适用于VMware vSphere的AccelStor AFA配置指南

在本文中，我想谈谈与最流行的虚拟化平台之一-VMware vSphere一起使用的All Flash AccelStor阵列的功能。 特别是，专注于那些将有助于通过使用功能强大的工具（如All Flash）获得最大效果的参数。

所有Flash AccelStor NeoSapphire™阵列都是基于SSD的一或两个节点设备，采用根本不同的方法来实现使用自己的FlexiRemap®技术而不是非常流行的RAID算法来实现存储数据和组织对数据的访问的概念。 阵列通过光纤通道或iSCSI接口为主机提供块访问。 公平地说，我们注意到具有ISCSI接口的模型也具有文件访问权限，这是一个不错的选择。 但是在本文中，我们将重点介绍使用块协议作为全闪存最高效的方法。

在AccelStor阵列与VMware vSphere虚拟化系统之间部署然后设置协作的整个过程可以分为几个阶段：

• 实现SAN网络的连接拓扑和配置；
• 设置全闪存阵列；
• 配置ESXi主机；
• 配置虚拟机。

具有光纤通道和iSCSI的AccelStor NeoSapphire™阵列用作示例设备。 基本软件是VMware vSphere 6.7U1。

部署本文中所述的系统之前，强烈建议您熟悉VMware有关性能问题（ VMware vSphere 6.7的性能最佳实践 ）和iSCSI设置（ 在iSCSI上运行VMware vSphere的最佳实践 ）的文档。

连接拓扑和SAN配置

SAN网络的主要组件是ESXi主机，SAN交换机和阵列节点上的HBA。 这种网络的典型拓扑如下所示：

此处的术语交换机是指单个物理交换机或一组交换机（Fabric），或在不同服务之间共享的设备（对于光纤通道，是VSAN；对于iSCSI，是VLAN）。 使用两个独立的交换机/ Fabric消除了可能的故障点。

强烈建议不要将主机直接连接到阵列，尽管可以支持。 全闪存阵列的性能很高。 为了获得最大速度，您需要使用阵列的所有端口。 因此，至少需要在主机和NeoSapphire™之间进行一次切换。

在HBA主机上具有两个端口也是最大性能和容错能力的先决条件。

如果使用光纤通道接口，则需要配置分区，以避免启动器和目标之间可能的冲突。 区域基于“一个启动器端口-一个或多个阵列端口”的原理构建。

如果使用iSCSI连接，并且使用与其他服务共享的交换机，则必须将iSCSI通信隔离在单独的VLAN中。 强烈建议您启用巨型帧支持（MTU = 9000），以增加网络上数据包的大小，从而减少传输期间的开销。 但是，值得记住的是，为了正确操作，需要更改启动器-交换机-目标链上所有网络组件上的MTU参数。

设置所有闪存阵列

该阵列通过已组建的FlexiRemap®组交付给客户。 因此，无需执行任何操作即可将驱动器集成到单个结构中。 创建所需大小和数量的卷就足够了。

为方便起见，有一个功能可以一次批量创建给定卷的多个卷。 默认情况下会创建“精简”卷，因为这可以更合理地使用可用存储空间（包括感谢空间回收）。 就性能而言，薄体积和厚体积之间的差异不超过1％。 但是，如果要从阵列中“榨汁”，则始终可以将任何“稀”体积转换为“浓”。 但是应该记住，这种操作是不可逆的。

然后剩下的工作就是“发布”已创建的卷，并使用ACL（iSCSI的IP地址和FC的WWPN）以及阵列上端口的物理分隔从主机设置对它们的访问权限。 对于iSCSI型号，这是通过创建Target来完成的。

对于FC型号，发布是通过为阵列中的每个端口创建LUN来进行的。

为了加快配置过程，可以对主机进行分组。 此外，如果主机使用多端口FC HBA（在实践中最常发生），由于WWPN，系统会自动确定此类HBA的端口属于同一主机，两者相差一个。 此外，两个接口均支持批量创建目标/ LUN。

使用iSCSI接口时，重要的一点是一次为卷创建多个目标以提高性能，因为无法更改目标队列，而实际上这将成为瓶颈。

配置ESXi主机

在ESXi方面，基本配置是根据完全可以预期的方案完成的。 iSCSI连接步骤：

1. 添加软件iSCSI适配器（如果已经添加或使用硬件iSCSI适配器，则不需要）；
2. 创建vSwitch，iSCSI流量将通过该vSwitch，并向其中添加物理上行链路和VMkernal；
3. 向动态发现添加阵列地址；
4. 创建数据存储

一些重要的注意事项：

• 当然，在一般情况下，您可以使用现有的vSwitch，但是在单独的vSwitch的情况下，管理主机设置将更加简单。
• 有必要将管理流量和iSCSI分为单独的物理链接和/或VLAN，以避免性能问题。
• 再次由于性能问题，VMkernal的IP地址和全闪存阵列的相应端口必须位于同一子网中。
• 为了确保VMware的容错能力，vSwitch必须至少具有两个物理上行链路
• 如果使用巨型帧，则必须同时更改vSwitch和VMkernal的MTU
• 一定要记得，根据VMware对于将用于iSCSI流量的物理适配器的建议，必须配置成组和故障转移。 特别是，每个VMkernal仅应通过一个上行链路工作，第二个上行链路必须切换为未使用模式。 为了容错，您需要添加两个VMkernal，每个VMkernal都将通过其上行链路工作。

无需光纤通道连接。 您可以立即创建一个数据存储。

创建数据存储区后，您需要确保将循环策略用于通向目标/ LUN的路径，以提高生产力。

默认情况下，VMware设置根据方案提供此策略的使用：通过第一条路径的1000个请求，通过第二条路径的下1000个请求，等等。 与双控制器阵列的主机交互将不平衡。 因此，我们建议通过Esxcli / PowerCLI将Round Robin策略设置为1。

大多数现代应用程序旨在交换大数据包，以最大程度地利用带宽并减少CPU负载。 因此，默认情况下，ESXi最多可将I / O请求最大批量传输到存储设备32767KB。 但是，在许多情况下，交换较小的部分将更有效率。 对于AccelStor阵列，以下情况是：

• 虚拟机使用UEFI代替旧版BIOS
• 由vSphere Replication使用

对于这种情况，建议您将Disk.DiskMaxIOSize参数值更改为4096。

对于iSCSI连接，建议将Login Timeout参数更改为30（默认值为5），以提高连接的稳定性并关闭对转发的DelayedAck数据包的确认延迟。 这两个选项都在vSphere Client中：主机→配置→存储→存储适配器→iSCSI适配器的高级选项

一个相当微妙的一点是用于数据存储的卷数。 显然，为了易于管理，期望为阵列的整个体积创建一个较大的体积。 但是，多个卷以及相应的数据存储的存在对整体性能有有益的影响（在稍后的文本中，对队列的影响更大）。 因此，我们建议至少创建两个卷。

最近，VMware建议再次限制单个数据存储上的虚拟机数量，以便获得最佳性能。 但是，现在，尤其是随着VDI的普及，这个问题不再那么严重。 但这并不能取消长期存在的规则-将需要大量IO的虚拟机分布在不同的数据存储上。 确定每个卷的最佳虚拟机数量没有比在其基础架构中对AccelStor的全闪存阵列进行负载测试更好的了。

配置虚拟机

设置虚拟机时没有特殊要求，或者相当普通：

• 使用可能的最高版本的VM（兼容性）
• 在虚拟机密集放置时（例如，在VDI中）设置RAM大小更为准确（默认情况下，在启动时，创建的分页文件与RAM大小相当，这会消耗有用的容量并影响最终性能）
• 使用最高效的IO版本的适配器：网络类型VMXNET 3和SCSI类型PVSCSI
• 使用Thick Provision Eager Zeroed驱动器类型可实现最佳性能，而Thin Provisioning可实现最大存储利用率
• 如果可能，请使用虚拟磁盘限制来限制非关键I / O计算机的工作
• 确保安装VMware Tools

排队笔记

队列（或未完成的I / O）是在特定时间从特定设备/应用程序等待处理的I / O请求（SCSI命令）的数量。 如果队列溢出，则会生成QFULL错误，最终导致等待时间参数增加。 理论上，当使用磁盘（主轴）存储系统时，队列越高，它们的性能就越高。 但是，您不应滥用它，因为它很容易遇到QFULL。 一方面，在全闪存系统中，一切都比较简单：阵列的延迟降低了几个数量级，因此，通常无需单独调整队列的大小。 但是另一方面，在某些用例中（特定虚拟机对IO的要求有很大的偏见，为了获得最大性能而进行的测试等），如果不更改队列参数，则至少要了解可以实现哪些指标，并且，最重要的是，以什么方式。

AccelStor的全闪存阵列本身对卷或I / O端口没有限制。 如有必要，即使是单个卷也可以获取阵列的所有资源。 唯一的队列限制是iSCSI目标。 出于这个原因，上面指出了需要为每个体积创建多个（理想情况下最多8个）目标以克服此限制。 而且，AccelStor阵列是高生产率的解决方案。 因此，应该使用系统的所有接口端口以达到最大速度。

在主机的ESXi端，情况完全不同。 主持人本身对所有参与者都实行对资源的平等访问的做法。 因此，来宾OS和HBA有单独的IO队列。 来宾操作系统的队列从队列到虚拟SCSI适配器和虚拟磁盘的组合：

HBA的队列取决于特定的类型/供应商：

虚拟机的最终性能将由主机组件中的最低队列深度限制确定。

由于这些值，您可以评估我们可以在一种或另一种配置中获得的性能指标。 例如，我们想知道延迟为0.5ms的虚拟机（不绑定到块）的理论性能。 然后它的IOPS =（1,000 /延迟）*未完成的I / O（队列深度限制）

顶部的All AccelStor All Flash阵列（例如P710 ）能够提供700K IOPS性能，以4K块进行记录。 在这样的块大小下，很明显单个虚拟机无法加载这样的阵列。 为此，您将需要11个（例如1）或6个（例如2）虚拟机。

因此，通过正确配置虚拟数据中心中所有已描述的组件，您可以获得非常出色的性能结果。

4K随机，读70％/写30％

实际上，用简单的公式描述现实世界要困难得多。 单个主机始终具有许多具有不同配置和IO要求的虚拟机。 是的，功能无限的主机处理器正在进行I / O处理。 因此，为了释放相同型号的全部潜能，实际上P710将需要三台主机。 另外，在虚拟机内部运行的应用程序也会进行调整。 因此，为了精确地确定大小，我们建议在客户基础架构内的所有Flash AccelStor阵列的测试模型的情况下使用测试，以完成当前的实际任务。