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20180222_VxRailccトラブルシューティングセミナー_vSAN性能試験ベストプラクティス_VM知久様
- 1. vSAN 性能試験 ベストプラクティス Takahiro Chiku Sr. Cloud Specialist Solution Bussiness Division
- 2. 自己紹介 • 前職はIBMパートナーのSIerにて主にVMware プロダクトを主としたプロジェクトのデリバリを 数多く経験 • 2016年3月に VMware に参画し、ソリューション アーキテクトとして SDDC プロダクトを中心に 顧客訪問や、VBC(VMware Briefing Center)での コンテンツの開発・デリバリを実施 • 2017年からは日本でも盛り上がりを見せる HCI 市場で VMware HCI を啓蒙するために、vSAN / HCI に専念 した活動を行なっている
- 5. All-Green vSAN Config Proper Methodology Reasonable Expectation Satisfactory Result どのようにして、満足な vSAN 性能結果を達成するか 5 突出した数値 ではなく 現実的な数値
- 6. どのようにして、満足な vSAN 性能結果を達成するか All-Green vSAN Config 適切な H/W構成 適切な vSAN 設定 Proper Methodology 正しいツール 最適なワーク ロード設定 Reasonable Expectation ワークロードの 影響 vSAN 機能の 影響 6
- 7. All-Green vSAN Config Proper Methodology Reasonable Expectation Satisfactory Result どのようにして、満足な vSAN 性能結果を達成するか 7
- 8. All-Green vSAN Configuration ハードウェア設定 8 Storage Controller Configuration BIOS Settings Host Power Management Network/Switch Configuration
- 9. All-Green vSAN Configuration ヘルスチェック • vSAN ヘルスチェックツールは以下を含みます: – 一般的な vSAN Health – Virtual SAN HCL Health – 物理ディスク Health 9
- 10. All-Green vSAN Config Proper Methodology Reasonable Expectation Satisfactory Result どのようにして、満足な vSAN 性能結果を達成するか 10
- 11. Proper Methodology 目標を的確にし、正しいツールを選択する ストレージもしくはファイルシステ ムに対する性能ベンチマークツール Vdbench HCIBench IOMeter FIO DiskSpd SQLIO アプリケーション/データベー スベンチマークツール 包括的な性能試験用 LoginVSI JetStress Hammer DB dvdStore 11
- 12. 最適なワークロード設定 – 1 仮想マシン レイアウト • 2VMs/DiskGroup仮想マシンの数 • 8VMDK/VMVMDKの数 • All Flash: min(cache_disk_size, 600GB) * 0.75 / (2 * 8 * (FTT+1)) • Hybrid: cache_disk_size * 0.4 / (2 * 8 * (FTT+1)) VMDK のサイズ • 4k : 4 • 8k - 64k : 2 – 4 • 128k – 256k : 1 VMDK あたりの スレッド数 12
- 13. 最適なワークロード設定 – 2 VMDK の準備 Eager Zero Thick と同様の VMDK のプロビジョニング One time effort once VMs deployed もし、100% Read ワークロード試験を行うのであれば不要 初回の書き込みペナルティを避ける • 最初の書き込み中にブロックの拡張をしないようにする 非重複排除設定では、「 ZERO 」を利用 • 256kのブロックを連続して割り当てる 重複排除設定では 「 RANDOM 」を利用 • 4kのブロック連続して割り当てる、各ブロックは一意 • ブロックが重複しないようにする 13
- 14. Preferred Workload Configuration – 2 VMDKの準備 14 With VMDK Prepared Without VMDK Prepared
- 15. 最適なワークロード設定– 3 試験前のRead/Write キャッシュの削除 バッファ状態での影響を避ける 結果の一貫性を保持する 書き込み性能を向上させる • 初期段階での書き込み操作はライトバッファに吸収される • デステージを延期する ハイブリッド環境で読み取り性能に影響する可能性がある • ハイブリッド環境では全ての書き込み操作はデータパス全体を通過する 15
- 16. 最適なワークロード設定– 4 ウォームアップと試験時間を定義する 30 mins Warmup • ハイブリッド環境の場合、ホットデータをキャッシュに入れて、読み取り操作を向上させる。 • 現実の環境をシミュレーションすると、この期間中にデステージが開始されることによって 書き込み性能を低下させる可能性がある 60 mins Testing • 現実のシナリオをシミュレートするにはより長い試験時間が必要 16
- 17. 最適なワークロード設定– 5 目標に基づいてブロックサイズとアウトスタンディングIOを定義する 17 • 50% - 80%ワーキングセット • 4K、100%ランダム読み取りのヘビーワークロードを利用し、 最初の試 験の後にVMDKあたりのスレッドを倍増させる ベストなIOPSを 出すためには • 256K、100%シーケンシャル読み取りのヘビーワークロードを利用し、 最初の試験の後にVMDKあたりのスレッドを1から2に変更する ベストなスループットを 出すためには • 4K、100%ランダム読み取りのヘビーワークロードを利用し、最初の試 験の後にVMDKあたりのスレッドを半分にする 最小の遅延状況を 得るためには
- 18. All-Green vSAN Config Proper Methodology Reasonable Expectation Satisfactory Result どのようにして、満足な vSAN 性能結果を達成するか 18
- 19. Reasonable Expectation • お客様は性能結果はハードウェアの設定と vSAN の機能に依存していると伝えられるべき • 高性能なハードウェアを利用しない状態でマーケティング的な数値は追求しない • 他社製品との比較の際には必ずApple to Appleでの実施を要請する • 性能数値だけを製品の選定基準にしない 19
- 21. HCIBench ダウンロード • https://labs.vmware.com/flings/hcibench • 取得出来るもの – ユーザマニュアル – HCIBench OVA • 簡単で迅速なセットアップ • 他には? – コメント/質問/依頼をコメントページに入れて もらえれば、出来るだけ早く回答する – Vdbenchのバイナリ配布が許可されていない ので、Oracleの Vdbench をダウンロードして ください(ダウンロードにはログインが必要)
- 22. HCIBench アーキテクチャ 22 vSphere vSAN or Other Datastore Guest vm Guest vm Guest vm Guest vm Guest vm Automation Bundle RVC Testing Results Guest vm Template Config File Vdbench Workload File Web UI HCIBench Appliance
- 23. HCIBench ワークフロー 23 環境の識別 クライアントVMの 展開 必要に応じてVMDKの ブロックを割り当てる Read/Write キャッシュの削除 I/O テスト 結果の収集と 性能の診断 vSANに対して 簡単に出来るも のだけ vSANに対する 試験時に 利用可能 vSAN 6.6.1に 対する試験時に 利用可能
- 24. HCIBenchの利点 中央集中試験ツール 内部の静的IPを利用 レポート シンプルなUI カスタマイズ可能 競争力のある試験 vSANの機能に対応 強力なCLI 簡単なセットアップ 作成者は超レスポンシブです！
- 25. vSAN 環境でHCIBenchを利用する利点 • 初めてのユーザでも簡単に実行 • 何も定義する必要なし Easy Run • 試験結果の一貫性の維持 • バッファ状態で影響の回避 試験前のRead/Write キャッシュのクリア • エンジニアによるデバッグを容易に • vSAN の問題を特定しやすい vSAN Observer 組み込み • ワークロード設定問題を特定しやすい • 問題の詳細はvCenterへアクセスして確認 vSAN パフォーマンス診断 との統合 • vSAN の性能試験結果を簡単に収集 • 性能数値と vSAN 設定を関連する支援 Performance Test Phone Home (開発中) 25
- 27. HCIBench 結果 27 試験サマリファイル • パフォーマンス診断結果 • 仮想マシン毎の出力結果 • vSAN observer 統計情報 (グラフ付き) ロードプロファイルを名前で理解する: • 4x VMDK per VM • 80% working set, • 4KB Blocksize • 70% read • 80% IO randomness
- 28. HCIBench 結果アウトプット (1) • Summary file 28 このプロファイルで試験するために使用される仮想マシン数 試験仮想マシンによって作成された全IOPS合計 (cluster view) 全ての仮想マシンによる平均レイテンシー 全ての試験仮想マシンによるスループット (backend performance) スパイクを排除するための95%カット 平均ホストCPU使用率(vSAN 含む) 平均RAM使用率 vSAN レイヤの CPU 消費
- 29. HCIBench 結果アウトプット (2) • Observer stats 29 -> ブラウザで統計情報を開く
- 30. HCIBench – vSAN Observer アウトプット
- 31. HCIBench 結果アウトプット (3) - vSAN パフォーマンス診断詳細 vSAN パフォーマンス診断アプトプット 31
- 32. vSAN パフォーマンス診断の統合 この機能は以下の条件下で利用可能: • HCIBench 1.6.2 以降を利用 • vSAN に対する試験 • vCenter 6.5 U1 を利用 • CEIP を有効にする • vSAN パフォーマンスサービスを 有効にする
- 34. HCIBench 結果出力(4) – テストケースの比較 34
- 35. HCIBench 結果アウトプット (4) – テストケースの比較 35
- 36. HCIBench 結果出力 (4) – テストケースの比較 36
Hinweis der Redaktion
- 性能試験をどの様に実施するか二本立て
- まず、満足する性能結果を達成するには？
- vSANの性能試験でどのように満足な性能結果を出すにはこの3つの条件が全てそろう必要がある vSANの設定が正常に完了していること 適切な方法による負荷試験を実施する 合理的な期待値をもつ そして大事なのは結果はヒーロー的な数値を求めるのではなく、現実的な数値を求めるというところになります。
- それぞれ条件を満たすには？ All Green 適切なH/W構成 適切なvSAN設定 Proper Methodology 正しいツールで、目的に沿った最適なワークロードで試験する Reasonable Expectation ワークロードの影響とvSANの機能の影響(Dedupe/Erasure/Encryption)もきちんと考慮する必要がある
- それぞれ、詳細を見ていく まずはAll Green
- ハードウェアの設定 ここはまずvSANのキモであるネットワークやストレージコントローラの設定が適切なものはもちろん、 電源管理やBIOSもきちんと設定する
- vSANの設定に関してはvSAN ヘルスチェックを利用してきっちり All Greenになっていることを確認します。
- つづいて、Proper Methodology(適切な試験方法)
- 世の中には負荷やベンチマークツールはたくさんある その中にはストレージやファイルシステムに特化したものとアプリケーションを考慮したものに大別される それぞれ、どちらを重点において性能試験をしたいかによってきちんとしたものを利用する
- つづいて、vSAN環境で試験をするための最適なワークロード設定がいくつかあるので紹介する まず、vSANは仕様的に単体で性能を出す製品ではなく、全ての仮想マシン過不足なく十分なIOを得られる製品仕様のため、正常な性能確認するには必ずこのルールに従う形がよい Disk groupあたり2VM VMDKの数はVMあたり8
- 続いてはVMDKの準備とありますが、これは簡単にいうとVMDKのゼロ埋めです。 これを実施しないと新規の書き込み時にブロックアロケーションのペナルティが発生するので性能に影響が出ます。 性能試験をする際には事前にアロケーション済みの状態で試験しましょう。
- ちなみに参考までにゼロ埋めした場合としなかった時の差ですが、結構性能に差が出てることがわかるので注意が必要です。
- つづいては、Read/Writeのキャッシュの削除 キャッシュの状況がイーブンでない場合に試験結果にばらつきが生じたり、そもそもハイブリッドでは性能に大きく影響が出る可能性があるので、 キャッシュはテスト前に一度クリアにした方が良い
- つづいてはきっちりウォームアップと長い時間の試験を実施するということです。 オールフラッシュであれば、あまりウォームアップは必要ない気もしますが、ハイブリッドではきっちりキャッシュに乗せることが正常な性能を確認する上で重要です。 また、長時間試験をすればするほど実環境に近くなるので、最低でも1時間は試験を実施して下さい。
- 最後はどちらかというとマックス値を出すための指標なのですが、 それぞれ目的に応じてIOサイズや負荷のかけ方が変わるので参考にして頂ければと思います。
- 最後にReasonable Expectationです。
- まず、第一に性能はハードウェアとvSANの機能に依存して変わるということを伝える必要があります。 そして我々が出している数値、これは高性能なハードウェアを利用することで達成できるものなので、ここを追求すべきではないです。 他社製品と比べる場合には必ずハード構成や試験方法をそろえてA to Aで試験をしなければきちんとした比較はできません。 そしてストレージ製品は性能だけがポイントではないので、そこだけを基準にしないことが重要 IOPS10万の世界で1,2万違ってもあまり変わらない
- つづいてツールの紹介ですが、 HCI Bench聞いたこともしくは使ったことがある人はいますか？
- HCI Benchは我々が提供しているストレージのベンチツールですが、ここからDLして利用することが出来ます。 OVAでの提供なので、非常に簡単にセットアップ出来ます 注意点としては中でOracle社のVdbenchを利用しているのですが、これが配布禁止のため、Oracleのサイトから別途DLする必要があります。
- 詳細なアーキテクチャは飛ばして、
- フローを簡単に説明すると Web UIから試験の内容や環境を設定すると試験用の仮想マシンを払い出して、試験を実施して結果の収集と診断をしてくれます。
- HCIBenchの利点はこんな感じ 特に簡単セットアップと中央集中的にできること、そしてvSANに特化した内容が入ってることです。
- それはどんな利点かというと
- つづいて試験結果ですが、様々なアウトプットが表示出来ます。
- 一番簡単なのがサマリファイル どれくらいのIOPSやスループットが出て遅延がどれくらいなのかが一目でわかります。
- つづいてvSAN Observer
- この様にvSAN Observerとしても表示できるので、性能が出ない時のボトルネックなどの特定もしやすいです。
- つづいてvSAN パフォーマンス診断
- これはvSAN 6.6.1からvSAN側に統合されたので、vCenter側から簡単に確認することが出来ます。 ただし、CEIPが有効である必要があるのでvCenterがインターネットにアクセスできる必要があるので、注意してください
- 最後が、試験ごとの比較も出すことが出来ます。
- それぞれのテストケース毎に数値を見比べられるので、
- この様にグラフに落とすとよりわかりやすく状況を見ることが出来ます。
- HCIBench vSAN環境で利用するにはメリットも多いので、是非とも皆様の案件でご活用頂ければと思います。