谈谈集群NAS在VDI存储中的应用

戴尔易安信解决方案 2018-04-26

戴尔易安信解决方案

微信号 DellEMC_Enterprise
功能介绍 戴尔易安信解决方案专注于数字化转型中的前沿技术和解决方案,内容涵盖现代化基础架构、云计算、大数据、物联网及AI等,并通过对全球,特别是中国用户的成功实践案例分析和前沿技术解读,助力企业数字化转型,快人一步!
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S君小故事:
存储选型难在何处?
S君是一家公司的存储工程师,每当业务部门提出新的存储设备需求时,他就要配合系统架构师共同确定产品方案。这可不只是数据库放在SAN、共享文件放NAS那么简单。看着抽象的预估容量、应用负载规模数字,面对着不同厂商的繁多规格参数,没有一定的经验和调研工作还真不容易较好地完成。


根据我们的理解,存储选型的关键大致有以下几点:

充分理解业务需求;
了解候选供应商的产品、技术特点;
新设备能否良好兼容现有IT环境中的设备?
关键业务的POC测试流程和周期更加严格,像金融机构那样的关键部门,核心系统通常会选择已经投入市场2-3年或以上的成熟产品;而一些相对外围的应用则不太在意“吃螃蟹”;
同行业、同类应用成功案例,可以作为重要参考;
服务、预算、合作基础、商务关系…

最终受制约的因素有时会比较复杂,对一个产品好坏的评价,用户的反馈也不见得完全准确。甲乙双方都有自己的立场,如果前期功课做的不够、沟通不畅等原因,落地了不合理、不适合应用场景的方案,这种情况也是有的。

无论成功与否,总结经验教训总是有益的。对于分析已有的成功案例,大家也基本是按照这个思路,从需求出发,这样应该对读者会有更多的参考价值吧。
虚拟桌面用NAS:
统一存储、兼容物理环境
一提到VDI(虚拟桌面基础架构),人们很容易联想到启动风暴带来的存储性能难题,于是引出了各种闪存阵列、服务器端PCIe SSD,VSAN和Nutanix等软件定义存储/超融合方案。这些更多是针对操作系统镜像盘而言,而用户数据的存储和共享也是不容忽视的。

相比之下,VDI的个人应用数据更在意安全性、性价比,此外不断代升级的性能扩展,以及数据管理等也是不容忽视的因素。

当我们把眼光放到NAS上的时候,磁盘在这时候往往成了第一选择。有人说SSD固态存储流行后,针对传统硬盘优化的存储管理技术派不上用场了,我们觉得还是要看应用场景。15K高转速驱动器的位置逐渐被闪存取代,7.2K大容量硬盘仍然有着明显的成本优势。由于硬盘内外磁道的传输率差异,如果没有特别的优化技术,我们只能按磁盘内圈的最低水平来计算整套存储的性能。

可见针对VDI用途做NAS选型,与传统的OLTP业务对存储的考量点有着一些差别。用户数据集可能是大小文件混合的负载,对于小文件性能NAS控制器的缓存可以提供一定优化,而大文件则要依赖后端RAID磁盘的I/O带宽。在满足用户现有需求的基础上,如果能提供未来扩展空间(容量/性能)也是一个有吸引力的地方。

在VDI应用中,集群NAS是否比传统单/双控NAS更好?它能够提供那些更多的价值?

此外,许多用户原有物理机环境,因此新购NAS能否良好兼容非虚拟化服务器有时也是用户关注的因素。对于Oracle等OLTP应用,传统集中式存储可能比超融合架构有些优势,如果是后端使用SAN阵列的统一存储产品,更加适合这种混合工作负载。

业务需求
位于德国的Cofely是一家专业服务公司,拥有大约2000名员工。为了支持持续增长的业务,Cofely希望迁移到一个Scale-out的存储方案,以平滑的成本并且避免昂贵的叉车式升级。

解决方案
在数据中心提供商synaix的支持下,Cofely部署了使用流动文件系统(Fluid File System)技术的戴尔Compellent FS8600。它扩展了一个当前由戴尔PowerEdge R720组成的服务器环境。

效益
软件性能提升了20%;
避免叉车式升级带来了多达30%的节约;
磁盘利用率提高10%,降低费用;
响应支持和建议让IT工作负载变得轻松。

据synaix首席执行官Stefan Fritz介绍,他们的团队在安装戴尔Compellent之后,看到Cofely Germany的应用有了一个即刻的提高。员工的虚拟桌面获得更好的响应能力,在Citrix XenDesktop环境中的应用明显运行地更快。“作为迁移到戴尔Compellent存储的一个收益,我们看到20%的应用性能提升”,他表示。“这意味着我们能给Cofely Germany交付更好的服务。”

自动化分层存储数据给Cofely Germany带来了进一步的节约。戴尔Compellent Fast Track动态地移动数据到最适当的分层,按需放置到磁盘的外圈磁道。Fritz表示:“通过戴尔Compellent,我们获得了超出存储本身的更多价值,因为数据存放在磁盘上的位置最好地匹配了业务需求。戴尔Compellent Fast Track非常高效。”此外,戴尔Compellent数据即时回放(Data Instant Replay)确保了连续的快照,以增量变化的方式来保护数据。不仅快照生成迅速而且恢复数据高效。“Cofely Germany员工避免了严重的中断,因为数据能够被快速恢复”,Fritz说。

用户证言
我们预计Cofely Germany通过戴尔Compellent在扩展其存储上降低了20-30%的费用。这是一个显著的节约并可把这些投资释放到其它的IT领域。
                ——synaix首席执行官Stefan Fritz
我们发现戴尔Compellent FS8600在数据块和文件级访问上都能交付高性能。该方案覆盖了我们的全部存储需求,提供了非常好的价值。
                   ——Cofely Germany首席技术官兼性能管理负责人Peter Bickel

补充
单/双控NAS和集群NAS的区别
在本文的尾声,我们想先简单介绍一下普通NAS(单/双控)和集群NAS存储之间的区别。

对于一款双控企业级NAS而言,在高可用机制上类似于服务器的双机HA集群,NAS控制单元的切换方式有主备和双活互备两种。而对于集群NAS,其支持的NAS控制单元数量超过2个,对客户端访问提供单一命名空间,性能可随节点数量线形扩展,在互备的基础上还要支持更高级的负载均衡。

以戴尔FS8600集群NAS为例,其动力节点(每节点包含2个引擎,缓存镜像互备)最多可以扩展到4组,也就是8控。其配套的FluidFSv4文件系统支持最大4PB单一命名空间,并且加入了NFS v4.1(pNFS)、SMB3并行文件访问协议等高级特性。

如上图,在业界标准的SPECsfs NFS性能测试中,戴尔FS8600根据设备数量的配置不同,在2控、4控和8控的情况下,分别测得131,684、254,412和494,244每秒文件操作数(OPS),基本符合性能线性扩展的预期。