VMware vSphere Flash Read Cache

Flash-RunnerMed vSphere 5.5 lanserte VMware første generasjon av server basert flash caching (aka. vFlash).
Dette er en teknologi som ligger under Software Defined Storage paraplyen.
Denne egenskapen følger standard med i vSphere 5.5 Enterprise Plus og er integrert i ESXi hypervisoren.

a11vSphere Flash Read Cache (vFRC) avlaster det underliggende lagringsystemet ved å mellomlagre data som leses ofte på lokale flashdisker eller PCIe flash kort.
Dette er i første omgang en read + write-through caching.
Teknologien passer derfor svært godt for leseintensive applikasjoner med mindre arbeidsområder. Typiske bruksområder vil være: SQL, Oracle, Exchange og SAP.
Virtual Desktop løsninger kan også ha utbytte av denne teknologien.

Noe av kapasiten kan også reserveres som swap område for serveren, temporærfiler legges dermed på lynraske flashdisker (se hvordan dette gjøres lengre ned på denne siden).
En annet viktig egenskap er at vSphere Flash Read Cache støttes av vMotion, VMware HA og DRS.Downloads-1-icon

Denne teknologien vil fungere som en turbo for databaser.
Hele poenget med vSphere Flash Read Cache er å flytte «varme» data nærmere applikasjonen istedet for å transportere disse over nettverket.  Resultatet kan være en mangedobling av ytelse.

 

NoFlashVMware har gjort produsenter av PCIe Flash og Solid State Disker en liten tjeneste.  Selv om man ikke har installert Flash Read Cache er muligheten for dette synlig i GUI under «Virtual Flash Resource».
Står det «0 B / 0 B» er det bare å ringe nærmeste flash leverandør…

 

flashpool3Her er listen over hva som kreves:

  • vSphere 5.5 (Enterprise Plus)
  • vCenter Server 5.5
  • PCIe flash eller Solid Stated disker
  • Opp til 8stk PCIe/SSD per server flash pool
  • Opp til 4TB størrelse for en flash enhet
  • Opp til 32TB Flash Read Cache pool total (8x4TB)
  • Opp til 200GB og Flash Read Cache per VMDK.

vfrce

 



divider
vfrc-ill2Ved å flytte «varme» IOPS krevende data fra det underliggende lagringsystemet og ut til serveren oppnår man tre ting:
1.  Raskere responstid for applikasjoner.
2.  Lavere belastning på SAN/NAS som kommer andre tjenester til gode.
3.  Lavere belastning på nettverket.

granular1

divider

vSphere Flach Read Cache settes granulært per virtuelle disk innenfor hver virtuelle server.
Man kan ha noen virtuelle servere der vFRC er i bruk, og andre ikke.
Applikasjoner med mye skriv vil ikke ha noe utbytte av vFRC, så der bør man slå av denne egenskapen.
Det samme gjelder lese intensive applikasjoner med veldig store arbeidsområder (streaming etc.).

Det fine med vSphere Flash Read Cache er at man granulært kan tilpasse bruken hver enkelt applikasjon.

divider

Flash Read Cache hardware

flashlineup3

vSphere Flash Read Cache støtter både SSD og PCIe flash kort.  Jo raskere, jo bedre.
Man bør bruke SLC eller enterprise klasse MLC (eMLC) som tåler 24/7 bruk.
PCIe flash kort har lavere forsinkelse (latency) enn SAS/SATA tilkoblede SSD,  men prisen er noe høyere.  Her får man gjøre en kost/nytte vurdering fra server til server.
Pass på at PCIe kort er støttet av vSphere 5.5,  de store aktørene har allerede drivere klare. Bruk av SSD krever kun at diskkontrolleren støttes av vSphere 5.5.
HP, Dell, Cisco og IBM har også mezzanine PCIe flash kort tilpasset sine blade servere.
Dell sin nye konvergerte VRTX løsning benytter helt standard PCIe kort.

vSphere Flash Read Cache oppsett, steg for steg

Oppdatering 19.09.2013:  Skjermbildene under er nå oppdatert for å reflektere den endelige versjonen av vSphere 5.5.

1.
Start med å installere PCIe Flash kort eller solid state disker i din server.
I mitt tilfelle ett Fusion-IO ioCache PCIe kort.
ioCache-ML350e
Sjekk at PCIe kortet eller diskene tilgjengelig i under Storage Adapters og Devices.
Storage-adapters

divider

2.
Neste steg er å legge til flash ressursene, en eller flere.
vfrcup1
VMware har laget et nytt VFFS filsystem (bygget på VMFS) som er optimalisert for flash.
vfrcup2

divider

3.
Sett hvor mye av flash kapasiteten du ønsker å reservere til host flash swap cache.
vfrcup3


divider

4.
Flash Read Cache er nå klar til bruk. Kapasiten er synlig under «Virtual Flash Resource».
vfrcfinal1


divider

5.
Bruken av Flash Read Cache ressursene settes pr. disk innenfor hver virtuelle server.
Opp til 200GB pr. VMDK.sio10

VM-vFlash

divider

Flash-DialogKonklusjon

vSphere Flash Read Cache er en rask og effektiv måte å øke applikasjonsytelsen på.
Noen vil sikkert påstå at enterprise klasse flash disker og PCIe flash er dyrt,  men gevinsten er mye større enn disse kostnadene tør jeg påstå.

vSphere Flash Read Cache er granulær, slik at du kan tilpasse bruken hver enkelt applikasjon.

Det har eksistert tilsvarende 3.part løsninger en stund,  men at det nå er innebygget i VMware sin hypervisor gjør nok at flere tar det i bruk.  Produsenter av PCIe kort kommer sikkert med verdiøkende funksjonalitet utover det som nå er standard i vSphere 5.5 Enterprise Plus

Neste blogg innlegg vil handle om Virtual SAN (vSAN) som ble annonsert på VMworld i forrige uke.  Dette er en svært viktig byggekloss i VMware sin Software Defined Storage strategi.

Stay tuned…

 

2 tanker om “VMware vSphere Flash Read Cache

  1. Meget interessant! Informativt og velskrevet innlegg i tillegg :-). Har du kjørt noen benchmarks på forskjellige bruksområder, med og uten bruk av vFRC? Moro å se hvordan denne teknologien utvikler seg kan man si. Vet du om snapshotting (ved backup feks.), og sletting av snapshot på vm-nivå også bli boostet?

    • Hei og takk for tilbakemeldingen. Jeg har ikke gjort noen benchmarks ennå.
      vSphere 5.5 er ikke GA riktig ennå og Fusion-IO driveren er beta, så resultatet vil ikke nødvendigvis reflektere et ferdig produkt.
      Men erfaringer fra tilsvarende løsninger tilsier at du vil se rundt 4-6X boost i «real life» databaseytelse, litt avhengig av read/write ratio.
      I veldig vFRC vennlige miljøer kan du se enda større boost av ytelse.
      Om vFRC gir noe boost av snap er jeg litt usikker på. Noe som bør testes når tiden tillater.
      Du får følge med fremover. Mye spennende på gang innenfor Software Defined Storage fra VMware 🙂

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *