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vSAN RA - China GTM Solutions - 南大通用GBase 8a 8s 8d 在VMware vSAN上的解决方案白皮书

白皮书概要

行业现状和机遇

随着互联网技术的快速发展以及各个行业数字化转型的深度推进,数据呈现爆炸式的增长,存储系统的软硬件紧耦合的集中式存储设计严重地限制了存储技术的发展,也越来越无法满足移动互联网和大数据时代下,对存储系统快速、多变的需求。软件定义存储(SDS)作为一种新的存储系统架构,更适合下一代数据中心的发展。

另外随着业务量的增长,机器数量的增多,业务系统和大数据系统已经逐步进行虚拟化部署,使用虚拟化部署的好处是可以把最新的硬件快速集成到系统中,但对上层应用透明,其次方便管理。

SDS按照提供的组织方式分为块存储、文件存储和对象存储三类。按照交付模式又分成独立存储形态和HCI形态(也就是把SDS、计算和集成在一个系统里)两种。

权威市场研究机构IDC发布的《IDC中国软件定义存储与超融合系统季度跟踪报告,2018Q2》显示, 2018年上半年中国软件定义存储及超融合市场规模达5.2亿美元,其中SDS软件定义存储市场为2.58亿美元,HCI超融合市场规模达2.62亿美元。

VMware®在企业级市场的占有率超过80%,天津南大通用数据技术股份有限公司(简称南大通用)的事务型数据库管理系统(简称GBase 8s)在金融、电信、电力、能源、交通、政府等核心系统已经得到广泛应用,在党政军等行业也已进行了规模化部署;南大通用分析型集群数据库(简称GBase 8a MPP)已经在党政军、大型央企、金融、电信、安全等行业有超过200家高端客户处得到应用,总节点数超过6500个;南大通用目录服务系统(简称GBase 8d)在党政军、税务、人社、安全行业累计支撑项目数百个,分布式部署规模近千套,产品性能、条目容量、响应时间、分布式能力达到国内先进水平。因此打造一款GBase 8s、GBase 8a MPP、GBase 8d和VMware深度适配融合的产品以及解决方案并推向高端客户市场是大势所趋。

虚拟化存储解决方案优势前景

传统的数据中心基础架构是分别采购服务器、存储和网络设备,再把它们组装在一起,整个过程比较费时费力,往往需要几周的时间才能投入使用。而且不同的设备和软件分属不同的厂商,遇到问题时容易出现推诿责任的现象。对于客户来说,管理员需要跳转到不同的管理界面,而且通常属于不同的团队,给操作和故障排除带来困难。在虚拟环境中,存储控制器故障会导致大量的虚拟机无法访问。传统集中式存储设计管理复杂、成本高昂,在虚拟化环境中往往成为容量和性能的瓶颈。目前针对数据库业务,用户的困境主要有:

  • IO瓶颈:从数据库发出读写操作时,需要经由SAN交换机,存储服务器等多个组件,这无疑会给IO带来瓶颈和可扩展性的限制,无法快速处理请求有可能导致应用程序崩溃,甚至影响联机事务处理过程(OLTP)关键业务的正常运行。
  • 成本高昂:成本方面,国内目前大部分的OLTP系统由小机或x86物理机承载,其价格昂贵管理复杂,当前存储则采用SAN的外接存储,需要支付昂贵的存储交换机、存储阵列硬件费用以及购买相应的运维费用,更换或升级SAN成本太高。
  • 业务连续性:一般来说灾难恢复、甚至双活的成本过高。因此,许多组织有一个不充分或没有灾难恢复(DR)的计划,这带来了相当大的风险。性能也是一个必须考虑的因素,因为它直接影响到恢复和RTO的可靠性。恢复计划必须是可验证和可重复的,以满足行业常规故障转移和故障恢复演练。

传统模式价格昂贵,扩展性差,IO问题也造成了OLTP的业务瓶颈,是否有更经济高效的方式来替换呢?

虚拟化集群提供原生高可用环境,为应用提供高可用保护。完善的数据中心运维、数据备份和灾备解决方案,提升数据中心运维水平。自动编排多个虚拟机的恢复进一步降低了RTO并最小化了风险。VMware vSANTM(简称vSAN)延伸集群利用两个生产站点之间的同步复制,实现了RPO为零。且可提供低至5分钟RPO的任意距离容灾。它提供了接近瞬时恢复和非破坏性恢复计划测试。

虚拟化后可以为数据库应用带来如下益处:

高效:计算资源、存储资源和网路资源有机整合,剔除了传统磁盘阵列存储、光纤交换机等专用部件,资源更高效;并且降低了能耗,节约机房空间;快速应对企业业务变化。

简化管理:简化服务器、存储、网路资源部署和验证,快速部署云资源池;运维简化、配置简单避免手工配置错误等。

天然高可用:充分利用虚拟化的VMware vSphere® vMotion®(简称vSphere vMotion)、VMware vSphere® High Availability(简称vSphere HA)、VMware vSphere® Distributed Resource SchedulerTM(简称DRS)和VMware vSphere® Fault Tolerance(简称vSphere FT)的能力,为企业业务提供更灵活的高可用能力。

提高业务连续性:在线迁移数据库,零宕机时间,支持同城同步异地异步容灾,解决方案全面认证。

解决方案主要内容

南大通用 GBase 8a MPP、GBase 8s和GBase 8d数据库基于vSAN解决方案可以帮助数据密集型行业用户提升数据管理和数据分析的能力,同时显著提升系统的可用性。该解决方案可充分发挥 vSAN的优势,为行业用户带来高可靠、高扩展、高可用的数据库解决方案。具体而言,该解决方案包含以下内容:

  • GBase 8a MPP、GBase 8s和GBase 8d数据库与VMware vSAN产品结合,可以大幅提高GBase 8a MPP、GBase 8s和GBase 8d数据库的管理和运维能力,大幅简化集群在扩容,故障设备替换,高可用机制等众多方面的复杂度。且具有出色的总体拥有成本 (TCO)。行业用户可以选择经过验证和测试的vSAN来构建 GBase 8a MPP、GBase 8s和GBase 8d数据库解决方案。
  • 该解决方案涵盖软硬件两端,并且经过充分的兼容性与稳定性验证,可以帮助行业用户显著降低项目前期的选型和测试成本,并实现系统的快速上线。
  • 对于需要提升大规模分布式数据库系统灵活性的企业而言,该解决方案提供了一个非常详细的参考架构,即使集群存在多个品牌的硬件或未来扩容时需要更换硬件厂商,客户仍然可以基于该配置架构进行自由扩展与选择。

组件与配置信息

vSAN介绍

VMware vSAN是业界领先的支持VMware软件定义存储和HCI解决方案的软件。vSAN帮助客户安全地建设数据中心,控制IT成本并为满足将来的业务需求做好准备。

从2014年至今,vSAN从一个技术创新产品成功地发展为一个企业级的成熟软件定义存储平台。截止2019年一季度,vSAN在全球已经拥有超过2万家用户。基于vSAN的超融合方案已经被各个行业的用户所采纳,所支撑的应用系统涵盖所有的业务类别,包括用户的关键应用和核心业务系统。在国内,vSAN也在政府、金融、电信、医疗等各个行业中得到了广泛的应用。

通过简化的VMware vSphere®(简称vSphere)原生体验, vSAN 可为您所有的关键虚拟化工作负载提供经过闪存优化的安全共享存储。vSAN基于行业标准x86服务器和组件构建,相较于传统存储,可帮助降低多达50%的TCO。它提供全面的软件解决方案,可敏捷轻松地扩展 IT。最新版本的vSAN简化了运维,让您可以轻松采用HCI,以便快速构建和扩展云计算基础架构、可以自动回收容量的高效基础架构,以及采用 vSAN ReadyCare快速诊断工具的快速问题解决支持。

与vSphere紧密集成的功能特性

  • vSAN内置在vSphere内核中,可以优化数据 IO 路径,从而提供最高级别的性能,同时最大限度地减少对CPU和内存的影响。
  • 以虚拟机为中心并基于策略的管理:vSAN是大型VMware 软件定义数据中心(SDDC) 体系的一部分,通过基于策略的管理,以独特方式提供以虚拟机为中心的一致运维。通过简单策略,自动执行常见任务并平衡存储资源,从而缩短管理时间并提高 HCI 效率。
  • 单一窗口管理:vSAN与SDDC体系的用户界面原生集成,无需进行专业存储界面培训和操作。vSAN使用基于HTML5的现代Web客户端。通过VMware vCenter Server®(简称vCenter Server)中的VMware vRealize® OperationsTM(简称vRealize Operation),可快速了解vSAN部署并进行广泛监控和深入分析,所有这些在vCenter Server 中即可完成。
  • 无中断纵向或横向精细扩展:通过向集群中添加主机来无中断地扩展容量并提高性能(横向扩展),或向主机中添加磁盘以增加容量(纵向扩展)。
  • 重复数据消除和压缩:基于软件的重复数据消除和压缩功能可优化全闪存存储容量,使数据最多缩减至原来的1/7,同时最大限度减少CPU和内存开销。
  • 纠删码:纠删码功能最多可使可用存储容量提升100%,同时可使数据的恢复能力保持不 变。借助单奇偶校验保护或双奇偶校验保护,它能够容许发生一次或两次故障。
  • 服务质量 (QoS):现在所有版本的vSAN中都提供 QoS 控制,可限制并监控特定虚拟机使用的 IOPS,消除邻位干扰问题。
  • vSAN运行状况服务:运行状况服务可直接通过vCenter Server提供集成硬件兼容性检查、性能监控、存储容量报告和诊断。
  • 内置容错和高级可用性功能:vSAN采用分布式RAID和缓存镜像,可确保在发生磁盘、主机、网络或机架故障时绝不丢失数据。它无缝支持vSphere可用性功能,如vSphere FT、vSphere HA等。适用于 vSAN 的VMware vSphere® ReplicationTM(简称vSphere Replication)可提供 RPO最多仅5分钟的异步虚拟机复制。新的始终开启功能可独立于vCenter Server提供高度可用的管理体系,智能化重建功能可加速恢复。
  • vSAN支持洞察分析:vSAN支持洞察分析通过提供实时支持通知和切实可行的建议,帮助确保vSAN以最佳状态运行,从而减少监控和故障排除的时间。此外,分析工具还可以利用建议的设置针对某些场景进行性能优化。

为什么将关键业务迁移到vSAN上

  • 扩展性、弹性和高可用性——扩展性是数据库的重要特性,数据库的性能随着节点增加而增加,底层的共享存储应该也能提供低延迟的同时增加IOPS和吞吐量。vSAN可以向集群添加主机或添加磁盘来无中断的扩展容量,降低延迟的同时提升数据库性能。vSphere vMotion可以从一个物理主机实时迁移数据库实例到另一个主机,无需停机,使用此功能无缝分配数据库的工作负载;磁盘、主机等组件出现故障时提供数据的可用性,并且与vSphere HA、DRS等特性结合,保证数据库实例应用的高可用,当数据库实例出现故障时,自动在另一个物理主机上重新启动。
  • 高性能——单台物理主机可以提供120K IOPS且延迟2ms,对于大规模并行数据库,TPC Benchmark™H (简称TPC-H) 在1T、3T、10T的数据量下查询的响应时间分别为447s、1597s、7855s,与物理主机的性能相当。200个并发4节点提供高达129867.61TPM(Transaction Per Minute,每分钟处理的交易笔数),与物理机性能相当。
  • 简化管理——从传统小机架构迁移到vSAN环境,不只是平台硬件和运维成本降低数倍,还简化了系统的架构,省去了存储交换机和存储阵列的硬件成本和运维成本,vSAN的成本仅占传统架构解决方案的40%,能耗、机房空间减少70%,同时不牺牲原有的数据库性能;用户可以快速构建和集成云计算基础架构,从而轻松开始使用vSAN,部署上线时间减少50%,并且vSAN通过通过单一的管理界面可以实现计算、存储、网络的统一管理,进行广泛监控和深入分析,结合虚拟机(VM)级别的快照、克隆技术实现数据库实例的快速部署。
  • 存储效率——vSAN基于策略的管理,以独特方式提供以虚拟机为中心的一致运维。用户可以围绕业务为中心,为VM和VMware虚拟磁盘(VMDK)应用不同的存储策略,提升效率和灵活性,用户可以无中断在线变更存储策略,以适应特定应用需求的不断变化,通过简单策略,自动执行常见任务并平衡存储资源,从而缩短管理时间并提高HCI 效率。vSAN的高级特性如重复数据删除、压缩、纠删码可以有效的优化存储容量,同时最大限度减少CPU和内存开销。

配置信息

软硬件配置

TM

4台VMware ESXi 主机,每台主机配置如表格 1。

表格 1 ESXi主机配置信息

组件

型号/容量

CPU

2 x Intel(R) Xeon(R) Gold 6152 CPU @ 2.10GHz

内存

384GB

网络接口

2 x 10Gb/s SFP

存储适配卡

2 x 10Gb/s SFP

磁盘组

2个磁盘组,每个磁盘组含1块 800GB SSD和3块4TB

SSD

版本

vSAN 6.7 Update 1

数据库软件配置如表格 2。表格 2 数据库软件配置信息

软件

版本

描述

CentOS

7.4

GBase数据库操作系统软件

GBase 8s

8.7_3.0.0_1

GBase事务型数据库软件

GBase 8a MPP

9.5.2.10

GBase分析型集群数据库软件

GBase 8d

6.0

GBase目录型数据库软件

网络配置

GBase三款数据库产品支持外网和内网的方式,外网是可以供应用访问的网络,一般使用千兆网络即可;内网是用于产品内部数据交换和信息发送使用的网络,一般使用万兆或者以上的网络,建议为内部数据交换配置单独的网络,避免外部应用的干扰。

网络配置如图 1。

image

图 1 网络配置图

存储配置

vSAN提供HTML界面进行存储策略的编辑,如图 2图 3。

image

图 2 编辑虚拟机存储策略

image

图 3 GBase虚拟机存储策略对vSAN存储的配置如表格 3。

表格 3 vSAN存储配置

存储策略规则

设置

允许故障数(FTT)

1/0 (GBase数据库应用数据副本)

每个对象的条带宽度

1

闪存读缓存保留

0%

对象空间预留

精简配置

关闭对象校验和

允许故障方式

RAID 1或RAID 5(纠删码)

 

GBase 8a MPP在VMware vSAN上的

GBase 8a MPP介绍

GBase 8a MPP由南大通用开发,可以用来支撑结构化大数据处理。GBase 8a MPP以其独特的扁平架构、高可用性和动态扩展能力,为超大型数据管理提供了一个高性价比的大规模分布式并行数据库管理解决方案。

GBase 8a MPP具备新型的列存储引擎、极高的数据存储压缩比、免维护的粗粒度索引等多项大数据处理技术与特性。结合 MPP 高效的分布式计算模式,以及基于代价的分布式智能优化器,GBase 8a MPP能够完成对PB级结构化数据分析类应用的支撑。GBase 8a MPP对于结构化数据的处理在性能方面相较传统数据库有突出优势,能够支持从数TB到数十PB的数据集,并支持300以上用户并发,IO等待时间降到只有传统数据库的10%,数据分析速度可以比普通数据库提高10倍以上。同时,GBase 8a MPP还可以通过集群内部副本同步技术、双活集群技术、跨域集群数据传输同步技术以及虚拟集群技术,保障大数据下的集群高可用性和多集群支持,实现多数据中心的部署。

GBase 8a MPP可以用于满足金融、电信、能源、政府、物联网等数据密集型行业对结构化数据处理的需求,能够支撑数据查询、数据统计、数据分析、数据挖掘和数据备份等应用,同时还可用做数据仓库系统、商业智能系统和决策支持系统的承载数据库。

GBase 8a MPP数据库配置

表格 4 GBase 8a MPP节点配置信息

组件

规格

选项

CPU

18核

每个插槽内核数为1

内存

64GB

全部预留

SCSI控制器

1*LSI Logic SAS

1*VMware准虚拟

 

磁盘

1*200GB SCSI:1 x VMware准虚拟

5*250GB SCSI:1 x LSI Logic SAS

存储策略:default

存储策略:gbase-policy

网卡

1*1 Gigabit

1*10 Gigabit

 

GBase 8a MPP数据库采用9.5.2.10版本,进行集群多节点配置,推荐每个节点

配置8核CPU,128G或更多,1TB以上磁盘。GBase 8a MPP支持不超过64个管理节点以及超过300个数据节点的集群。一般情况下,将一台ESXi主机资源全部给一台虚拟机能够提供GBase 8a MPP单节点最大性能,但是该配置方式不利于VMware vSphere HA以及DRS资源动态均衡,因此建议在一台ESXi主机上创建多台虚拟机,根据ESXi主机资源合理配置虚拟机节点数。测试中每个节点的配置如表格 4。

经验证,在一台ESXi主机创建多台虚拟机与一台ESXi创建1台虚拟机相比,在整体资

源相同的情况下,GBase 8a MPP在一台ESXi主机创建多台虚拟机性能提升20%以上。

GBase 8a MPP在VMware vSAN上的架构

GBase 8a MPP 基于VMware vSphere提供的VM来部署,基于vSAN提供给VM的

VMDK来存储数据。数据库的部署架构如图 4。

image

图 4 GBase 8a MPP 在vSAN上的架构图

测试结果

性能测试结果

基于VMware全闪存vSAN的GBase 8a MPP已经通过基准性能验证测试,并且达到针对工作负载优化的性能指标。在性能测试中,采用了TPC-H。TPC-H测试则用来测量在较为复杂的多用户决策中,单一用户模型下的查询响应时间、多用户模型下的查询吞吐量,以及数据维护表现。

为了测试基于VMware 全闪存vSAN的不同存储策略GBase 8a MPP性能差异,使用

TPC-H分别测试了其查询与数据装载时间(时间越短越好),数据装载测试结果如表格 5。数据查询测试结果如表格 6。

表格 5 GBase 8a MPP on vSAN 数据装载测试结果

数据量

无数据冗余(秒)

镜像RAID 1(秒)

纠删码(秒)

1T

669

769

993

3T

1956

2301

2964

10T

6499

7674

9849

基于VMware 全闪存vSAN的不同存储策略GBase 8a MPP性能结果来分析,三种存储策略均能够提供高于基准的性能,其中无数据冗余存储策略能够提供最高的写性能,而纠删码存储策略写入性能较低。

表格 6 GBase 8a MPP on vSAN 数据查询测试结果

数据量

无数据冗余(秒)

镜像RAID1(秒)

纠删码(秒)

1T

450

447

448

3T

1610

1597

1707

10T

7754

7855

8751

高可用测试结果

基于VMware的vSphere vMotion,打开vSphere HA及DRS功能,配置存储策略 RAID 1,GBase 8a MPP在高可用方面表现全面优于物理服务器,具体如表格 7

表格 7 GBase 8a MPP在vSAN下高可用优于物理服务器表现

故障类型

vSAN

物理服务器

一台 ESXi 主机关机维护

ESXi上虚拟机无缝迁移到其他ESXi主机,GBase 8a MPP无节点离线,业务影响短时间可恢复,性能没有影响

一台主机故障,GBase 8a MPP 一个节点离线, 业务有影响,性能下降

一台 ESXi 主机万兆网卡故障

ESXi上虚拟机无缝迁移到其他ESXi主机,GBase 8a MPP无节点离线,业务影响短时间可恢复,性能没有影响

一台主机网卡故障,GBase 8a

MPP 一个节点离线,业务有影响,性能下降

一台 ESXi 主机磁盘故障

一块数据磁盘故障,GBase 8a MPP 业务没有影响,性能没有影响

一台主机一块磁盘故障,基于

RAID 5的存储性能下降,GBase

8a MPP性能下降

更换 ESXi 主机

移除ESXi主机以及添加ESXi主机,虚拟机资源自动迁移到其他主

机,GBase 8a MPP无节点离线,业务影响短时间可恢复,性能没有影响

更换物理服务器,GBase 8a

MPP需要进行节点替换操作,期间需要短暂时间暂停写入业务。

替换完成后需要数据同步

一台虚拟机操作系统故障

通过克隆相同配置虚拟机,快速恢复虚拟机

需要重装服务器操作系统,耗时较长

 

GBase 8d在VMware vSAN上的解决方

GBase 8d介绍

GBase 8d是国内市场规模和案例第一的LDAP(轻量目录访问协议)目录型数据库,累计支撑项目数百个,分布式部署规模近千套,产品性能、条目容量、响应时间、分布式能力达到先进水平。GBase 8d是用于管理人员、证书、域名、电邮地址和其他网络资源信息的专用数据库。GBase 8d适用于具有树状层次数据、精确查询和大规模分布式部署需求的应用系统。

GBase 8d 产品已经在政府、税务、人社、安全等行业的身份认证系统上线运行。

GBase 8d数据库配置

GBase 8d数据库采用6.0版本,在单机上配置两个虚拟节点,每个节点要求CPU 64 核以上,内存64G以上,出于安全和高可用性要求,vSAN磁盘使用RAID 1存储策略,该存储策略下,vSAN可为GBase 8d数据提供两副本安全性。磁盘的大小可以根据条目数量大小进行配置。测试中每个虚拟节点配置信息如表格 8。

表格 8 GBase 8d节点配置信息

组件

规格

选项

CPU

72核

每个插槽内核数为1

内存

256GB

全部预留

SCSI控制器

3*LSI Logic SAS

1*VMware准虚拟

 

磁盘

1*200GB SCSI:VMware准虚拟 20*250GB SCSI:LSI Logic SAS

存储策略:default

存储策略:gbase-policy

网卡

1*1 Gigabit

1*10 Gigabit

 

GBase 8d在VMware vSAN上的架构

GBase 8d单机,每台虚拟机可部署一个或者多个GBase 8d实例;GBase 8d一主多从目录分布式集群,至少部署一个目录主节点和一个目录从节点,可以有多个目录从节点,实现集群的读写分离和高可用。数据库的部署架构如图 5。

image

图 5 GBase 8d场景架构图

测试结果

性能测试结果

使用目录多线程并发查询工具测试GBase 8d查询性能,在10000000条目基础加载

1000个条目数据,分别测试256、512线程下的每秒查询率(QPS)并发查询性能。

测试性能稳定,与同级别物理机(HDD磁盘)性能相近。具体测试结果见表格 9。

表格 9 GBase 8d单机性能测试结果

 

256Threads(QPS)

512Threads(QPS)

单机

82419.78

77598.75

 

高可用测试结果

 

基于vSphere vMotion,打开vSphere HA及DRS功能,配置存储策略RAID

1,GBase 8d在高可用方面表现全面优于物理服务器,具体如表格 10。

表格 10 GBase 8d在vSAN下高可用优于物理服务器表现

故障类型

vSAN

物理服务器

一台

ESXi主

机关机维护

ESXi上虚拟机无缝迁移到其他ESXi主机, GBase 8d业务无明显中断,性能无影响

一台主机故障, GBase

8d节点离线,业务停止

一台

ESXi主

机万兆网卡故障

ESXi上虚拟机无缝迁移到其他ESXi主机, GBase 8d业务无明显中断,性能无影响

一台主机网卡故障, GBase

8d无法对外提供服务

一台

ESXi主

机磁盘故障

一块数据磁盘故障, GBase 8d业务没有影响,性能没有影响

一台主机一块磁盘故障,基于RAID 5的存储性能下降,

GBase 8d性能下降

更换

ESXi主机

移除ESXi主机以及添加ESXi主机,虚拟机资源自动迁移到其他主机, GBase

8d业务无影响,性能无影响

更换物理服务器, GBase

8d需要停止业务,数据完整迁移

一台虚拟机操作系统故障

通过克隆相同配置虚拟机,快速恢复虚拟机

需要重装服务器操作系统,耗时较长

GBase 8s在VMware vSAN上的解决方案

GBase 8s介绍

GBase 8s是一款与世界技术同级的国产事务型通用数据库系统,基于IBM的成熟商用企业级数据库Informix授权源代码自主构造而发行。

GBase 8s支持x86、飞腾、龙芯等硬件平台,为各种处理器平台提供了配套的数据库管理系统,具备良好的生态环境。本产品在中高端市场具备和国外数据库同等的能力,可以给用户以选择。

GBase 8s 产品在可靠性及稳定性的基础上,在产品功能、兼容性、安全性等方面得到了不断完善,并且已经在金融、电信、电力、能源、交通、政府等行业的核心交易系统上线运行。

GBase 8s单机下数据库配置

表格 11 GBase 8s节点配置信息

组件

规格

选项

CPU

72核

每个插槽内核数为1

内存

256GB

全部预留

SCSI控制器

3*LSI Logic SAS

1*VMware准虚拟

 

磁盘

1*200GB SCSI:VMware准虚拟 20*250GB SCSI:LSI Logic SAS

存储策略:default

存储策略:gbase-policy

网卡

1*1 Gigabit

1*10 Gigabit

 

GBase 8s数据库采用8.7_3.0.0_1版本,在单机下的数据库配置为,CPU 64核以上,内存100G以上,出于安全和高可用性要求,vSAN磁盘使用RAID 1存储策略,该存储策略下,vSAN可为GBase 8s数据提供两副本安全性。磁盘的大小可以根据数据量大小进行配置。本测试中在单机上配置两个虚拟节点,每个节点信息如表格 11。

GBase 8s单机下在VMware vSAN上的架构

GBase 8s单机场景下,每台虚拟机可部署一个或者多个GBase 8s实例,数据库的部署架构如图 6。

image

图 6 GBase 8s 单机场景架构图

测试结果

性能测试结果

使用benchmarksql工具测试GBase 8s TPC-C性能,加载1000 warehouse数据,分别测试200到800 Terminal的性能。测试性能稳定,与同级别物理机(HDD磁盘)性能相近。具体测试结果如表格 12。

表格 12 GBase 8s 单节点TPC-C性能测试结果

 

200T (tpmC)

400T(tpmC)

600T(tpmC)

800T(tpmC)

单机

129867.61

125819.12

134031.93

127791.58

 

高可用测试结果

 

表格 13 GBase 8s单机在vSAN下高可用优于物理服务器表现

故障类型

vSAN

物理服务器

台ESXi主机关机维护

ESXi上虚拟机无缝迁移到其他ESXi主

机, GBase 8s业务无明显中断,性能无影响

一台主机故障, GBase

8s节点离线,业务停止

台ESXi主机万兆网卡故障

ESXi上虚拟机无缝迁移到其他ESXi主

机, GBase 8s业务无明显中断,性能无影响

一台主机网卡故障, GBase

8s无法对外提供服务

台ESXi主机磁盘故障

一块数据磁盘故障GBase 8s业务没有影响,性能没有影响

一台主机一块磁盘故障,基于RAID 5的存储性能下降,

GBase 8s性能下降

换ESXi主机

移除ESXi主机以及添加ESXi主机,虚拟机资源自动迁移到其他主机, GBase

8s业务无影响,性能无影响

更换物理服务器,GBase

8s需要停止业务,数据完整迁移

一台虚拟机操作系统故障

通过克隆相同配置虚拟机,快速恢复虚拟机

需要重装服务器操作系统,耗时较长

基于vSphere vMotion,打开vSphere HA及DRS功能,配置存储策略RAID 1, GBase 8s单机下在高可用方面表现全面优于物理服务器,具体如表格 13。

最佳实践总结

最佳实践总结

南大通用GBase 8s事务型数据库、shared-nothing架构的GBase 8a MPP分析型数据库以及GBase 8d目录数据库部署在副本、高可用、扩展、两地三中心等方面和 vSAN进行了适配,有如下优势:

  • 扩展性:垂直和水平方向都具有更好的扩展性,同时支持不同的硬件,对上层透明。
  • 可用性:虚拟计算资源和vSAN分布式存储保证了更高的计算可靠性和存储可靠性。
  • 性能:整体性能不会降低;支持动态资源管理,性能可控。
  • 管理便捷性:部署便捷,统一管理,在线升级和打补丁;虚机可实现热迁移,降低计算的木桶效应;新的硬件可方便快速的集成到系统中;大幅简化集群在扩容,故障设备替换,高可用机制等众多方面的复杂度,降低运维成本。
  • 成本控制:使用x86的分布式存储代替了磁盘阵列,节省了成本。

GBase 8a MPP、GBase 8s和GBase 8d数据库基于VMware vSAN解决方案经过验证和优化,实现了针对VMware vSAN全闪存SSD工作负载优化配置。当行业用户需

要部署 GBase 8a MPP、GBase 8s 和GBase 8d解决方案时,无需在调试与性能优化方面耗费大量的时间,就可以通过该方案获得经过预先调优和测试的配置,从而满足海量数据存储与处理的需求,保障关键业务,为数字化转型奠定坚实的基础。

参考文献

参考文献

 

作者信息

作者信息

共同参与撰写本白皮书的VMware中国同事和南大通用数据技术股份有限公司同事有(排名不分先后):

  • 张绍勇,天津南大通用数据技术股份有限公司,数据智能事业部部长
  • 陈彪,天津南大通用数据技术股份有限公司,研发工程师
  • 李春华,天津南大通用数据技术股份有限公司,性能测试工程师
  • 杜利,VMware,vSAN首席工程师
  • 孙春杰,VMware,金融行业技术经理
  • 陈慧,VMware,合作伙伴售前工程师
  • 徐佳莉,VMware,vSAN解决方案团队部门经理
  • 刘一蒙,VMware,vSAN解决方案团队架构师

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