VMware vSAN 기능 및 구성방안

1. VMware vSphere 5.5
New Feature - vSAN
2013.11.29
굿모닝아이텍㈜ / 주병재 과장 bjju@goodmit.co.kr

2. 2VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
Agenda
Part 1.
Part 2.
1. What’s NEW – VMware vSphere 5.5
1. vSAN 이란?
2. vSAN 요구사항
3. vSAN 구성방안
4. vSAN PoC
5. vSAN 장점 정리

3. 3VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
Part1.
What’s New – VMware vSphere 5.5

4. 4VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere 5.5 – New Feature
New Feature
No. 1
VMware vSphere Edition 종류

5. 5VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere 5.5 – New Feature
New Feature
No. 2
ESXi Features
- Hot-Pluggable PCI SSD Devices
(SSD 디스크를 다운타임 없이 추가할 수 있습니다.)
- Support for Reliable Memory Technolodgy(RMT)
(메모리 에러를 빠르게 복구 시켜주는 기술입니다. 디스크의 bad sector가 발생하면 해당
부분은 사용하지 않고 다른 부분으로 디스크를 사용하듯이 메모리의 특정 부분에 문제가
발생하면 해당부분을 날려버리고 재부팅 후 다른 부분으로 사용을 하여 정상작동이 됩니다.)
- Enhancements to CPU C-States
(기존 버전까지는 CPU 와 Power management를 BIOS
상에서 MAX Configuration으로 셋팅하여 사용했습니다.
최신버전에선 Power Policy를 vSphere상에서 설정하여
사용할 수 있습니다. - 전력절감)
해당부분을
날려버림

6. 6VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere 5.5 – New Feature
New Feature
No. 3
Virtual Machine Enhancements
- VM H/W Version 10은 Web client만 지원
- 모든 vSphere Edtion에서 64 vCpu지원
- Virtual Disk 최대 64TB 지원
- 최대 1TB RAM 지원(swap file 1TB, too)
- New CPU architectures
- Expanded vGPU Support ( 5.1에선 Nvidia-based GPU만 지원, 5.5에선 Intel and AMD-
based GPU chips와 vMotion을 지원)

7. 7VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere 5.5 – New Feature
New Feature
No. 4
vCenter Server Features
- vCenter SSO 기능 강화
(MS SQL Database 없이 user ID’s/PWs를 연결할 수 있습니다.)
- vSphere Web Client
(MAC OS X를 완벽지원, Firefox & Chrome 브라우저 완벽지원 & 드래그 앤 드롭 방식 지원)
- vCenter Server Appliance
(vPostgres DB가 내장되어 500 ESXi host or 5000 VM을 지원합니다.)
- vSphere Big Data Extentions
- vSphere App HA
지원가능 APP 제한
- Apatche Tomcat 6/7
- IIS 6 / 7 / 8
- SharePoint 2007 / 2012
- MSSql 2005 /2008 / 2012
- TC Server Runtime 6.0 / 7.0

8. 8VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere 5.5 – New Feature
New Feature
No. 5
vSphere Storage Enhancements
- Support for 62TB VMDK
기존 버전까진 2TB-512MB를 지원했지만 5.5버전에선 62TB까지 지원합니다. 가상 RDM 역시
2TB-512MB부터 62TB까지 최대치가 증가하였습니다.VMDK파일이 지원되기 때문에 스냅샷,
클론등의 기능을 사용할 수 있습니다.
- MSCS Updates
기존 버전은 MSCS가 FC 방식 공유 스토리지만 사용가능하였습니다. 최신버전에선 Windows
2012를 위한 iSCSI,FCoE and Round Robin Path방식을 지원합니다.
- 16GB E2E Support
기존 버전에선 FC 16GB가 end to end로 지원하지 않았지만 최신버전에선 지원합니다.
- vSphere Flash Read Cache
vSphere Flash Read Cache는 SSD를 이용하여 Write-through Cache mode 기능을 SSD가
대체하여 가상머신의 성능을 향상시켜 줍니다. OS와 Application상에서의 modification이
필요없습니다.
- 40GB NIC Support
40GB NIC를 제공합니다. 최신버전에서는 Mellanox ConnextX-3 VPI 아답터가 Ethernet모드로
구성이 가능합니다.

9. 9VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere 5.5 – New Feature
New Feature
No. 5-1

10. 10VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
Part2.
VMware vSphere 5.5 - vSAN

11. 11VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere 5.5 – vSAN 이란?
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN이란?
VMware Virtual SAN은 소프트웨어로 정의된 스토리지 계층으로, 컴퓨팅 스토리지 및 직접 연결된
스토리지를 모두 풀링하여 사용하도록 vSphere Hypervisor를 확장합니다.
주요 특징 및 기능
vSphere 커널에 기본 제공 – Virtual SAN은 vSphere 커널 내에 구현됩니다. 이처럼 vSphere와의 원활한
통합은 Virtual SAN만의 고유한 특징이며 성능 및 확장성을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
읽기/쓰기 I/O 캐시 – Virtual SAN은 서버 쪽 플래시에 내장된 캐시로 읽기/쓰기 디스크 I/O 트래픽을
가속화하여 스토리지 지연 시간을 최소화 합니다.
장애로 부터 기본 보호 제공 – 이 기술은 분산 RAID 및 캐시 미러링을 사용하여 디스크, 호스트 또는
네트워크에 장애가 발생해도 데이터가 손실되지 않도록 보호합니다.
업무 중단 없는 용량 확장 – 클러스터에 호스트를 추가하거나 호스트에 디스크를 추가하여 업무 중단
없이 간편하게 Virtual SAN 데이터스토어의 용량을 확장할 수 잇습니다.
가상머신 중심, 정책 중심 관리 – 스토리지 요구 사항을 자동으로 시스템 구성으로 변환되는 정책 설명의
형태로 개별 가상 머신 또는 가상 디스크와 연결합니다. 이러한 접근 방식 덕분에 IT는 스토리지를 즉시
프로비저닝하여 SLA(서비스 수준 계약)를 정확하게 준수할 수 있습니다.

12. 12VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Shared Storage환경(외장 스토리지 사용)
VMware vSphere 5.5 – vSAN 이란?

13. 13VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Simple Storage
vSphere
Hard
disks
SSD
VSAN
Hard
disks
SSD
..…3 to 8…
Hard
disks
SSD Hard
disks
SSD
VSAN Aggregated Datastore
VMware vSphere 5.5 – vSAN 이란?
주요기능
- Policy-driven per-VM SLA
- vSphere & vCenter 연동
- Scale-out 스토리지
- SSD 캐싱
기대효과
- VM용도의 심플한 스토리지
디자인
- 빠르고 다이나믹한 확장성
- 공유 스토리지 대비 낮은 TCO
- 성능

14. 14VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Architecture
VMware vSphere 5.5 – vSAN 이란?
각 ESXi 서버들은 자신들이 가지고 있는 SSD와 HDD를 이용하여 하나의 스토리지를 구성합니다.
각각의 ESXi가 가지고 있는 스토리지를 하나의 스토리지 풀로 만들고 그 스토리지 풀이 vSAN
Storage(vSanDatastore)가 됩니다.

15. 15VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Architecture
VMware vSphere 5.5 – vSAN 이란?
기본적으로 VM의 disk는 Storage
Policy 정책을 반영하여 SLA를
준수합니다.
기본 디폴트 값은
Failure Tolerate =1
Force provisioning =1 입니다.

16. 16VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Architecture
VMware vSphere 5.5 – vSAN 이란?
전 장에서 설명했듯이
falut tolerate값이
1이기 때문에
스토리지 정책을
아무것도 적용하지
않으면 1 VMDK와
1Witness로
구성되어진다.
거기에 fault
tolerate값을 1
추가하게 되면 왼쪽
그림과 같은 정책이
구성되어 진다.

17. 17VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Architecture
VMware vSphere 5.5 – vSAN 이란?
각 VM별로 스토리지 정책을 설정하기 때문에 데이터가 분산되어 저장되어 간단하게 뛰어난
장애복구 능력을 가질 수 있습니다.

18. 18VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Architecture
VMware vSphere 5.5 – vSAN 이란?
호스트 장애 발생 시 다른 호스트의 저장되어 있는 VMDK or Weakness가 동작하여 재부팅 후
정상작동이 이루어 집니다.
reboot

19. 19VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Requirements
VMware vSphere 5.5 – vSAN 요구사항
- 최소 3 x vSphere 5.5 ESXi 호스트 (최대 8대까지 지원)
- 웹클라이언트가 구성되어 있는 vCenter 5.5
- 각 호스트 마다 사용하지 않는 SSD & HDD가 1개씩 필요
- 호스트에 1G or 10G 네트워크 카드가 필요
- vSAN 네트워크 대역이 각 호스트별로 구성이 되어져야함.
필요한 IP대역
- 각 호스트 별로 MGMT IP
- 각 호스트 별로 vMotion IP
- 각 호스트 별로 vSAN IP
- vCenter 용 IP
Best Practice
- Network는 10G로 구성
- 다른 vmkernel과 혼용하지 말고
단독 구성
- HBA or RAID controller는 JBOD
모드로 구성해야 성능이 잘나옴.
- 전체 디스크 용량은 HDD 90%,
SSD 10%로 구성되어야함.

20. 20VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Configuration
VMware vSphere 5.5 – 구성 방안
1. vSAN 네트워크 구성
2. vSAN 클러스터 그룹 생성
3. vSAN 데이터스토어 구성 검증
4. VM Storage 정책 설정
5. VM 배포 시 정책 적용 & 검증

21. 21VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Configuration
VMware vSphere 5.5 – 구성 방안
1 단계. 네트워크 구성
기존과 동일하게 vSwitch를 생성하고 (vmkernel용) 사용하고자 하는 IP를 셋팅해 줍니다.

22. 22VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Configuration
VMware vSphere 5.5 – 구성 방안
2 단계. vSAN 클러스터 그룹 생성
관리 -> 설정 -> 가상 SAN -> 일반 -> 편집 -> 가상 SAN 설정 (수동)

23. 23VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Configuration
VMware vSphere 5.5 – 구성 방안
2 단계. vSAN 클러스터 그룹 생성
관리 -> 설정 -> 가상 SAN -> 디스크 관리 -> 디스크 할당
구성에 문제가 없다면 정상적으로
vSandatastore가 생성됩니다.

24. 24VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Configuration
VMware vSphere 5.5 – 구성 방안
2 단계. vSAN 클러스터 그룹 생성
vsanDatastore를 확인하고 전체용량이 정상적으로 올라온다면(각 호스트의 HDD 용량의 합)
올바른 구성이 완료되었습니다.(구성검증 완료)

25. 25VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Configuration
VMware vSphere 5.5 – 구성 방안
3 단계. vsanDatastore 정책 설정
홈 -> VM 스토리지 정책 -> 정책 만들기
각 항목에 대한 설명은 14페이지 참조

26. 26VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Configuration
VMware vSphere 5.5 – 구성 방안
3 단계. vsanDatastore 정책 설정
가상머신 -> 관리 -> VM 스토리지 정책 -> VM 스토리지 정책 -> VM 스토리지 정책 관리

27. 27VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : Configuration
VMware vSphere 5.5 – 구성 방안
3 단계. vsanDatastore 정책 설정
정상적으로 정책이 적용되면 Compliant가 표시됩니다.

28. 28VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : POC (다우기술 제공)
VMware vSphere 5.5 – POC
하드웨어
16 core 2.9 GHz Dell R720 서버
2 x Intel PCIe R910 SSD – 200GB (1 PCIe slot)
12 x 10K RPM Seagate SAS disks
10G vSAN dedicated network, 1G for VM network
VSAN 구성
서버당 2개 Disk group / disk group당 6개 디스크
hostFailuresToTolerate 1 / stripeWidth 1
업무 특성
ViewPlanner 3.0 Standard benchmark (2초 think-time(heavy user))
ViewPlanner Group A : CPU intensive & Group B: I/O intensive apps.
1900 x 1200 resolution, PCoIP
Windows 7 데스크톱 및 Winxp 클라이언트
VDI workload는 CPU intensive하다고 알고 있지만 I/O latency에 민감

29. 29VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : POC (다우기술 제공)
VMware vSphere 5.5 – POC
• Virtual SAN는 VDI에서 필요로 하는 IOPS 제공

30. 30VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : POC (다우기술 제공)
VMware vSphere 5.5 – POC
275
460
667
0
100
200
300
400
500
600
700
800
3 node 5 node 7 node
HeavyVDI사용자수
Virtual SAN 스케일
VSAN Linear (VSAN)

31. 31VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : POC (다우기술 제공)
VMware vSphere 5.5 – POC
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
AdobeReader-…
AdobeReader-…
AdobeReader-…
AdobeReader-…
Excel_Sort-Close
Excel_Sort-…
Excel_Sort-Entry
Excel_Sort-…
Excel_Sort-…
Firefox-Close
IE_ApacheDoc-…
IE_ApacheDoc-…
IE_WebAlbum-…
IE_WebAlbum-…
Outlook-Close
Outlook-Read
PPTx-…
PPTx-Close
PPTx-Maximize
PPTx-Minimize
PPTx-ModifySlides
PPTx-…
Video-Close
Word-Close
Word-Maximize
Word-Minimize
Word-Modify
평균
어플리케이션
Latency
Group A
VSAN
SAN
• Group A application latencies의 영향은 미미함
• Virtual SAN 은 호스트 CPU를 매우 적은 cycle로 사용

32. 32VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : POC (다우기술 제공)
VMware vSphere 5.5 – POC
• Group B application latencies는 All-Flash-SAN과 비슷
• Virtual SAN 은 VDI 업무에서 요구하는 IOPS에 부합
0
1
2
3
4
5
6
7
평균
어플리케이션
Latency
Group B
VSAN
All-Flash-SAN

33. 33VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : POC (다우기술 제공)
VMware vSphere 5.5 – POC
 VSAN 은 일반적인 mid-range FC 스토리지보다 더 좋은 성능을 냄
• 고성능을 지원하는 로컬 flash 스토리지의 효과
 어플리케이션 성능에서 VSAN이 소모하는 CPU는 낮음
 VDI 구축에 물리적인 SAN array가 필요 없음
0
100
200
300
400
500
600
700
800
3 5 7
NumberofVMs
Number of Nodes (Servers)
VDI Consolida on Ra o
Mid-range FC Array
vSAN
All-Flash FC Array

34. 34VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : POC (내부테스트)
VMware vSphere 5.5 – POC
테스트 툴은 SSD 전문 테스트 툴인 ATTO Disk Benchmark를 이용하였습니다.
TEST 환경
- 7200 rpm 500G SATA HDD
- SATA3 256G Samsung SSD
- 500 SATA HDD + SSD -> 3 node 구성된
vStoragedatastore

35. 35VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : POC (내부테스트)
VMware vSphere 5.5 – POC
테스트는 SSD , HDD , vSandatastore 를 비교하여 테스트 하였습니다.
HDD SSD vSAN
64KB – read
64KB – write
114 MB/Sec
114 MB/Sec
491 MB/Sec
474 MB/Sec
60 MB/Sec
65 MB/Sec
128KB – read
128KB – write
107 MB/Sec
114 MB/Sec
502 MB/Sec
535 MB/Sec
91 MB/Sec
67 MB/Sec
256KB – read
256KB – write
110 MB/Sec
110 MB/Sec
508 MB/Sec
517 MB/Sec
91 MB/Sec
86 MB/Sec
512KB – read
512KB – write
112 MB/Sec
112 MB/Sec
506 MB/Sec
539 MB/Sec
91 MB/Sec
91 MB/Sec
1024KB – read
1024KB – write
112 MB/Sec
112 MB/Sec
510 MB/Sec
550 MB/Sec
91 MB/Sec
96 MB/Sec
평균 – read
평균 – write
111 MB/Sec
112 MB/Sec
503 MB/Sec
523 MB/Sec
85 MB/Sec
81 MB/Sec

36. 36VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere
Virtual SAN
Virtual SAN : 장점 정리
VMware vSphere 5.5 – POC
vSAN을 구성하고 테스트 하면서 느낀점
1. 구성이 심플하다. (HA와 마찬가지로 클릭 몇번으로 구성이 가능)
2. 그 동안 활용되지 못했던 Internal Disk를 활용할 수 있다.
3. vSphere에 Intergrate되어 있어 따로 솔루션을 구매하지 않아도 된다.
4. SSD가 Cache역활을 하기 때문에 저렴한 비용으로 만족할 만한 스토리지 풀을 구성할 수
있다.
5. 초기 도입비용이 저렴하며, 추가 증설이 상당히 간편하다.
6. 신속한 프로비저닝이 가능하기 때문에 vSphere에서 제공하는 DRS(Distribute Resource
Service)와 함께 사용하게 된다면 큰 시너지 효과(자동화)를 볼 수있다.
7. 기본적으로 제공되는 HA와 호환되기 때문에 장애로부터 기본 보호가 제공된다.
8. TCO를 대폭? 절감할 수 있다.

37. 37VMware vSphere 5.5 New Feature - vSAN
VMware vSphere 5.5 – POC
Q&A

38. 감사합니다.
굿모닝아이텍㈜ / 주병재 과장 bjju@goodmit.co.kr
VMware vSphere 5.5
New Feature - vSAN