VMware Virtual SAN (vSAN) Appliance von Thomas-Krenn
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Funktionsweise von Virtual SAN
Das Prinzip von Virtual SAN besteht darin, in einem Cluster von vSphere-Hosts, den Nodes, Node-übergreifende Volumes zu erstellen, die als Datenspeicher für alle virtuellen Maschinen auf den Nodes dienen.
Für einen Virtual SAN-Cluster werden als Grundvoraussetzung mindestens drei Nodes benötigt, wobei jeder Node mindestens eine SSD als Cache und eine Festplatte als Datenspeicher mitbringen muss. Da Virtual SAN die Einrichtung und Verwaltung der Volumes übernimmt, sind keine RAID-Controller mehr erforderlich, sondern es genügt, die Medien am Host Bus Adapter (HBA) anzuschließen.
Durch den Einsatz von vSAN ist man zudem sehr flexibel, was die Erweiterbarkeit betrifft. Sollte mehr Festplattenkapazität erforderlich sein, kann man, sofern noch Einschübe an den Nodes frei sind, jederzeit einzelne Festplatten hinzufügen und somit das Volume dynamisch vergrößern. Sollte es lediglich um mehr Rechenleistung gehen, besteht ab dem vierten Node die Möglichkeit, das Virtual SAN mit Nodes zu erweitern, die keine Festplatten mitbringen, sondern lediglich ihre Rechenkraft zur Verfügung stellen. Natürlich lassen sich auch diese Nodes bei Bedarf später jederzeit mit Festplatten bestücken und so das vSAN erweitern.
Wie die Daten im Detail auf dem Virtual SAN abgelegt werden, legen die sogenannten VM-Speicherrichtlinien fest. Wendet man die Standardrichtlinie an, liegen alle Daten dupliziert auf dem Virtual SAN, was einem RAID Level 1 entsprechen würde. Nach dieser Richtlinie darf somit ein kompletter Node ausfallen, ohne dass die komplette Umgebung ausfällt. Diese Speicherrichtlinien können jederzeit an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden. Eine eigene Speicherrichtlinie könnte vielleicht so aussehen, dass eine doppelte Redundanz der virtuellen Maschinen gegeben ist und diese auch direkt im Thick-Provision Format abgespeichert werden. 
Zu beachten ist hierbei aber, dass bei einer doppelten Redundanz bereits fünf Nodes benötigt werden.
In Kombination mit weiteren Funktionalitäten, die die vSphere Umgebung bereit stellt, wie etwa vSphere HA oder vMotion, sind die Konfigurationsmöglichkeiten sehr flexibel und werden den meisten Anforderungen gerecht. Seit der Version 6 besteht zudem die Möglichkeit, eine All-Flash-Konfiguration aufzubauen, die Festplatten also komplett durch SSDs zu ersetzen, um einen noch höheren Grad an Performance zu erreichen.
Lizenzierung und Virtual SAN Ready Nodes
Das vSAN kann zusammen mit vSphere ab der Essentials-Plus-Lizenz genutzt werden, ist aber zusätzlich zu lizensieren. Die Preise beginnen pro physikalischer CPU bei ca. 2.500 €.
Seit einiger Zeit bieten verschiedene Hersteller sogenannte Virtual SAN Ready Nodes an. Dies sind von VMware komplett zertifizierte Systeme für den Einsatz von vSAN. Da sich die Hardware-Ausstattung dieser Systeme nicht individuell konfigurieren lässt, sondern vom Hersteller vorgegeben ist, haben die Virtual SAN Ready Nodes einen entscheidenden Nachteil: Sie sind für viele Anwendungen überdimensioniert und damit in der Regel viel zu teuer. Aufgrund überhöhter Hardware-Ausstattung und somit der Lizenzkosten sind sie für kleinere und mittlere Unternehmen eher uninteressant.
VMware hat dieses Problem nun erkannt und unterstützt seine Hardware-Partner dabei, eigene vSAN Bundles zu schnüren, die besser auf die Bedürfnisse ihrer Kunden ausgelegt sind.
Die Thomas-Krenn Virtual SAN (vSAN) Appliance
Unser Ziel war es, ein erweiterbares, hochwertiges Komplettsystem anzubieten, dabei aber die Kosten immer im Auge zu behalten. Die Appliance besteht aus drei Nodes, mit der Möglichkeit jederzeit weitere Nodes hinzuzufügen – je nach Bedarf und Anforderungen des Kunden.
Wir haben uns dazu entschieden, pro Node ein Dual-CPU Mainboard zu verbauen, es aber nur mit einer CPU zu bestücken. Die Wahl fiel hierbei auf den Intel Xeon E5-2620v3, der bei aktiviertem Hyper Threading 12 Cores mit jeweils 2,4 Ghz zur Verfügung stellt. Hoch gerechnet auf drei Nodes ist dies bereits jede Menge Rechenkraft – und bei Bedarf können weitere CPUs verbaut werden, ohne das Mainboard zu wechseln. Für den Anfang spart diese Entscheidung aber Kosten für Hardware und Lizenzen.
Zudem haben wir uns entschieden, 64 GB Arbeitsspeicher pro Node zu verbauen. Damit kann im Cluster eine Gesamtkapazität von 192 GB für virtuelle Maschinen genutzt werden. Bei voller Bestückung wären 1536 GB für den Drei-Node-Cluster möglich.
Pro Node wird eine Intel DCS3710 SSD mit 200 GB verbaut, die als Cache dient. Diese entspricht der Virtual SAN Performance Klasse E und somit der zweithöchsten Einstufung für SSDs.
Als Datenspeicher dienen pro Node 3 x 1 TB SAS Festplatten von Seagate mit 128 MB Cache. Die effektiv nutzbare Festplattenkapazität liegt somit bei 4,5 TB. Die Appliance kann jederzeit flexibel auf bis zu 9 TB Festplattenkapazität ausgebaut werden.
Die Nodes sind für das vSAN untereinander mit 10 Gigabit angebunden, um auch hier das Höchstmaß an Performance sicherzustellen. Natürlich wurde auf Ausfallsicherheit geachtet und es werden deshalb zwei getrennte 10 Gigabit Switches eingesetzt.
Zusammengefasst:
Die Thomas-Krenn VMware Virtual SAN Appliance überzeugt bereits in der Grundkonfiguration durch ihre Leistung, die hochwertigen Komponenten und einen attraktiven Preis. Noch dazu kann die komplette Appliance jederzeit flexibel erweitert werden, um den Anforderungen unserer Kunden gerecht zu werden. Getreu dem Motto: Der Kunde soll sich nicht der Lösung anpassen, sondern die Lösung dem Kunden.
