众说纷纭 谈谈集群NAS在VDI存储中的应用

作为一名存储工程师，每当业务部门提出新的存储设备需求时，就需要配合系统架构师来共同确定产品的解决方案，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。

存储选型难在何处？

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。