談談集群NAS在VDI存儲中的應用
S君小故事:存儲選型難在何處?
S君是一家公司的存儲工程師,每當業(yè)務部門提出新的存儲設備需求時,他就要配合系統(tǒng)架構師共同確定產品方案。這可不只是數(shù)據(jù)庫放在SAN、共享文件放NAS那么簡單??粗橄蟮念A估容量、應用負載規(guī)模數(shù)字,面對著不同廠商的繁多規(guī)格參數(shù),沒有一定的經驗和調研工作還真不容易較好地完成。
根據(jù)我們的理解,存儲選型的關鍵大致有以下幾點:
✎充分理解業(yè)務需求;✎了解候選供應商的產品、技術特點;✎新設備能否良好兼容現(xiàn)有IT環(huán)境中的設備?✎關鍵業(yè)務的POC測試流程和周期更加嚴格,像金融機構那樣的關鍵部門,核心系統(tǒng)通常會選擇已經投入市場2-3年或以上的成熟產品;而一些相對外圍的應用則不太在意“吃螃蟹”;✎同行業(yè)、同類應用成功案例,可以作為重要參考;✎服務、預算、合作基礎、商務關系…
最終受制約的因素有時會比較復雜,對一個產品好壞的評價,用戶的反饋也不見得完全準確。甲乙雙方都有自己的立場,如果前期功課做的不夠、溝通不暢等原因,落地了不合理、不適合應用場景的方案,這種情況也是有的。
無論成功與否,總結經驗教訓總是有益的。對于分析已有的成功案例,大家也基本是按照這個思路,從需求出發(fā),這樣應該對讀者會有更多的參考價值吧。
虛擬桌面用NAS:統(tǒng)一存儲、兼容物理環(huán)境
一提到VDI(虛擬桌面基礎架構),人們很容易聯(lián)想到啟動風暴帶來的存儲性能難題,于是引出了各種閃存陣列、服務器端PCIe SSD,VSAN和Nutanix等軟件定義存儲/超融合方案。這些更多是針對操作系統(tǒng)鏡像盤而言,而用戶數(shù)據(jù)的存儲和共享也是不容忽視的。
相比之下,VDI的個人應用數(shù)據(jù)更在意安全性、性價比,此外不斷代升級的性能擴展,以及數(shù)據(jù)管理等也是不容忽視的因素。
當我們把眼光放到NAS上的時候,磁盤在這時候往往成了第一選擇。有人說SSD固態(tài)存儲流行后,針對傳統(tǒng)硬盤優(yōu)化的存儲管理技術派不上用場了,我們覺得還是要看應用場景。15K高轉速驅動器的位置逐漸被閃存取代,7.2K大容量硬盤仍然有著明顯的成本優(yōu)勢。由于硬盤內外磁道的傳輸率差異,如果沒有特別的優(yōu)化技術,我們只能按磁盤內圈的最低水平來計算整套存儲的性能。
可見針對VDI用途做NAS選型,與傳統(tǒng)的OLTP業(yè)務對存儲的考量點有著一些差別。用戶數(shù)據(jù)集可能是大小文件混合的負載,對于小文件性能NAS控制器的緩存可以提供一定優(yōu)化,而大文件則要依賴后端RAID磁盤的I/O帶寬。在滿足用戶現(xiàn)有需求的基礎上,如果能提供未來擴展空間(容量/性能)也是一個有吸引力的地方。
在VDI應用中,集群NAS是否比傳統(tǒng)單/雙控NAS更好?它能夠提供那些更多的價值?
此外,許多用戶原有物理機環(huán)境,因此新購NAS能否良好兼容非虛擬化服務器有時也是用戶關注的因素。對于Oracle等OLTP應用,傳統(tǒng)集中式存儲可能比超融合架構有些優(yōu)勢,如果是后端使用SAN陣列的統(tǒng)一存儲產品,更加適合這種混合工作負載。
業(yè)務需求
位于德國的Cofely是一家專業(yè)服務公司,擁有大約2000名員工。為了支持持續(xù)增長的業(yè)務,Cofely希望遷移到一個Scale-out的存儲方案,以平滑的成本并且避免昂貴的叉車式升級。
解決方案

在數(shù)據(jù)中心提供商synaix的支持下,Cofely部署了使用流動文件系統(tǒng)(Fluid File System)技術的戴爾Compellent FS8600。它擴展了一個當前由戴爾PowerEdge R720組成的服務器環(huán)境。
效益
✎軟件性能提升了20%;
✎避免叉車式升級帶來了多達30%的節(jié)約;✎磁盤利用率提高10%,降低費用;
✎響應支持和建議讓IT工作負載變得輕松。
據(jù)synaix首席執(zhí)行官Stefan Fritz介紹,他們的團隊在安裝戴爾Compellent之后,看到Cofely Germany的應用有了一個即刻的提高。員工的虛擬桌面獲得更好的響應能力,在Citrix XenDesktop環(huán)境中的應用明顯運行地更快。“作為遷移到戴爾Compellent存儲的一個收益,我們看到20%的應用性能提升”,他表示。“這意味著我們能給Cofely Germany交付更好的服務。”
自動化分層存儲數(shù)據(jù)給Cofely Germany帶來了進一步的節(jié)約。戴爾Compellent Fast Track動態(tài)地移動數(shù)據(jù)到最適當?shù)姆謱樱葱璺胖玫酱疟P的外圈磁道。Fritz表示:“通過戴爾Compellent,我們獲得了超出存儲本身的更多價值,因為數(shù)據(jù)存放在磁盤上的位置最好地匹配了業(yè)務需求。戴爾Compellent Fast Track非常高效。”此外,戴爾Compellent數(shù)據(jù)即時回放(Data Instant Replay)確保了連續(xù)的快照,以增量變化的方式來保護數(shù)據(jù)。不僅快照生成迅速而且恢復數(shù)據(jù)高效。“Cofely Germany員工避免了嚴重的中斷,因為數(shù)據(jù)能夠被快速恢復”,F(xiàn)ritz說。
用戶證言
✉我們預計Cofely Germany通過戴爾Compellent在擴展其存儲上降低了20-30%的費用。這是一個顯著的節(jié)約并可把這些投資釋放到其它的IT領域。
——synaix首席執(zhí)行官Stefan Fritz
✉我們發(fā)現(xiàn)戴爾Compellent FS8600在數(shù)據(jù)塊和文件級訪問上都能交付高性能。該方案覆蓋了我們的全部存儲需求,提供了非常好的價值。
——Cofely Germany首席技術官兼性能管理負責人Peter Bickel
補充
單/雙控NAS和集群NAS的區(qū)別
在本文的尾聲,我們想先簡單介紹一下普通NAS(單/雙控)和集群NAS存儲之間的區(qū)別。
對于一款雙控企業(yè)級NAS而言,在高可用機制上類似于服務器的雙機HA集群,NAS控制單元的切換方式有主備和雙活互備兩種。而對于集群NAS,其支持的NAS控制單元數(shù)量超過2個,對客戶端訪問提供單一命名空間,性能可隨節(jié)點數(shù)量線形擴展,在互備的基礎上還要支持更高級的負載均衡。

以戴爾FS8600集群NAS為例,其動力節(jié)點(每節(jié)點包含2個引擎,緩存鏡像互備)最多可以擴展到4組,也就是8控。其配套的FluidFSv4文件系統(tǒng)支持最大4PB單一命名空間,并且加入了NFS v4.1(pNFS)、SMB3并行文件訪問協(xié)議等高級特性。

如上圖,在業(yè)界標準的SPECsfs NFS性能測試中,戴爾FS8600根據(jù)設備數(shù)量的配置不同,在2控、4控和8控的情況下,分別測得131,684、254,412和494,244每秒文件操作數(shù)(OPS),基本符合性能線性擴展的預期。
