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2020年9月9日水曜日

新しい vSAN Ready Node Sizer の効果的な利用方法

先月末に vSAN Ready Node Sizer の効果的な利用方法 という記事を投稿した4日後（2020年9月4日）に vSAN Ready Node Sizer (以下 vSAN Sizer) の UI や操作方法が刷新されてしまったので、改めて利用方法をまとめました。
※ 前回記事と被る内容が多数ありますがご了承ください
※ 2020年10月に vSAN 7.0u1 に対応したアップデートも vSAN Ready Node Sizer に組み込まれました。

vSAN のハードウェア構成を考える際の BestPractice 的なポイントやアセスメントについては以前書いた以下にまとめているので、今回の vSAN Sizer で組むべき構成もこちらをベースにしています。

今回の内容です。

vSAN Ready Node Sizer が上手く使えない時に気にするポイント

私がよく見掛ける（相談を受ける） vSAN Sizer を利用する際に失敗してしまう時のポイント（= してはいけない事）は以下3つ。
  • サーバーハードウェアの構成を考えずにサイジング
  • vSAN Sizer の既定値のままでサイジング
  • 提示されたハードウェア構成をそのまま受け入れてしまう
    それぞれなぜ NG かを説明します。
    • サーバーハードウェアの構成を考えずにサイジングは NG
      → 少なくとも必要となる VM数・CPU・メモリの利用率からリーズナブルな ESXi ホスト台数を算出してから、それに合わせてそのホスト数前後で適切な vSAN 構成をサイジングするのが重要。
      また、1U サーバにするか 2U サーバにするかでも搭載可能なドライブ数が大きく異なるので前提としてある程度想定するのがポイント。
    • vSAN Sizer の既定値のままでサイジングは NG
      → 上記のハードウェアの前提を vSAN Sizer の 「CLUSTER SETTINGS」「ADVANCED SETTINGS」に必ず反映させる事。既定値のままだとかなりザルなサイジングになるので要注意。
    • 提示されたハードウェア構成をそのまま受け入れてしまうは NG
      → ハードウェア構成は一発でまともな構成が出てくる事は稀です。必ず何度か入力情報を調整してベストな数字を探るのが重要。
    これらを考慮して、必要なインプットを Sizer に与えればかなりしっかりしたサイジングが可能となります。

    新しい vSAN Ready Node Sizer  の使い方


    2020年9月4日のアップデートで大きく UI が変更された他、「vSAN Quick Sizer」機能の追加、リソースオーバーヘッドの各種計算ロジックが変更されています。
    内部的にはしばらく旧の UI への切り替えも用意されており、従来の UI では vSAN 6.7 としてのサイジング、新 UI では vSAN 7.0 でのサイジングがサポートされます。


    ログイン方法は以前と変わらず、My Vmware アカウント、Partner Central (現 Partner Connect) アカウント、Vmware 社員アカウントの三種類でログイン可能です。

    基本的にどのアカウントでも出力されるサイジングは同じですが、Vmware 社員アカウントのみ計算ログの確認やパフォーマンスオーバーヘッドの係数変更、vSAN Sizer 内から LiveOptics への接続が可能となっています。
    ※ LiveOptics から vSAN Sizer への連携はどのアカウントでも可能

    ログインすると以前の vSAN Sizer ではいきなりサイジングの入力が始まりましたが、
    新しい UI では作成したサイジングレポートを閲覧可能な 「Project」 ビューがデフォルトの画面となります。
    従来の UI への切り替えは赤矢印のところから変更可能です（過去の保存したプロジェクトがあると "ACCESS OLDER PROJECTS" から閲覧可能）

    新規サイジングの開始（プロジェクトの作成）

    上部のメニューから「New」を選択し、新規プロジェクトの名称などを入力します。
    タグ付けも可能なので、使いやすいタグを付けておくことで管理しやすくなります。
    ※ SFDC ID は Salesforce で案件管理している場合も気にしなくて良いです。


    プロジェクトが作成されると新 UI では一つの画面で全ての設定が管理されるように変更されています（従来は3つの画面を）。

    この画面での設定項目は以下6つ
    • ① Configuration Type :
      All Flash / Hybrid から選択
    • ② vSAN Version :
      2020/10/ 時点では vSAN 6.7u3 / vSAN 7.0 / vSAN 7.0u1 が選択可能 ※ 従来の UI では vSAN 6.7 のみサイジングが可能

    • ③ ReadyNode Vendors :
      新 UI では先に vSAN Ready Node を提供しているサーバーメーカーを選択（複数選択可能）すると、希望のメーカーのハードウェアでのサンプル構成が作成されます
    • ④ Cluster Configuration :
      旧 UI のメニューでは「CLUSTER SETTINGS」、物理サーバの構成の前提を設定
      ※ 詳細はこの後
    • ⑤ Workload Profile :
      vSAN 上で動かす想定の VM のリソース設定
      ※ 詳細は同じくこの後
    新 UI では先に希望のサーバーメーカーを指定する仕様になりました。

    Cluster Configuration (サーバーの構成設定)

    既定値で設定されている CPU の前提、ドライブの前提が想定しているハードウェアスペックとズレているのでこれらは必ず修正します。

    vSAN 7.0 までの画面


    • vSAN Configuration And Features
      • ① ROBO :
        2Node ROBO vSAN 構成で検討する場合にチェックを入れる(ROBO は 25VM が上限)
      • ② Stretched Clusters( 2-site ) :
        ストレッチクラスタを検討する場合にチェックを入れる
    • Additional Information
      • ③ Slack Space (%) :
        デフォルト 25% で設定されるが、Sizer 自体でその他のオーバーヘッドも加味されるので基本は 25% でよい(vSAN 6.7u3 / 7.0 前提)
        ※ Slack Space の計算方法が vSAN 7.0u1 からは変更になったため、vSAN 7.0u1 を選択すると UI が若干異なりますので事項を参照してください。
      • ④ Growth Factor (%) :
        成長率の前提、デフォルトで 10% で設定。サイジングがややこしくなるので 0% にした方がシンプル
      • ⑤ N+x :
        予備ホスト分のリソースを N+0 / N+1 / N+2 で指定
      • ⑥ Account for Swap Space :
        vSwap ファイル分のリソースを容量に含めるか否かのチェック
    • Advanced Setting
      • ⑦ Total Sockets : ESXi ホスト辺りの CPU 数の指定
      • ⑧ Cores per Socket : CPU 辺りのコア数の指定、デフォルトが 12 Core なのでかなり控えめ
      • ⑨ Clock Speed : CPU の動作周波数の指定、デフォルトが 3.0 GHz なのでかなりハイパワーな CPU 前提になっています
      • ⑩ Max Drive Slots Available :
        ESXi ホスト辺りの vSAN で利用可能なドライブスロット数を指定(1U サーバなら 8~10、2U サーバなら 16~24 など)
      • ⑪ Cache Tier Media Rating ( DWPD ) :
        キャッシュ層 SSD の耐久性レベルを 3 DWPD または 10 DWPDで指定 (DWPD 3 は MixUse、DWPD 10 は Write Intensive となる)
      • ⑫ Max Capacity Drive Size :
        キャパシティ層ドライブの1本あたりの容量を TB で指定。サーバーメーカーの構成ガイドや vSAN HCL を参照する
      • ⑬ Disk Group Distribution Method :
        Maximum / Minimum / User Defined DiskGroup から選択。
        構成デザインが思い浮かぶ方は User Defined でディスクグループ数を 1~5 で決め打ち設定する事をお勧め
      • ⑭ User Defined DiskGroup : 
        ディスクグループをカスタムにした場合に入力、1~5 で設定
    • CPU Headroom 
      • ⑮ CPU Headroom (Steady State) : 通常時の ESXi ホストの CPU 利用率の上限を余剰利用率で設定。デフォルト 15% ですが個人的な推奨は 20% ~25%
      • ⑯ CPU Headroom (Host Failure Scenario) : 
        障害時(HA 縮退時)の ESXi ホストの CPU 利用率の上限。通常時より高く設定する
    • File Services Configuration 
      • ⑰ File Services Configuration : vSAN File Services 機能を利用する場合は "Yes" にチェックすると自動的に CPU・メモリリソースのオーバーヘッドが加味されます
    1画面で前提条件が設定できる様になったので後からの修正も楽になりました。

    vSAN 7.0u1 以降の画面


    • Additional Information
      • ⑱ Operations Reserve :
        vSAN 7.0u1 からはノード数に応じて Slack Space の推奨容量が可変となり、vSAN Ready Node Sizer でも自動的に設定されます。通常はチェックを有効にしてください。
        Slack Space の予約領域として確保される目安は以下の通り
        • 12 node cluster = ~18%
        • 24 node cluster = ~14%
        • 48 node cluster = ~12%
      • ⑲ Storage Efficiency Preference
        vSAN 7.0u1 からは従来の「重複排除 + 圧縮」に加え、「圧縮のみ」のモードが選択可能になりました
        容量効率を上げるためのオプションの有無を指定します

    2022年3月 Update : vSAN Ready Node モデル指定のサイジング

    2022年3月の vSAN Sizer の Update で Cluster Configuration 画面に vSAN Ready Node モデルの設定が追加され、予め指定のモデルを使った構成が出力可能になります。

    以下 UI の ④ の項目で vSAN Ready Node プロファイル、メーカー、モデルを指定します。


    その他の細かい項目は従来とほぼ同じです。

    • ① vSAN Configuration And Features
    • ② Additional Information
      • 【重要】vSAN システムリソース、N + x のリソース余剰、今後の年率成長予測
    • ③ Storage Efficiency Preference
      • "重複排除・圧縮" / "圧縮のみ" / "容量削減設定無し" の指定
    • Advanced Settings
      • ④ ReadyNode Configuration
        • vSAN Ready Node モデルの指定
      • ⑤⑥ Server Configuration
        • ⑤【重要】CPU ソケット数 / コア数 / 動作クロック / メモリ容量の指定
        • ⑥【重要】ドライブ搭載本数 / キャッシュドライブ耐久性 (DWPD) / キャパシティドライブ容量 / ディスクグループ数 
      • ⑦ CPU Headroom 
        • ESXi ホストの CPU 余剰 % 設定

    Workload Profile (VM の想定負荷の設定)

    ワークロードの設定で General / VDI - Full Clone / Database を選んだ場合は以下のウィンドウで情報を入力します。
    汎用 VM や DB VM などの異なる複数のワークロードを集約する場合は + ボタンを押してプロファイルを複数設定する事が可能です。

    ※ VDI - LinkedClone や VDI - InstantClone では固有の設定項目が追加で表示されます。
    ※ 「Workload Profile」は手入力も可能ですが、LiveOptics のアセスメントデータから直接インポートしたり、RVTools で取得したインベントリ情報をインポートする事でより正確な前提を入力する事が可能です。


    • ① ② Workload : Workload Name は任意変更可能
      • General Purpose :
        汎用用途のサイジングで利用(Full Clone VDI や DataBases も同じロジックのサイジング基準)
      • VDI :
        Linked Clone と Instant Clone は独自の計算ロジックがあるので VDI の場合は利用
        • Full Clone
        • Linked Clone : 
        • Instant Clone
      • DataBases : DB 用の高めのリソースがデフォルトで設定されます
        • Oracle
        • Microsoft SQL Server
    • ③ Import External Data : RVTool や LiveOptics からのデータを取り込むときに利用 (プロジェクトにつき1つの Workload Profile に取り込み可能)
    • VM Profile Details
      • ④ Total Count of VMs : VM の台数
      • ⑤ Storage Per VM (GB) : VM が利用するストレージ容量
    • Additional Info
      • ⑥ Advanced Settings :
        VM の CPU 利用率を設定しますが、デフォルトだと全ての VM が 100% の利用率で設定されているので修正必須
      • ⑦ vCPU / Core : 物理コア辺りの vCPU 数(オーバーコミット率)
      • ⑧ vCPU / VM : VM 辺りの vCPU 数(平均)
      • ⑨ vRAM / VM (GB) : VM 辺りの vRAM 量(平均)
      • ⑩ IOPs / VM : VM 辺りの IOPS 値(平均)
      • ⑪ Host failures to tolerate :
        同時障害発生時の耐障害性
        vSAN の冗長性ポリシー FTT 1 / 2 / 3 を指定( FTT 3 は Mirror のみ)
      • ⑫ Fault Tolerance Method :
        vSAN の保護ポリシー Mirror (RAID1) か Erasure Coding (RAID5 / RAID 6) で指定
      • ⑬ Dedup + Compression または Compression Only : 重複排除や圧縮の期待値、Cluster Configration の "Storage Efficiency Preference" で "None" を選択した場合は省略されます
    • IO Profile
      • ⑭ IO Access Pattern : Random / Sequential で指定
      • ⑮ IO Size (KB) :
        Random IO の場合は 4KB / 8KB / 16KB
        Sequential IO の場合は 32KB / 64KB / 256KB で指定
      • ⑯ IO Ratio :
        Random IO の場合は Read:Write 50:50 / 70:30 / 80:20 / 90:10
        Sequential IO の場合は Read:Write 100:0 / 0:100 で指定
        ※ 全ての IO パターンを一括指定する事は出来ないので特に Sequential IO 特化の VM が含まれる場合はワークロードを分けて設定する事を推奨

    ⑥ Advanced Settings の設定

    ここで必ず設定変更が必要なのが各ワークロードパターンの「Advanced Settings」です。
    既定値だと全ての VM の CPU 利用率が 100% 前提でサイジングされてしまいますので、必ず現状確認やアセスメント結果から実際の数値を反映させてください。
    以下が既定値の設定です。

    上記を以下の様に、 「90% の VM が 20% の CPU 利用率、残りが 80% の利用率」、といった実際に近い前提の数値に変更します。
    ※ これを忘れると CPU リソースを稼ぐためにホスト台数が大幅に増えてしまいます。

    ただし、ここで設定した CPU 負荷率の前提はツールの計算上ではメモリの実利用率にも反映されてしまうため設定次第ではかなりメモリのオーバーコミット率が増加します。
    一般的に VM に割り当てたメモリは殆どが消費される傾向（アクティブメモリは少なくても消費メモリが増加する）にあるのでメモリに関してはオーバーコミットしないサイジングが安全で推奨されます。

    オーバーコミットされ過ぎたメモリは次項の 「⑤ Resource Utilization Statistics」 のメモリバーの + ボタンで追加調整が可能なので手動で調整してください。
    ここを見落とすと各サーバーのメモリ搭載量がかなり小さく見積もられるので要注意！

    Recommendation の数値の確認と調整

    全ての値の入力が完了するとサイジングの結果と、推奨される vSAN Ready Node の構成リストが表示されます。
    思っていた結果と異なる場合は左メニューから「Cluster Configuration」の修正や「Workload Profile」の修正、追加が可能な他、
    ⑤ Resource Utilization Statistics 欄の ⑥ にある +- のボタンを押すことで1ノード辺りのリソースの微調整が可能です。 


    • ① vSAN Cluster Configuration : 
      サイジング結果のクラスタリソースのサマリ
    • ② Per Node Level Configuration : 
      サイジング結果の1ノード毎の構成前提
    • ③ Disk Space Usage Distribution (TB)  :
      キャパシティドライブの合算 (RAW) 、各種オーバーヘッドを加味したストレージ利用割合 
    • ④ レポートダウンロード・共有ボタン : 
      レポートを PPTX や PDF でダウンロード、メールなどでの共有が可能
    • ⑤ Resource Utilization Statistics : 
      クラスタの全体でリソースに対するサイジング上の利用率
      右の +- の微調整ボタンで4つの項目それぞれを調整可能
    • ⑥ リソース割り当ての微調整ボタン : 
      サイジングの結果のリソースを追加・削減でホスト台数やドライブ本数の調整が可能
    • ⑦ ReadyNode Recommender :
      サイジング結果に沿った vSAN Ready Node のサンプル構成がリストされるので、左のチェックボックスにチェックを入れてレポートをダウンロードすると Ready Node の構成リストも一緒に出力されます
    • ⑧ ReadyNode カスタマイズボタン : 
      各 Ready Node のドライブなどを認定されるコンポーネントに変更してカスタムが可能
      各メーカーのハードウェア互換性リスト(HCL 別名 VCG : VMware Compatibility Guide) に掲載されているキャッシュ層ドライブ、キャパシティ層ドライブがプルダウンで選択可能で選んだドライブの互換性情報は「VCG Link」を開く事で HCL の登録情報で確認可能なので、多数ある vSAN 対応ドライブの中から正しい製品型番などのチェックも簡単にできます
      また、カスタムした Ready Node 構成を PDF ファイルでダウンロードする事も可能です。
    この 「Recommendation」 で出力された vSAN ハードウェアのスペックはあくまで参考値となるので、CPU・メモリ・ドライブ本数・ノード数はお客様要件に合わせて調整が可能です。
    詳細は vSAN Ready Node のハードウェア構成のカスタマイズ の項を参照ください。

    Project の管理

    作成したサイジング情報はプロジェクトとしてメインページに並び、必要に応じて修正・クローンなどが可能です。
    また、作成時に設定したタイトルやタグで絞り込みも可能ですので以前と比べ管理性がかなり向上しました。


    LiveOptics からのデータ連携方法

    LiveOptics で既存のインフラ環境のデータを取得すると、性能・キャパシティ・構成などかなり詳細にレポートを整理してくれます。
    従来の vSAN Sizer と同様に LiveOptics からアセスメントデータの連携が可能ですが、
    LiveOptics から vSAN Ready Node Sizer へのエクスポートを実行した後正しく連携できているかが分かりにくいので利用方法を記載します。

    LiveOptics のレポートダッシュボード上の「エクスポート」 > 「vSAN Ready Node Sizer (Beta)」 を選択するだけで、自分自身のメールアドレスのアカウント間でデータを共有してくれます。



    「vSAN Ready Node Sizer (Beta)」をクリックすると自動的に vSAN Sizer のプロジェクトの画面に遷移します。
    この状態だとデータが連携できたか分かりにくいですが、「New」をクリックし新規のプロジェクトを作成します。

    「Cluster Configuration」 などは通常通り設定し、「Workload Profile」を追加します。

    「Workload Profile」の入力画面には既に LiveOptics で取得したデータが反映させている事が確認できます。
    「Advanced Settings」や FTT・RAID レベルなど可用性情報は
    ※ 現在のバージョンでは CPU 利用率の連携は未実装のため前述の「Advanced Settings」で CPU 利用率の調整は必ず行ってください。

    vSAN Sizer は正しく入力値を設定し、アセスメントデータと連携する事で強力なサイジングツールとして活用できます。

    vSAN Quick Sizer (新機能)

    2020年9月の新機能で「vSAN Quick Sizer」が追加されました。
    これはワークロードなど詳細情報から vSAN Ready Node の構成、台数を算出する従来とは逆に、想定するノード数、ドライブ構成から該当する vSAN Ready Node のサンプル構成を作る機能となります。

    上部のメニューから「vSAN Quick Sizer」を選びます。

    以下の様な簡易的な Cluster Configuration を入力していきます。
    • Configuration Details
      • ① Configuration Type :
        All Flash / Hybrid から選択
      • ② ReadyNode Profile :
        AF-8 / AF-6 など vSAN Ready Node のベースプロファイルを選びます（数字が大きい方が高性能）
        vSAN Ready Node のプロファイルについては以下参照(英語の方が最新の事が多い)
        英語 : https://www.vmware.com/resources/compatibility/vsan_profile.html
        日本語 : https://www.vmware.com/resources/compatibility/vsan_profile.html?locale=ja_JP
      • ③ ReadyNode Vendor :
        vSAN Ready Node を提供する各サーバーメーカーから1つを選択
      • ④ ReadyNode System :
        vSAN Ready Node のベースサーバーを選択
      • ⑤ Number of Servers :
        ノード数を入力
      • ⑥ Disk Groups per Server :
        ノード辺りのディスクグループ数を指定
      • ⑦ Capacity Drives per Disk Group :
        ディスクグループ辺りのキャパシティ層ドライブ数を指定
      • ⑧ Capacity Drive Size :
        キャパシティ層ドライブのサイズを選択
      • ⑨ Failure Protection :
        FTT と RAID レベルを指定
      • ⑩ Dedup Factor :
        重複排除期待値を指定(考慮しない場合は "1")
    これら情報を入力すると実際に利用可能な vSAN データストアの情報など概算サイジングがFTT / RAID レベルの設定に合わせた実効容量で確認できます。
    恐らく Slack Space は 20% 前後で設定されている様です。
    ちょっとしたサイジングの際に重宝するツールです（容量が TiB ではなく TB での表記となっていますが、実際は TiB での Recommendation のようです）


    vSAN Ready Node のハードウェア構成のカスタマイズ

    ※ 2020/11/30 Update
    vSAN Ready Node の選び方とカスタマイズ の記事を追加しましたのでこちらも参照ください

    最後に、以前書いた ストレージの性能を考慮した vSAN ハードウェア構成の組み方 にも含めていた章ですが、改めてここにも貼付しておきます。

    vSAN クラスタのハードウェアを選定する際、多くは各ハードウェアメーカーがリファレンスモデルとしての vSAN Ready Node を公開しているので、vSAN Ready Node をベースにする事が多いと思います。
    以下の公式のガイド、リファレンスガイド、コンフィグツールでサーバーのベースモデルを要件・用途に応じて選択します。
    上記の vSAN Ready Node リファレンスモデルのベースを選択した後に、実際の性能要件や容量要件に応じて、各メーカーの構成ガイドや見積もりツールを利用して CPU / Memory / SSD など各コンポーネントを必要な構成に調整・カスタマイズして見積もりを作成しますが、
    ここでよく 「vSAN Ready Node って構成変更できないよね？」と勘違いされる事が多いのです。

    vSAN Ready Node は従来の ESXi のカスタムと同じく基本的に vSAN HCL でサポートされている（サーバーメーカーがサポートしている）コンポーネントであればかなり幅広くカスタムする事が可能で、多くのお客様の環境でもそのように導入されています。

    この辺りの情報は KB にもまとまっています。
    上記 KB にある様に、vSAN Ready Node のベース構成で基本的に変更できないのは「HBA・RAID カードなどの IO コントローラ」と「ドライブのプロトコル（SAS/SATA/NVMe）の入れ替え」です。それ以外は柔軟に調整できます。

    ※ 2020/10/30 Update
    vSAN Ready Node のカスタマイズについて、追加で別の記事にまとめましたので参照願います。









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