02规划vSAN集群

规划一个VSAN集群

vSAN旨在支持各类关键业务应用、桌面虚拟化、远程办公以及灾难恢复。

vSAN 集群硬件要求

vSAN 集群需满足以下最低硬件资源要求：

• 经认证的计算节点

• 32 GB 内存（RAM）

• 混合配置：专用 1 Gbps 网卡（NIC）

• 全闪存配置：专用或共享 10 Gbps 网卡

• 缓存层：至少 1 块 SSD

• 容量层：至少 1 块 SSD 或 HDD

生产环境下，32GB内存是远远不够的

vSAN 计算要求

在确定 vSAN 集群中主机的节点资源要求时，需考虑以下信息：

• 虚拟机所需的计算资源

• ESXi hypervisor（管理程序）开销

• vSAN 运行开销

vSAN 内存要求

在确定 vSAN 集群中主机的内存资源要求时，需考虑以下信息：

• 每台主机必须包含至少 32 GB 内存

  • 这是为了支持 5 个磁盘组

  • 且每个磁盘组包含 7 个容量设备

• 对于启用了去重和压缩服务的 vSAN 集群，每个磁盘组会占用额外内存：

  • 去重 + 压缩：每个磁盘组占用 30 MB

  • 仅压缩（vsan7.0开始）：每块容量磁盘占用 39.5 MB

存储容量规划指南

在规划 vSAN 数据存储的容量时，必须考虑以下因素：

• 虚拟机所需的存储空间

• 预期的业务增长

• 故障容错能力

• vSAN 运行开销

此外，需规划额外的存储容量，以应对存储设备或主机的潜在故障与更换；并在主机发生故障或进入维护模式时，为 vSAN 预留额外的存储空间。

规划虚拟机容量

在规划 vSAN 数据存储的容量时，需考虑以下 VM 对象 所需的空间：

• 虚拟机主命名空间对象 (VM home namespace object)

• 虚拟机虚拟磁盘对象 (VM VMDK object)

• 虚拟机快照对象 (VM snapshot object)

• 虚拟机交换对象 (VM swap object)

虚拟机快照对象继承自虚拟机基础 VMDK 文件的存储策略设置。必须根据预期的快照大小和数量规划额外空间。

虚拟机交换对象继承自 虚拟机主命名空间对象 的存储策略设置。如果你的内存环境没有过承诺，还必须考虑为虚拟机交换对象启用精简置备 (Thin Provisioning)。

由于 VM VMDK 文件默认采用精简置备，请提前规划未来的容量增长。

• VM home namespace 存放虚拟机配置文件、日志、元数据，相当于虚拟机的 “文件夹”。

• VM VMDK 虚拟机的系统盘与数据盘，真正存业务数据的地方。

• VM snapshot 记录虚拟机创建快照后发生的数据变更，用于回滚恢复。

• VM swap 主机内存不够时，用来临时存放内存数据的虚拟内存文件。

规划故障容忍度

在规划 vSAN 数据存储的容量时，必须考虑集群中虚拟机存储策略的可容忍故障数（FTT）级别以及 故障容忍机制（FTM）属性。

存储空间的消耗量会根据虚拟机的可用性要求而变化。

例如，一台配置了 FTT=1（可容忍 1 个故障）且采用 RAID 1 镜像 的虚拟机，需要消耗 vSAN 数据存储上 两倍 的存储空间以支撑其配置的可用性。

同样地，一台配置了 FTT=1 且采用 RAID 5/6 纠删码（Erasure Coding） 机制的虚拟机，需要在 vSAN 数据存储上额外消耗 33% 的存储空间以支撑其配置的可用性。

规划主机数量

每种存储策略都要求满足数据布局所需的最低主机数量。VMware 建议在最低数量基础上额外增加 1 台主机，以实现灵活的运维管理。

每种存储策略都会带来不同的性能与容量特性，请选择最符合自身需求的策略。

最低主机数 = 2 × FTT + 1

推荐主机数 = 最低主机数 + 1

vSAN 预留容量

vSAN 预留容量（旧称 空闲空间 Slack Space）会为 vSAN 内部运维操作和主机数据重建，动态预留存储空间。

管理员可在集群部署完成后启用 vSAN 预留容量，该特性具备以下优势：

• 实现更优的空间利用率与更高的效率

• 要求集群至少包含 4 个节点 才能启用

使用预留空间后，预留空间不能放置正常的虚拟机数据

vSAN 网络设计

vSAN 集群需要专用网络进行通信，主机通过 VMkernel 适配器 接入 vSAN 网络。

在设计网络时，需考虑以下 vSAN 支持的、用于保障可用性与性能的网络特性：

• 分布式交换机 (Distributed vSwitch)

• 网卡绑定与故障切换 (NIC teaming and failover)

• 网络 I/O 控制 (Network I/O Control)

• 巨型帧 (Jumbo frames)

• 远程直接内存访问 (RDMA, Remote Direct Memory Access)

vSAN ReadyNode Sizer（vSAN 就绪节点容量规划工具）

vSAN ReadyNode Sizer 允许管理员在下达采购订单前，评估不同的集群与工作负载配置方案。

该工具不仅限于存储容量规划，还会纳入 CPU 与内存的规格考量。

工具内置了 vSAN 相关的各类开销计算，包括：交换空间、去重与压缩元数据、磁盘格式化等。

你可以通过分步向导，为你的 vSAN ReadyNode 选择对应的版本、平台、型号与厂商

vSAN ReadyNode Sizer 报告

vSAN ReadyNode Sizer 报告包含以下详细信息：

• vSAN 集群配置

• 单节点级别配置

• 磁盘空间使用分布

• 资源利用率统计

vSAN VMware 兼容性指南

通过 vSAN VMware 兼容性指南，你可以验证组织内的 ESXi 主机是否满足 vSAN 硬件要求。

此外，该工具还提供通知服务，可让你及时了解以下项目的变更公告：

• vSAN ReadyNode（就绪节点）

• I/O 控制器

• 存储设备

• 网卡（NIC）

变更通知包含固件、驱动程序、驱动类型等各类相关信息，你可以随着 vSAN 新版本的发布，持续跟踪这些通知。