很多企业用户评估 VMware 替代方案时,会重点关注存储组件(包括块和文件存储)的替代能力。SmartX 自研的分布式存储——块存储 ZBS 和文件存储 SFS——不仅具备与 VMware vSAN 同等的企业级可靠性、安全性、运维便捷性,可实现关键存储功能全面替换,还通过技术优化(常驻缓存、I/O 本地化等)提供优于 vSAN 的性能和稳定性。
以下,我们将详细对比 SmartX 分布式存储和 VMware vSAN 的关键能力与性能,解读关键技术,并提供相关用户的替代实践,供读者参考。
关键能力对比
作为 SmartX榫卯企业云平台的存储模块,ZBS 和 SFS 可为运行在虚拟化、容器、物理机等平台的关键应用提供分布式块存储和文件存储服务。ZBS 和 SFS 既可搭配 SmartX 自研的虚拟化组件 ELF 或 VMware vSphere 以超融合的形态运行,也可与 SMTX ELF、VMware vSphere 等计算平台以分离式的形态部署(即榫卯分布式存储),满足多种应用场景和资源扩展需求。
在可靠性、性能、安全性、协议、存储策略、空间效率及容器云存储等多个方面,SmartX 分布式存储已具备与 vSAN 相当甚至更丰富的功能,允许用户进行更灵活的配置,满足多样化存储需求,保证各种场景下存储访问的高可靠及高性能。具体功能对比如下所示:
磁盘架构、配置要求与限制对比
与 VMware vSAN 相比,SmartX 分布式存储支持更灵活的硬盘配置,允许在不影响业务的情况下在线扩展缓存盘和容量盘,同时会根据存储空间利用率灵活调整容量均衡策略,为用户提供更加弹性、灵活的存储基础架构以及便捷的运维体验。
快照机制对比
与 VMware vSAN 相比,SmartX 分布式存储采用元数据快照机制,混合使用了写时重定向(Redirect-On-Write,ROW)和写时复制(Copy-On-Write,COW)技术,在创建快照时仅对元数据进行复制即可,可以实现秒级快照。任意两个快照之间不存在依赖关系,快照可以随时删除,无需合并操作,也不会影响存储性能。
性能对比
我们通过实际测试,对比了 SmartX 分布式存储与 VMware vSAN 的性能。本次测试中使用的软件版本为 SMTX OS 6.2 和 vSAN 8.0,虚拟化均使用 VMware ESXi 8.0。测试项目包括:
· 快照创建性能对比
· 高容量场景性能对比
· 故障场景性能对比
· Oracle 数据库长期稳定性能对比
测试环境 – 硬件信息
快照创建性能对比混闪集群
vSAN OSA 执行快照后性能下滑幅度较大,持续时间较长,并伴有较剧烈抖动 。SMTX OS 执行快照瞬间出现性能下滑,后迅速恢复至正常水平,性能抖动小。
4k 随机写下创建快照对性能影响对比(混闪集群)
全闪集群
SMTX OS 与 vSAN 创建快照时均出现瞬时下滑,但后续均可快速恢复至正常性能水平。但从快照后的性能表现观察:vSAN ESA 快照后性能表现明显好于 OSA ,但依然出现一定程度抖动,而 SMTX OS 抖动不明显,表现稳定。
4k 随机写下创建快照对性能影响对比(全闪集群)
欲深入了解,请阅读:VMware 与 SmartX 快照原理浅析与 I/O 性能对比。
高容量场景性能对比
vSAN 8.0 在高容量使用率下,4k 随机写性能下降明显,而且抖动剧烈。SMTX OS 6.2 在高容量使用率下,4k 随机写性能比较稳定,表现更好。
集群存储容量达 80% 后 4K 随机写 IOPS 性能对比
故障场景性能对比
发生主机故障后,SmartX 集群其他健康节点上的虚拟机性能下降幅度小,可在较短时间内恢复至正常水平,整体性能表现稳定。而 VMware vSAN 在遭遇主机故障后,对集群其他健康节点性能影响较大,且持续时间较长,甚至一度出现 I/O 掉零的情况。
发生存储网络故障后,SmartX 集群自动触发 I/O 重路由,而 vSAN 则触发 HA ;由于触发 I/O 重路由,SmartX 集群其他健康节点上的虚拟机性能有较明显的下降,但整体性能表现稳定。而 VMware vSAN 在遭遇存储网络故障后,对集群其他健康节点性能影响较大,下降幅度达 70%,且持续时间较长。
Oracle 数据库长期稳定性能对比
6小时 3P3V 4k 随机写测试中,在存储使用率高于 80% 的高负载情况下,SMTX OS 性能更优、更稳定。
绿色曲线:SMTX OS 6.2 蓝色曲线: vSAN 8.0
以 SmartX 分布式存储替代 VMware vSAN 的四大优势核心技术自主可控
核心完全自主研发,并非基于 Ceph 等开源产品二次开发,代码自研率超 99%,具备扎实的代码掌控能力和售后支持能力。
存储功能全面替代
SmartX 分布式存储具备 VMware vSAN 同等的企业级可靠性、性能、安全性等常见功能。基于数据校验、数据冗余、机架拓扑、双活集群等功能,SmartX 分布式存储可提供不同等级的数据安全防护,搭配 SMTX 备份与容灾产品还可对块存储数据进行异步复制,从而实现从硬盘到跨城市的生产级高可用特性。
· SmartX 分布式存储提供了更为灵活的存储策略,纠删码配比支持容错能力 1~4,最高可达到 90%+ 空间利用率;支持通过 IOPS 或带宽对卷进行 QoS 控制,并允许 IO 突发。
· SmartX 分布式存储除了对数据进行 Checksum 校验,还会对数据进行周期性的自动巡检,及早发现数据静默损坏,并自动完成数据修复。
· SmartX 分布式存储不仅对硬盘进行健康检测、预警和自动处理,还会对网口和网络进行健康检测、预警和处理,全方位保障数据安全。
· 混闪配置或多种类型 SSD 全闪配置下,与 vSAN OSA 相比,SmartX 分布式存储具备无缓存盘单点故障,缓存上限远高于 vSAN 避免缓存击穿,高空间利用率保持稳定、优异的性能,以及在线扩展缓存盘和容量盘的优势。
多种场景性能更佳
通过常驻缓存、本地优先、高速 I/O 访问协议等机制,SmartX 分布式存储可满足不同应用的性能需求,并尽可能减少硬件投入。生产环境性能测试表明,SmartX 分布式存储在核心业务、数据库、快照、故障恢复等场景中的性能与稳定性表现,均优于 VMware vSAN。
· SmartX 分布式存储在长期压力性能、快照后性能、故障场景性能等多个场景下均表现出优于 vSAN 的性能表现,虽然 vSAN 8.0 引入了 ESA 架构,在空间利用率、性能等方面实现了提升,但 ESA 架构需要采用全 NVMe SSD,硬件采购成本更高。
· 混闪配置或多种类型 SSD 全闪配置的集群中,SmartX 分布式存储利用常驻缓存功能保证部分卷的数据不下沉,更为灵活地在单一集群中满足不同应用的性能要求。
· SmartX 分布式存储在数据空间分配时,综合考虑本地优先、拓扑安全、局部化、容量均衡等多种因素,并在不同容量使用率下动态调整优先级,实现可靠性和空间利用的均衡,同时提供最佳的性能。
· SmartX 分布式存储的文件存储 SFS 支持客户端从每个文件控制器接入文件系统,对于多点挂载并有大量并发读请求的客户端,可以分散访问时的压力,提供更快的响应速度。
多种部署形式灵活选择
支持超融合和存算分离两种部署形式,满足多种应用场景和资源扩展需求,避免高昂的 VMware VVF/VCF 订阅成本。
· SmartX 分布式存储除了能够与 VMware ESXi 融合部署外,还能以独立的榫卯分布式存储产品的形态与 ESXi 分离式部署,在保留计算平台的场景下实现存储的替换,同时兼容第三方虚拟化平台,生态更开放,并且块存储支持更高速的 NVMe-oF 访问协议。
· SmartX 分布式存储可与原生虚拟化 ELF 以融合或分离的模式进行部署,实现计算和存储的整体更新。
· SmartX 分布式存储作为榫卯超融合产品的内置组件,无需额外购买许可即可使用。
以 SmartX 分布式存储替代 VMware vSAN 的用户实践
目前,众多金融、医疗、制造等行业的头部用户,已采用 SmartX 榫卯企业云平台/榫卯分布式存储逐步替代 VMware 生产环境中原有的存储产品(包括集中式存储、vSAN、本地盘),支撑核心生产业务系统、信创数据库、一般应用系统、办公系统、灾备等多种应用场景,实现了存储组件的国产化替代与 IT 基础架构升级。
某金融用户采用榫卯超融合构建全闪双活集群支撑 Oracle 数仓 BI 系统,数据仓库跑批时间缩短约 42%
某金融用户原计划使用 vSAN 7 支持生产环境中的 Oracle 数仓 BI 系统,但在全量跑批场景测试时,发现 vSAN 架构在 10 分钟内就出现了缓存击穿情况,导致整体性能下降,影响其他业务系统 VM 的同时无法完成跑批任务。而在 SmartX 榫卯超融合(基于 VMware 虚拟化) 环境下,数据仓库跑批时间相比生产环境缩短约 42%,且避免了缓存击穿的风险。目前,用户已采用 SmartX 榫卯超融合构建全闪双活集群作为生产 DB 资源池,为多套数据库系统提供稳定、高性能支持。
复旦大学附属华山医院替代 vSphere 和 vSAN,以榫卯超融合构建医疗核心业务新底座
复旦大学附属华山医院原有 IT 基础架构长期依赖 VMware vSphere 与 vSAN 承载核心业务。随着 VMware 被博通收购带来的服务风险及国产化政策要求,医院亟需稳定、自主可控的替代方案,同时需满足多院区统一运维、业务平滑迁移等需求。
在进行多方验证后,医院选择“小步快跑”的替代方案:从替代 vSAN 到引入国产虚拟化(ELF),再到基于 SmartX 企业云平台构建全栈基础设施,稳步推进 VMware 替代与国产化转型。相较原 vSAN 环境,SmartX 榫卯超融合环境性能提升 40%,设备利旧率达 60%。医院也创新性采用“业务分级-风险隔离-渐进替换”的迁移策略,通过 SMTX 迁移工具将 40+ 生产环境的 VMware 虚拟机(运行手麻系统、财务系统等)在线迁移至国产超融合平台,实现 vSphere 替代,整个过程平稳顺利。
某单位采用榫卯超融合运行大数据云平台,打造信创分布式存储与应用一体化平台
某单位数据接收与处理平台中有大量应用需要存放非结构化数据,文件大小从数百 KB 到数百 MB 不等,均为高频更新的实时数据,存储 15TB 热数据(约 7-10 天数据量)后会进行备份并删除源数据。该单位原本使用 VMware 虚拟化,包括 VMware vSAN 在内的多套文件存储承载,但 vSAN 7.0 有时存在断线和写入速度慢的问题。加之信创转型的需求,用户计划引入新架构,在实现国产化转型的同时提升文件存储能力。
经过多重对比验证,用户最终选择引入榫卯超融合,并部署 SFS,为数据接收与处理平台中的 3 个业务共计 80T 数据提供文件存储服务,同时保证 Linux 和 Windows 虚拟机均可通过 NFS 协议访问并使用文件系统。目前,该单位以一套超融合架构同时支持业务虚拟机并提供高性能文件存储和块存储,无需额外采购 NAS 存储,降低了架构复杂度,节省了机房空间。
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