大效益。
但我們這裡介紹的Tintri卻反其道而行,旗下的VMstore儲存應用伺服器標榜是VMware環境專用,只支援一種應用方式——作為VMware ESX主機的datastore儲存空間使用,而不提供一般環境的存取。雖然應用環境單一,不過考慮到VMware虛擬平臺在企業資料中心的普及度相當高,VMstore的應用範圍要比帳面規格更寬廣許多——任何採用VMware虛擬平臺的用戶,就是VMstore的潛在用戶。
另一方面,也因為VMstore專注於支援VM環境,所以能專門針對VM環境的需求,提供三大特性:
●「VM感知(VM-aware)」能力
可穿透Hypervisor,精確地掌握個別VM的效能與儲存空間使用情況,並能針對個別VM建立快照、Clone。
● SSD+傳統硬碟的混合架構
搭配Tintri的「FlashFirst」存取機制,讓SSD扮演類似快取的角色,由SSD來承擔主要的I/O負載,為前端的VM提供最高的存取效能。至於不需要高效能的VM快照複本,或很少存取的資料,則放在低價、大容量的傳統硬碟,藉此兼顧成本與效能。
● 開箱即可使用,低管理負擔
由於VMstore定位是專門提供VMware的datastore使用,無需顧及其他應用,所以在出廠前,就預先完成所有底層硬體組態設定(如磁碟機的RAID群組等),並將磁碟區格式化為現成可用的Tintri檔案系統空間,也設定好了用於存放物件的資料夾。所以使用者收到VMstore產品後,只要設好VMstore與vCenter之間的網路位址,將VMstore的儲存空間透過NFS協定掛載給ESX主機,就能開始使用。
也就是說,VMstore更接近一臺已經完成絕大多數基本設定的NAS,使用者只要設好網路位址,將VMstore預設好的檔案夾空間透過NFS協定掛載給ESX主機,作為datastore空間即可,因此使用者無需像使用SAN磁碟陣列般,處理LUN、Volume與映射等一系列繁瑣的設定與管理,大幅減輕了設定管理負擔。
VMware環境專用的產品家族
Tintri是2008年才成立的年輕公司,旗下的VMstore系列產品是專門用於VMware虛擬平臺的儲存應用伺服器,目前含有3款機型,分別為T650、T620與T540,Tintri是以能承載多少臺VM的存取,來作為區分產品位階的標準之一。如最高階的T650可以承載最多2000臺VM,我們這裡介紹的T540可承載1000臺VM,T620則可承載500臺VM。
VMstore系列產品是以大約1:10的容量比例,來混合配置SSD與傳統硬碟,如T650為4.32TB SSD+45TB硬碟,T540為2.4TB SSD+24TB硬碟,T620為1.44TB SSD+18TB硬碟,不過由於磁碟是組成RAID 6的組態,所以實際可用容量大約是前述原生容量的50~60%。
VMstore是透過乙太網路以NFS協定來向ESX主機提供datastore空間,為了確保足夠的傳輸效能,T540與T650都是預設使用10GbE作為資料傳輸通道(每個機箱含2組控制器,每組控制器各有2組10GbE埠),較低階的T620雖然是內建GbE作為資料通道,但也保留了選購10GbE的選項。
每臺VMstore就是一臺完整、立即可用的VMware datastore儲存空間,若一臺VMstore的空間不敷使用,用戶可透過堆疊第2、3座VMstore的方式來擴充(每臺VMstore都是一個獨立的datastore空間),並利用額外建置的Tintri Global Center管理平臺,來集中管理這些VMstore。
「VM感知」提供精細儲存管理
過去在使用外接磁碟陣列設備,或內接RAID來提供VMware儲存應用時,所面臨的一個問題就是,VM的儲存與底層儲存設備的儲存區管理之間,是彼此脫鉤、相互不對應的。
在VM這個層級,是以VMDK格式的虛擬磁碟作為儲存容器,在Hypervisor上操作的儲存對象也是VMDK檔案,無論Clone、快照還是備份,都是以VM的VMDK為目標。
然而在儲存設備這個層級,提供的儲存容器則是LUN或Volume,所有儲存功能包括I/O效能等級設定、Clone、快照與遠端複製等進階資料服務功能,也都是以LUN或Volume為對象來操作。
所以在VMware環境中最普遍使用的VMFS datastore,是以間接的方式來使用底層儲存設備,先將磁碟設備的LUN格式化為VMFS datastore後,掛載給指定的ESX主機使用,然後ESX主機再於VMFS datastore上,建立VM的VMDK磁碟。
在這樣的架構下,底層儲存設備使用的LUN/Volume,與VM的VMDK是彼此不對應的,設定與操作的粒度也不同。由於底層儲存設備無從得知個別VM對儲存空間的使用狀況,以致底層儲存所建立的LUN或Volume,無法依照上層個別VM的需要進行精細的設定與調整。
而VMstore則能透過獨特的「VM感知」能力,解決儲存設備與VM之間管理彼此脫鉤的問題,提供以VM為粒度的精細管理功能。
與磁碟陣列不同,VMstore的架構是透過NFS協定直接向ESX主機提供一個現成的資料夾空間來作為datastore,不涉及LUN、Volume的操作,而且Tintri OS也能識別存放於自身資料夾空間內的VM。
所以管理者從VMstore本身的控制臺,即可監控與檢視VMstore內每一臺VM的空間耗用與I/O運行效能,便於管理者精細地掌握個別VM的儲存資源運用情況,搭配VMware Storage vMotion、Storage DRS等功能,便可以個別VM為單位,視VM的效能與容量需求差異,將VM遷移放置到合適的datastore。
而透過VM感知能力,VMstore也能提供精細到個別VM層級的快照、Clone與遠端複製功能,不像一般儲存設備只能針對LUN或Volume的層級執行快照、Clone或複製。
採用SSD+硬碟的混合儲存架構,兼顧效能與成本
同時搭載SSD與傳統機械式硬碟的混合式儲存設備,主要目的是在試圖結合SSD的高效能,與傳統硬碟的低單位容量成本,以求同時兼顧效能與成本。而要讓這樣的混合架構發揮效益,重點在於必須妥善處理SSD與傳統硬碟間的資料存取分配,才能讓SSD與傳統硬碟各展所長。
依照處理SSD與傳統硬碟資料配置的機制不同,我們可將目前的混合式儲存設備分為兩種類型:
自動分層型:透過按政策驅動與排程執行的自動儲存分層功能,依照個別資料區快的存取負載,定期在SSD與硬碟等不同儲存層間遷移資料區塊,存取頻繁的區塊往上挪到SSD層,很少存取的區塊則挪到硬碟層。
快取型:讓SSD扮演快取的角色,作為資料存取的寫入緩衝或讀取快取,藉此減少存取底層傳統硬碟的機率。
Tintri屬於快取型的混合儲存設備,如前所述,VMstore混合搭載了SSD與SATA硬碟兩種儲存裝置,並且是透過Tintri的「FlashFirst」機制,來管理SSD與傳統硬碟間資料存取分配。
如同字面上的意思,FlashFirst機制的目的,是盡可能讓前端的I/O優先使用SSD空間,讓SSD扮演讀取快取與寫入緩衝區角色,以便得到最快的存取回應速度,理想目標是讓99%的I/O需求都由SSD層來承擔。
針對這樣的目標,VMstore會讓所有的寫入I/O都交由SSD層來承接,頻繁被讀取的「熱」資料區塊也是放置於SSD層,至於不需要高效能的快照複本,以及很少被讀取的「冷」資料區塊,則置於機械式硬碟層。而且整個分層快取儲存運作都是由VMstore自行包辦,無需用戶的設定或介入,將管理負擔降到了最低。
由於在典型的IT環境下,新寫入、異動或頻繁讀取的「活躍」資料通常只占總資料量中的一小部份, VMstore可透過快取的型式,讓高速的SSD來承擔這些「活躍」資料的I/O負載,因而能提供相當高的I/O效能,但VMstore另外還整合了低價、大容量SATA硬碟,用來存放不常存取的資料或僅作為備份用途的快照複本,也能兼顧成本與大容量空間的需求。
VMstore在存取機制上也針對VM的特性而做了調整,提供了自動對齊(Auto‐Alignment)VM虛擬磁碟區塊與儲存設備磁碟區塊的功能,可減少因區塊不對齊導致的overhead,進一步改善VM存取效能。
由於SSD在VMstore的存取中承擔了絕大多數的I/O需求,為了減少SSD的儲存空間與寫入壽命損耗,VMstore的Tintri OS還內建了自動執行的即時重複資料刪除(De-Dupe)與壓縮功能,可大幅縮減實際寫入磁碟的資料量,而對VM環境來說,更可節省大量的空間消耗。
內建多種進階資料服務功能
如同大多數企業級儲存設備,VMstrore也提供了快照、Clone與遠端複製等必備的進階資料服務功能,不過藉由獨特的VM感知能力與Tintri OS其他功能,VMstore的這些進階資料服務功能有許多與眾不同之處。
首先,透過VM感知能力,VMstore的快照、Clone與遠端複製都是以個別VM為單位來操作,管理者可在VMstore的網頁控制臺介面中,選擇為個別VM建立快照、Clone或遠端複製作業。
其次,VMstore的Clone功能是一種以快照為基礎、不實際占用空間的型式,使用者可以快速建立大量VM的Clone複本,而不會實際占用磁碟空間。
最後,VMstore的遠端複製功能,既可以達到VM層級的精細度,還能結合差異複製、De-Dupe與壓縮功能,只會複製異動區塊,還能利用De-Dupe與壓縮進一步縮減實際複製傳輸資料量。
一次就能設好Tintri VMstore
低管理負擔是Tintri VMstore的一大訴求,特別講求設定操作的簡便。以T540為例,由於RAID群組等基本磁碟組態都是出廠時就已預先建置完畢,當使用者將機器開機並接到網路上後,唯一要做的設定步驟只有下列這2個:
(1)從管理埠登入T540的系統控制臺。
(2)設定與vCenter間的網路位址與基本管理資訊,包括T540的資料傳輸IP位址、vCenter的IP位址,以及系統時間、接收系統警示訊息的管理者郵件帳號。
接下來使用者只要到vCenter上,將T540預設的Tintri資料夾設定為ESX主機的datastore即可,便能在這個datastore上放進VM資料。
在系統運行過程中,使用者的管理作業也很簡便,透過Tintri的控制臺,管理者可以檢視當前系統狀態與可用資源,也可設定遠端複製作業,將T540的資料複製到遠端另一臺VMstore上(需有遠端複製的授權),或是為個別VM建立快照。
極簡便的設定程序
VMstore以低管理負擔為訴求,基本上只要設定好儲存設備本身的資料傳輸埠IP位址、vCenter的IP位址、管理者遠端接收警示用的SMTP郵件位址,以及日期、時間等基本參數即可,沒有其他的設定需求。
將VMstore直接設定為ESX主機的datastore
VMstore是專用於VMware環境的儲存設備,只要設好VMstore與vCenter的IP位址,接下來便可將VMstore加入成為ESX主機的datastore使用。
以VM為單位即時精細監控效能
透過Tintri的儀表板介面,可即時掌握datastore的效能表現、Flash記憶體區域存取命中率、可用儲存空間等資訊,還可計算出系統剩餘可用的效能餘裕比例。透過Tintri獨有的VM感知能力,還可檢視儲存空間中個別VM的效能與空間使用情況,並以VM為單位,來為VM建立快照複本。
提供嵌在vSphere Web Client的管理介面
除了透過瀏覽器登入的VMstore網頁式控制臺,來執行管理工作外,Tintri也提供了嵌在vSphere Web Client內的管理介面,可讓管理者直接透過vCenter來監控管理VMstore。
隨時監視VMstore硬體運行狀態
包括RAID群組在內的VMstore基本硬體組態,在出廠時就已設定完成,不需用戶介入硬體底層設定,用戶只能透過Tintri控制臺的硬體資訊項目,來監視VMstore各硬體元件運行狀況。
產品資訊
Tintri VMstore T540
●建議售價:廠商未提供 ●原廠:Tintri ●代理:文偉(03)396-0728 ●尺寸:3U ●儲存容量:原生26.4TB,可用13.5TB ●RAID支援:RAID 6 ●傳輸埠:GbE×2,10GbE×2(每組控制器) ●系統需求:VMware vSphere 4.x/5.4(透過NFS) ●提供的進階資料服務功能:快照、Clone、遠端複製
【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商。】
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