Come vSAN modifica le prestazioni dei database negli ambienti virtualizzati

vSAN è una tecnologia di storage che distribuisce i dati su più nodi, con l’obiettivo di migliorare prestazioni, scalabilità e resilienza negli ambienti virtualizzati VMware. Poiché le prestazioni di un database dipendono fortemente da latenza e throughput, ospitare i server di database su uno storage distribuito vSAN non è come usare lo storage locale: richiede un’attività di ottimizzazione.

Questa guida illustra i fattori da considerare quando si implementa vSAN per gli host di database.

Che cos’è vSAN e come funziona

VMware vSAN è un prodotto che unisce lo storage degli host ESXi in un pool distribuito e software-defined. In questo modo non servono più le costose e complesse SAN (storage area network) basate su hardware.

vSAN è molto diffuso nelle implementazioni di infrastruttura iperconvergente (HCI), che integrano elaborazione e storage in sistemi distribuiti e software-defined. Quando servono ulteriore capacità di elaborazione o di archiviazione dei dati è sufficiente aggiungere nodi, senza dover riconfigurare i singoli componenti. L’infrastruttura virtuale che utilizza queste risorse condivise è definita da criteri. Ne deriva un approccio modulare all’infrastruttura, altamente resiliente e scalabile, con la flessibilità tipica delle piattaforme cloud, che permettono di attivare e disattivare i componenti in base alle necessità.

Tradizionalmente i nodi vSAN combinavano SSD (per caching e buffering) e dischi rotativi tradizionali (per l’archiviazione a lungo termine e la ridondanza), ma è sempre più frequente l’adozione di sistemi basati esclusivamente su SSD.

Come vSAN modifica il comportamento dello storage

Oltre che dall’hardware di storage sottostante, le prestazioni del pool di storage distribuito fornito da vSAN dipendono in larga misura dalle prestazioni e dalla configurazione della rete.

Anche il comportamento del database è un fattore importante. Le prestazioni di un database dipendono dalla rapidità con cui i dati possono essere letti e scritti, e i sistemi possono essere ottimizzati sia per le prestazioni in lettura/scrittura sia per la resilienza.

Impatto su latenza e throughput del database

Il fattore principale sono latenza e throughput, ovvero quanto rapidamente e quanti dati l’infrastruttura di rete riesce a spostare tra gli host del pool di storage. Supponendo che tu abbia già tenuto conto delle prestazioni dei supporti fisici e delle connessioni di rete utilizzati nel pool di storage, le prestazioni dipendono dai criteri di storage che crei e dal comportamento del carico di lavoro.

Ad esempio, nodi vSAN collocati nello stesso armadio e collegati con rete ad alta velocità possono garantire una buona latenza e un throughput maggiore, distribuendo il carico su più nodi negli ambienti con traffico elevato. Con le stesse risorse virtuali, però, potresti riconfigurare vSAN per dare priorità a resilienza e tolleranza ai guasti e proteggere i dati critici mantenendone più copie (da non confondere con la replica del database).

Il ruolo dei criteri di storage nelle prestazioni

I criteri di storage definiscono il comportamento di vSAN all’interno dell’ambiente virtualizzato e ti permettono di specificare come funziona lo storage, dal numero di copie fino a parametri prestazionali come il numero di stripe su disco per ogni oggetto. Il modo in cui li configuri influisce sulla velocità di lettura/scrittura, sull’utilizzo delle risorse e sull’efficienza con cui viene sfruttato il volume di storage.

Il tuo database e le priorità della tua situazione d’uso

Cosa significhi “efficienza”, e se la priorità vada alle prestazioni o alla tolleranza ai guasti, dipende dalla tua situazione d’uso e dal comportamento del database. Uno dei maggiori vantaggi di vSAN è la possibilità di intervenire sulla configurazione dello storage per ottimizzarla, senza dover modificare l’hardware.

Per ottimizzare prestazioni e resilienza del database puoi usare strumenti come SQL Server Distributed Replay, con cui confrontare diversi criteri di storage vSAN e individuare quello più adatto alle tue esigenze.

Come lo storage distribuito migliora la scalabilità

Oltre a garantire throughput elevato e un’intrinseca flessibilità, vSAN è scalabile: se serve più capacità basta aggiungere nodi con lo storage aggiuntivo necessario, che verrà incluso nel pool. vSAN è in grado di ottimizzare la capacità e, a seconda della configurazione, di deduplicare, comprimere e usare l’erasure coding per proteggere i dati.

Questo può risultare conveniente negli ambienti in crescita, perché garantisce un utilizzo efficace dello storage e permette di dare priorità alle prestazioni tramite il parallelismo oppure alla resilienza e alla protezione dei dati, mantenendoli su dispositivi fisici separati in modo trasparente.

Le criticità nell’esecuzione di database su vSAN

Se da un lato vSAN risolve molti problemi tipici delle SAN tradizionali, dall’altro presenta alcune criticità: dipende fortemente da un investimento iniziale in server e infrastruttura di rete ad alte prestazioni. Nelle situazioni d’uso enterprise, però, questo aspetto è compensato dalla possibilità di scalare in seguito aggiungendo nuovi nodi al sistema esistente.

Anche la complessità della configurazione può creare problemi se i tecnici non conoscono bene i criteri vSAN. Una configurazione errata può compromettere le prestazioni o la protezione dei dati. Ad esempio, è importante conoscere le prestazioni massime teoriche del sistema vSAN, per capire se è davvero all’origine di un collo di bottiglia oppure se la causa va cercata in latenza, congestione o problemi di progettazione del database.

Allo stesso modo, devi conoscere le metriche chiave e i criteri di successo del tuo database. Uno storage performante, in generale, non è una buona soluzione a lungo termine per un database mal ottimizzato (o per le query presenti nel codice che vi accede).

Tieni presente che collegare nodi vSAN remoti nello stesso pool non sostituisce un backup adeguato, anche se una configurazione vSAN stretched può contribuire alla disponibilità all’interno di una strategia più ampia.

Monitoraggio e protezione dell’infrastruttura VMware ESXi e vSAN e dei dati che contiene

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Anche i backup sono coperti: puoi eseguire il backup degli host di database da remoto, in locale o nel cloud.