В числе множества новых возможностей, представленных в VMware Cloud Foundation 9.0, функция многоуровневой памяти (Memory Tiering) стала одной из ключевых в составе VMware vSphere для VCF 9.0. Как и многие другие функции vSphere, Memory Tiering с использованием NVMe снижает совокупную стоимость владения, полностью интегрируется с ESX (да, гипервизор называется снова ESX), а также с VMware vCenter. Она поддерживает гибкие варианты развертывания, предоставляя клиентам множество опций при настройке.
Memory Tiering с NVMe была представлена в составе VCF 9.0, и важно подчеркнуть её ценность для компаний, стремящихся сократить расходы, особенно при закупке оборудования, так как стоимость оперативной памяти составляет значительную часть спецификации аппаратного обеспечения (Bill of Materials, BOM). Функция, позволяющая масштабировать память за счёт использования недорогого оборудования, может существенно повлиять на распределение ИТ-бюджета и приоритетность проектов.
Memory Tiering с NVMe можно настроить через привычный вам интерфейс vCenter UI, с помощью командной строки через ESXCLI, а также через скрипты в PowerCLI. Можно использовать любую из этих опций или их комбинацию для настройки многоуровневой памяти как на уровне хоста, так и на уровне кластера.
Аппаратное обеспечение имеет значение
Перед настройкой функции Memory Tiering крайне важно обратить внимание на рекомендуемое оборудование. И это не просто совет, а настоятельная рекомендация. Поскольку в роли памяти будут использоваться устройства NVMe, важно, чтобы они были не только надёжными, но и демонстрировали высокую производительность при интенсивной нагрузке. Аналогично тому, как вы определяли рекомендуемые устройства для vSAN, здесь также есть требования: NVMe-устройства должны соответствовать классу выносливости D (не менее 7300 TBW) и классу производительности F или выше (не менее 100 000 операций записи в секунду) для использования в составе многоуровневой памяти. VMware рекомендует воспользоваться руководством по совместимости с vSAN, чтобы убедиться, что выбранные устройства соответствуют этим требованиям.
Также важно отметить, что поддерживается множество форм-факторов. Так что если в вашем сервере нет свободных слотов для 2.5-дюймовых накопителей, но есть, например, свободный слот M.2, вы вполне можете использовать его для Memory Tiering.
Создание раздела на NVMe
После того как вы тщательно выбрали рекомендованные NVMe-устройства (кстати, их можно объединить в RAID-конфигурацию для обеспечения отказоустойчивости), следующим шагом будет создание раздела для NVMe-уровня памяти. Если на выбранном устройстве уже существуют какие-либо разделы, их необходимо удалить перед конфигурацией.
Максимальный размер раздела в текущей версии составляет 4 ТБ, однако вы можете использовать и более ёмкое устройство — это позволит «циклически использовать ячейки» и потенциально продлить срок службы NVMe-накопителя. Хотя размер раздела зависит от ёмкости устройства (до 4 ТБ), фактический объём NVMe, задействованный в качестве памяти, рассчитывается на основе объёма DRAM на хосте и заданного соотношения. По умолчанию в VCF 9.0 применяется соотношение DRAM:NVMe как 1:1 — это в четыре раза больше, чем в технологическом превью на vSphere 8.0 Update 3.
Например, если у вас есть хост с 1 ТБ DRAM и NVMe-устройство на 4 ТБ, то будет создан раздел размером 4 ТБ, но использоваться в рамках Memory Tiering будет только 1 ТБ — если, конечно, вы не измените соотношение. Это соотношение настраивается пользователем, однако стоит проявить осторожность: изменение параметра может негативно повлиять на производительность и сильно зависит от характера и активности рабочих нагрузок. Подробнее об этом — далее.
В текущей версии создание раздела выполняется через командную строку ESXCLI на хосте с помощью следующей команды:
esxcli system tierdevice create -d /vmfs/devices/disks/<UID NVMe-устройства>
Пример:
Конфигурация хоста или кластера
После создания раздела tierdevice остаётся последний шаг — настроить хост или кластер. Да, вы можете гибко подойти к конфигурации: настроить один, несколько хостов или весь кластер целиком. В идеале рекомендуется настраивать кластер гомогенно; однако стоит учитывать, что некоторые типы виртуальных машин пока не поддерживаются в режиме NVMe Memory Tiering. К ним относятся:
- ВМ с высокими требованиями к производительности и низкой задержке
- Защищённые ВМ (SEV, SGX, TDX),
- ВМ с непрерывной доступностью (FT)
- «Монстр-машины» (1 ТБ памяти, 128 vCPU)
- Вложенные ВМ (nested VMs).
Если в одном кластере у вас сочетаются такие ВМ с обычными рабочими нагрузками, которые могут использовать Memory Tiering, вы можете либо выделить отдельные хосты для «особых» ВМ, либо отключить Memory Tiering на уровне конкретных виртуальных машин.
Для включения Memory Tiering на хосте вы можете воспользоваться ESXCLI, PowerCLI или интерфейсом vCenter UI. В ESXCLI команда очень простая:
esxcli system settings kernel set -s MemoryTiering -v TRUE
В vCenter UI это делается путём изменения параметра VMkernel.Boot.memoryTiering на значение TRUE. Обратите внимание на слово BOOT — для применения параметра хост необходимо перезагрузить. Также перед внесением изменений хост нужно перевести в режим обслуживания.
А если вы хотите настроить весь кластер? Что ж, это даже проще. Вы можете воспользоваться функцией Desired State Configuration в vCenter. Всё, что нужно — создать новый черновик с включённой настройкой memory_tiering в разделе vmkernel > options, установив её в значение true. После этого остаётся просто применить этот драфт ко всем хостам в кластере (или только к выбранным хостам).
После применения конфигурации хосты автоматически будут переведены в режим обслуживания и перезагружены поочерёдно, по мере необходимости. И всё — на этом настройка завершена. Теперь вы можете воспользоваться преимуществами:
- Лучшего коэффициента консолидации ВМ
- Сниженной совокупной стоимости владения
- Простой масштабируемости памяти — по значительно более низкой цене
После завершения настройки вы увидите как минимум двукратное увеличение доступной памяти, а также визуальное отображение уровней памяти (memory tiers) в интерфейсе vCenter UI.
