vSphere容量規劃

摘自《VMware vSphere 部署的管理和優化》一書

容量規劃：兩個關鍵要素，性能和容量

性能：

幾乎在全部狀況下，都建議先作性能規劃，在作容量規劃。

vSphere5在性能上的開銷是很是小的，小到幾乎能夠忽略不計。VMware曾用EMC存儲進行過測試，單臺vShpere主機可以達到每秒100萬次I/O操做，在單臺虛擬機上達到了每秒30萬次I/O操做。雖然這是很是高端環境中進行的測試，但對於普通中小企業環境中每秒5000~15000次的I/O操做，vSphere 5處理起來仍是綽綽有餘的。

對於目前的服務器性能，CPU和內存的容量基本上就意味着性能，但存儲則另當別論。並且，在虛擬化環境中大量的應用到共享存儲，致使存儲每每是對性能的影響是最嚴重的地方。

規劃存儲時，須要重點關注兩個指標，IOPS和MBps。

IOPS用來衡量存儲陣列每秒可處理的I/O請求數，一般與後端磁盤子系統的關係更爲緊密。它的性能指標與磁盤尺寸和轉速相關的。

MBps則更多用於衡量帶寬，它又分爲讀速率和寫速率兩個指標，用以衡量後端磁盤子系統能承受多少數據壓力。

收集這些指標的方法能夠經過Vmware Capacity Planner或者其餘第三方工具得到。

如下是不一樣類型磁盤的IOPS值的保守估計數值：

7.2K SATA或NL-SAS：90 IOPS；

15K FC或SAS：180 IOPS；

SSD：2500

有了以上參考值，就能夠根據所選磁盤類型計算出所需磁盤的數量。好比，工做負載須要15000IOPS、340 MBps讀速率、100MBps寫速率，使用15K SAS磁盤組建RAID5磁盤子系統，那麼，計算過程以下

((讀%+(4X寫%))X所需IOPS/每磁盤IOPS=磁盤數

讀操做佔比=340/(340+100)≈77.27%；寫操做佔比=100/(340+100)≈22.73%

計算結果取整後，大約須要141個磁盤。改用SSD後，大約須要11個磁盤，可是SSD又難以知足容量的需求。

這時，就須要利用到虛擬存儲池以及子LUN存儲分層技術。由SSD和HDD分層組成一個虛擬存儲池，數據塊將根據工做負載移動到合適的層級上，由SSD提供更高的IOPS和速率，而HDD則能夠提供更大的容量。

容量：

虛擬基礎架構的性能需求指的是全部應用程序的性能需求的總和；

虛擬基礎架構的容量需求指的是全部工做負載資源使用量的總和。

須要規劃的是在給定工做負載的狀況下須要給予多少資源（容量），以及這些資源應該有多快（性能）。

須要特別關注的四種核心資源：CPU、磁盤、內存、網絡

規劃新應用時的通常推薦作法：

多與應用供應商交流，諮詢其是否在物理環境的規格以外，還有虛擬環境下的推薦配置；

在作生產環境硬件容量規劃前，嘗試先在測試環境上對應用程序進行基準評測；

檢查一下應用供應商是否以開放式虛擬化設備OVA或開放式虛擬化格式OVF的方式提供該應用的專用虛擬設備。這將大大減小測試部署的時間。

對於現有的應用，咱們一般更關心核心資源的利用率，而不是初始分配值。

好比物理機是4核2GHz的CPU，可是使用率峯值只有15%，那麼只須要1顆vCPU便可知足1.2GHz的CPU資源，且留有必定的冗餘。（推薦工具：VMware Capacity Planner）

原始容量規劃數據收集

基礎架構上將要並行的虛擬機數量

物理系統的平均CPU（MHz）

每臺物理系統的平均CPU數（總的核心數量）

每臺物理系統的CPU利用率峯值平均數（百分比）

每臺物理系統的內存平均數（MB）

每臺物理系統的內存利用率峯值平均數（百分比）

建議的或想要的主機規格信息

CPU：每臺主機的CPU插槽數

CPU：每一個CPU的內核數

CPU：每顆內核的MHz數

內存：每臺主機的MB數

按如下公式計算所需容量

CPU：

每臺物理機CPU平均值（MHz）X平均CPU數X高峯時CPU利用率平均值（%）=高峯時CPU利用平均數（MHz）

同時運行的虛擬機數量X高峯時CPU利用平均數（MHz）=高峯時CPU總利用數（MHz）

經過計算得出虛擬基礎架構須要的計算能力

內存：

每臺物理機的平均內存量（MB）X高峯時內存使用率平均值（%）=高峯時內存使用量平均值（MB）

同時運行的虛擬機數量X高峯時內存使用量平均值（MB）=高峯時內存總使用量（MB）

注：vSphere經過TPS（透明頁面共享）機制在虛機之間共享內存頁面，通常可得到33%的內存收益。

經過計算得出虛擬基礎架構須要的內容容量

主機CPU規格：

每臺主機CPU數量X每顆CPU內核數量X每一個內核的MHz數=每臺主機的MHz數

每臺主機容許的CPU最高利用率（%）X每臺主機的MHz數=每臺主機CPU的可用MHz數

計算得出每臺主機的計算能力

主機內存規格：

每臺主機內存量（MB）X每臺主機容許的最大內存使用率（%）=每臺主機可用內存量

計算得出每臺主機的內存容量

注：通常建議保留20%的主機資源用於額外開銷或應付可能發生的資源突發請求。

根據CPU需求計算出主機數：

高峯時CPU總利用率（MHz）/每臺主機可用CPU（MHz）=根據CPU需求所需主機數（湊整）

根據CPU需求所需的主機數+1=在N+1冗餘要求時所需的主機數

根據內存需求計算出的主機數：

高峯時內存老是用量（MB）/每臺主機可用內存量（MB）=根據內存需求所需的主機數（湊整）

根據內存需求所需的主機數+1=在N+1冗餘要求時所需的主機數

最終所需的主機數取決於最壞的狀況，即，二者取最大值。

網絡端口規劃：

將同一臺vSphere主機上不一樣類型的網絡流量互相隔離，這是廣泛認同的一種最佳實踐

例如：

管理網絡：VMkernel（兩個網卡）

vMotion：VMkernel（兩個網卡）

容錯（FT）：VMkernel（兩個網卡）

存儲：VMkernel（兩個網卡）

虛擬機流量：虛擬機網絡（兩個網卡）

帶外管理網絡：1個網卡

這意味着一臺vSphere主機須要11個網絡端口上聯，兩個互備的24口的交換機僅能知足4臺vSphere主機的配置。

可採用融合機架式架構或融合刀片式架構來解決端口的問題，這樣的架構一般只有兩個萬兆網絡端口，而且能夠經過增長上行鏈路的方式進行擴容；

也能夠取消不用的端口類型，好比，使用FCSAN使，能夠取消存儲網絡；未啓用FT容錯功能時，能夠取消容錯網絡網絡；或者對不一樣類型的端口進行整合，好比，網卡1用於vMotion網絡，網卡2用於管理網絡，能夠將網卡1用於管理網絡備用，網卡2用於vMotion網絡備用。