Como funciona o simulador de cluster HCI
Num cluster hiperconvergente (HCI) — VMware vSAN, Nutanix, Microsoft Storage Spaces Direct (Azure Local), Proxmox com Ceph — os discos locais de cada servidor formam um único datastore distribuído. O simulador parte do que você tem no rack: quantos nós, quantas baias por nó e quais discos vão em cada baia, e calcula três coisas: quanto espaço sobra de verdade, se o cache está do tamanho certo e quanto desempenho dá para esperar.
Volumetria: do bruto ao útil
- Bruto = nós × discos de capacidade × tamanho. Os discos de cache não entram (no híbrido e no all-flash com cache, eles não guardam dados de forma permanente).
- Proteção: o espelho de 2 cópias divide por 2, o de 3 cópias por 3, o erasure coding 3+1 multiplica por 3/4 e o 4+2 por 4/6.
- Folga (slack): 25–30% livres para rebuild, rebalanceamento e snapshots.
- N+1: a capacidade de um nó reservada para que os dados de um host que caiu caibam nos outros.
- Efetivo: o útil multiplicado pela taxa de deduplicação e compressão (só faz sentido em all-flash).
Cache em cluster híbrido
No híbrido, o disco de cache (NVMe ou SSD) atende leitura e escrita: no vSAN, 70% dele é cache de leitura e 30% buffer de escrita. A regra clássica é cache de pelo menos 10% da capacidade consumida (antes da proteção). O que mais pesa, porém, é o working set: se os dados quentes não cabem no cache de leitura, as leituras caem nos HDDs, que entregam poucas centenas de IOPS cada. O simulador estima o hit de leitura comparando o working set com o cache de leitura do cluster.
Cache em cluster all-flash
Com capacidade em SSD, o cache vira só buffer de escrita: absorve as gravações e as leituras saem direto dos SSDs de capacidade. Aqui importa mais a resistência (DWPD) do que o tamanho — use NVMe write-intensive. No vSAN 8 OSA cada grupo de disco usa até 1,6 TB de buffer (600 GB em versões anteriores). Em arquiteturas de tier único, como o vSAN ESA, não existe disco de cache: todos os NVMe guardam dados e a escrita é log-structured, o que evita o read-modify-write do erasure coding.
Como o IOPS e o throughput são estimados
Para cada tier (cache e capacidade), o simulador soma o desempenho dos discos do cluster e calcula quanto cada operação da aplicação custa nele, conforme o mix de leitura/escrita, o hit de cache e a penalidade de escrita da proteção (2× ou 3× no espelho, 4× no RAID 5 e 6× no RAID 6 com read-modify-write). O tier mais carregado limita o cluster. Depois aplica a eficiência da pilha HCI e o limite da rede de storage, porque cada escrita é replicada para outros nós. O valor sustentado inclui o destage do cache para a capacidade (no HDD, coalescido, rende cerca de 4× o IOPS aleatório); o de pico mostra o que o buffer absorve em rajadas. A eficiência padrão cai conforme a mídia fica mais rápida — com NVMe, CPU e rede limitam bem antes dos discos.
Política de proteção × nós mínimos
| Política | Falhas toleradas | Nós mínimos | Espaço útil |
|---|---|---|---|
| Espelho 2 cópias (FTT=1 / RF2) | 1 | 3 (ou 2 + witness) | 50% |
| Espelho 3 cópias (FTT=2 / RF3) | 2 | 5 | 33% |
| Erasure coding 2+1 (RAID 5) | 1 | 3 | 67% |
| Erasure coding 3+1 (RAID 5) | 1 | 4 | 75% |
| Erasure coding 4+2 (RAID 6) | 2 | 6 | 67% |
Para um array RAID tradicional numa controladora, use o Simulador de RAID e a Calculadora de IOPS. Para converter TB em TiB, o Conversor de Armazenamento.
Perguntas frequentes
Qual o tamanho certo do cache num cluster HCI híbrido?
A regra de mercado (usada pela VMware no vSAN híbrido) é ter cache flash de pelo menos 10% da capacidade que você espera consumir, antes da proteção. Mais importante que a regra é o working set: os dados quentes precisam caber na parte de leitura do cache (70% dele no vSAN híbrido), senão as leituras caem nos HDDs e a latência sobe.
No all-flash o cache serve para quê?
Em arquiteturas com dois tiers (como o vSAN OSA all-flash), o disco de cache vira só buffer de escrita: absorve as gravações e as leituras saem direto dos SSDs de capacidade. Por isso ele deve ser um NVMe de alta resistência (write-intensive). Arquiteturas de tier único, como o vSAN ESA, não têm disco de cache: todos os NVMe guardam dados.
Quantos nós preciso para cada política de proteção?
Espelho de 2 cópias (FTT=1, RF2): 3 nós, ou 2 nós com witness externo. Espelho de 3 cópias (FTT=2, RF3): 5 nós. Erasure coding 2+1: 3 nós; 3+1 (RAID 5): 4 nós; 4+2 (RAID 6): 6 nós. Ter um nó a mais que o mínimo permite reconstruir os dados depois de uma falha.
Por que reservar folga (slack) e a capacidade de um nó?
O HCI precisa de espaço livre para reconstruir componentes, rebalancear e fazer manutenção. A recomendação comum é 25 a 30% de folga. Reservar ainda a capacidade de um nó (N+1) garante que, se um host cair, os dados dele cabem nos que sobraram.
Os IOPS e o throughput da simulação são garantidos?
Não. São estimativas teóricas a partir do desempenho dos discos, da penalidade de escrita da proteção, do hit de cache e do limite da rede, multiplicadas por um fator de eficiência da pilha HCI. O número real depende de CPU, controladora, versão do software e do perfil de carga; valide com um teste (por exemplo HCIBench ou fio) antes de fechar o projeto.
A simulação envia meus dados para algum servidor?
Não. Todo o cálculo acontece no seu navegador, em JavaScript.