vSAN Stretched Cluster

Guida completa ad alta disponibilità e resilienza dei dati

Indice

vSAN Stretched Cluster 2

Introduzione

vSAN

vSAN Stretched Cluster

Come funziona

Principali vantaggi

Cos'è il Witness Host

Implementazione

Funzionalità

Considerazioni

Conclusione

Introduzione

Negli ultimi anni, la gestione dello storage nei data center ha visto una crescita esponenziale, spinta in gran parte da progressi nel campo dell’iperconvergenza. In particolare, VMware vSAN ha rivoluzionato il settore, offrendo una soluzione di storage iperconvergente che integra le risorse di storage direttamente nell’infrastruttura virtuale. Questo articolo esplora le caratteristiche di vSAN Stretched che garantisce un’elevata disponibilità e resilienza dei dati.

vSAN

vSAN, abbreviazione di Virtual SAN, è una tecnologia di virtualizzazione dello storage sviluppata da VMware. Permette di combinare lo storage locale degli host ESXi (i server fisici su cui gira VMware vSphere) per creare un unico pool di storage condiviso che può essere utilizzato da tutte le macchine virtuali (VM) nell’ambiente. vSAN gestisce lo storage a livello di oggetto. Ogni componente di una VM (come dischi virtuali, file di configurazione, ecc.) è rappresentato come un oggetto. Ogni oggetto può essere suddiviso in più componenti, la cui distribuzione e configurazione sono determinate da policy specifiche definite dall’utente. Queste policy definiscono requisiti di disponibilità, prestazioni e tolleranza ai guasti per ciascun oggetto, garantendo che lo storage sia configurato e ottimizzato in base alle esigenze specifiche delle applicazioni.

vSAN Stretched Cluster

Uno stretched cluster è una configurazione avanzata di vSAN che estende un singolo cluster di storage vSAN su due siti fisici separati. Questo approccio offre un’elevata disponibilità e continuità operativa in caso di disastri, garantendo che le macchine virtuali e i dati siano protetti e accessibili anche se uno dei siti subisce un’interruzione.

Come Funziona uno Stretched Cluster

Due Siti di Dati e un Sito di Witness:

Uno stretched cluster vSAN consiste tipicamente in due siti di dati (A e B) e un sito di witness. I siti di dati ospitano le macchine virtuali e il loro storage, mentre il sito di witness (che può essere in una posizione geografica diversa) contiene solo i metadati necessari per risolvere i tie-break in caso di disconnessione tra i due siti di dati.

Replica Sincrona dei Dati:

I dati vengono replicati in modo sincrono tra i due siti di dati. Questo significa che ogni scrittura di dati è confermata solo dopo che è stata completata in entrambi i siti, garantendo la consistenza dei dati in caso di failover.

Failover Automatico:

In caso di guasto di uno dei siti di dati, vSAN può eseguire un failover automatico delle macchine virtuali e dei servizi al sito rimanente, minimizzando il tempo di inattività e garantendo i dati più aggiornati.

Principali Vantaggi dello Stretched Cluster

Alta Disponibilità:

Garantisce che le applicazioni e i dati siano sempre disponibili, anche in caso di disastri naturali o altre emergenze che potrebbero colpire uno dei siti di dati.

Continuità Operativa:

Mantiene le operazioni ininterrotte grazie al failover automatico e alla replica sincrona dei dati, permettendo alle aziende di continuare a operare senza significative interruzioni.

Gestione Centralizzata:

Lo stretched cluster viene gestito tramite la stessa interfaccia di vSphere, permettendo agli amministratori di monitorare e controllare l’intero cluster da un unico punto.

Cos'è il Witness Host?

Il witness host è un componente critico per il funzionamento di un vSAN Stretched Cluster. Esso può essere implementato sia come entità fisica che virtuale, ed è essenziale per garantire il quorum e prevenire situazioni di split-brain. Nel contesto di un vSAN Stretched Cluster, il witness host è dedicato e non può partecipare ad altri stretched cluster.

Il witness host memorizza i metadati relativi allo stato del cluster e alla configurazione degli oggetti di storage. Questi metadati sono cruciali per il funzionamento del quorum e per la gestione delle policy di storage. Il witness host non contiene i dati effettivi delle VM. I dati delle VM risiedono nei nodi del cluster situati nei due siti di dati. Il ruolo del witness è puramente di controllo e coordinamento.

Implementazione del Witness Host

Witness Fisico:
Caratteristiche: Un witness fisico è un server fisico dedicato che funge da componente di quorum per il vSAN Stretched Cluster.

Witness Virtuale:
Distribuzione: Un witness virtuale può essere deployato in un terzo sito utilizzando un file OVA (Open Virtualization Appliance), specifico per la versione di vSAN in uso.
Licenza: Non richiede una licenza aggiuntiva, rendendolo una soluzione più economica rispetto a un witness fisico.
Requisiti: Deve essere configurato su un’infrastruttura virtuale separata, che garantisca la disponibilità e la connettività necessaria con i due siti principali del stretched cluster. Avendo requisiti di rete meno stringenti può essere anche deployato in cloud.

Funzionalità del Witness Host

Quorum:

Ruolo Cruciale: Il witness host partecipa al meccanismo di quorum del cluster, assicurando che ci sia un numero sufficiente di nodi per prendere decisioni valide sullo stato del cluster.
Failover: In caso di perdita di connettività tra i due siti principali, il witness host aiuta a determinare quale sito può continuare a operare, mantenendo l’integrità del cluster.
Adattivo: Ogni componente all’interno di vSAN partecipa al quorum di quell’oggetto con dei voti. Il numero di voti è definito da vSAN. Quando si verifica un fail su uno dei siti di dati, il witness si tutela da un proprio fail andando a modificare il numero di voti degli oggetti. Dopo aver ricalcolato il quorum, il dato rimarrà accessibile anche dopo la caduta del sito di witness.

Prevenzione dello Split-Brain: Il witness monitora continuamente lo stato dei nodi nei due siti principali e interviene per garantire che solo uno dei due siti continui a operare in caso di disconnessione, evitando che entrambi i siti agiscano come entità autonome e prevenendo così lo split-brain.

Considerazioni sull’Implementazione

Considerazioni sull’Implementazione

Rete di Bassa Latenza:
La replica sincrona dei dati richiede una rete di bassa latenza tra i siti di dati per garantire prestazioni ottimali.

Sito di Witness:
Il sito di witness deve essere affidabile e accessibile da entrambi i siti di dati. Può essere ospitato in un data center separato o in una cloud pubblica: gestendo solo metadati, non richiede latenze basse come nei siti di dati.

Pianificazione dei Failover:
È essenziale pianificare e testare i processi di failover per assicurarsi che funzionino correttamente in caso di emergenza.

Conclusione

Uno stretched cluster vSAN è progettato per gestire diversi scenari di guasto garantendo alta disponibilità e continuità operativa. Le azioni di failover automatico e la gestione dei metadati tramite il sito di witness permettono di minimizzare il tempo di inattività e di mantenere l’accesso ai dati anche in situazioni di disastro.

A cura di Francesco Caiati