[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]VTSP vstorage

1、在整個 vmware 虛擬數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)中，vstorage 位于基礎(chǔ)架構(gòu)虛擬服務(wù)層下方，提供一種在虛擬環(huán)境中有效使用和管理存儲的方式。該幻燈片介紹了 vstorage 為 vmware 虛擬數(shù)據(jù)中心操作系統(tǒng)帶來的主要優(yōu)勢。vmware vsphere 虛擬機(jī)文件系統(tǒng) (vmfs) 是 vsphere 在共享存儲中支持的兩種文件系統(tǒng)類型之一。vmfs 是專為虛擬機(jī)設(shè)計(jì)的高性能集群文件系統(tǒng)。除 vmfs 外，vstorage 還能利用網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng) (nfs) 共享存儲來托管虛擬機(jī)。vmware 在 vsphere 軟件中構(gòu)建了一個存儲接口，可提供大量的存儲虛擬化連接選項(xiàng)。這些選項(xiàng)均為相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)

2、存儲，而內(nèi)部存儲磁盤為本地存儲。vstorage vmotion 技術(shù)支持在不中斷服務(wù)的情況下跨存儲陣列實(shí)時(shí)遷移虛擬機(jī)磁盤文件。vstorage thin provisioning 僅在需要時(shí)才分配存儲，因此能夠降低虛擬環(huán)境的存儲要求。它還能實(shí)現(xiàn)跟蹤實(shí)際存儲使用情況所需的報(bào)告和警告功能。vmware vsphere vstorage api 為第三方存儲陣列和軟件供應(yīng)商提供了一組標(biāo)準(zhǔn)化接口，使他們能夠?qū)⑵洚a(chǎn)品與 vmware vsphere 集成起來。storage distributed resource scheduler (storage drs) 為啟用了 storage drs 數(shù)據(jù)

3、存儲的集群中的數(shù)據(jù)存儲提供虛擬磁盤放置與負(fù)載平衡建議。storage drs 機(jī)制可在數(shù)據(jù)存儲超出用戶指定的 i/o 延遲或空間利用率閾值時(shí)開始執(zhí)行 storage vmotion。它能夠跨多臺 esxi 主機(jī)管理存儲資源并對空間和 i/o 延遲進(jìn)行負(fù)載平衡，還可以在安裝新虛擬機(jī)時(shí)自動對虛擬機(jī)磁盤進(jìn)行初始放置。vmkernel 中的虛擬機(jī)監(jiān)視器是虛擬機(jī)的客戶操作系統(tǒng)/應(yīng)用與 esxi 主機(jī)的物理存儲子系統(tǒng)之間的接口。客戶操作系統(tǒng)只能識別一個虛擬磁盤，即通過虛擬 scsi 控制器呈現(xiàn)給客戶機(jī)的虛擬磁盤。根據(jù)虛擬機(jī)配置的不同，可用的虛擬 scsi 控制器包括 buslogic parallel、l

4、si logic parallel、lsi logic sas 或 vmware 半虛擬化 scsi 控制器。最多可為每個虛擬機(jī)配置四個虛擬 scsi 控制器，而每個控制器最多支持 15 個虛擬 scsi 磁盤。通過虛擬 scsi 控制器訪問的每個虛擬磁盤均將映射至 esxi 主機(jī)的可用物理數(shù)據(jù)存儲。這類數(shù)據(jù)存儲可格式化為 vmfs 或 nfs 文件系統(tǒng)。它們可位于本地 scsi 磁盤或 fc、iscsi、nas 陣列中。在使用 vsphere 基礎(chǔ)架構(gòu)時(shí)，必須了解 lun、卷和數(shù)據(jù)存儲這些術(shù)語的含義。下面我們來詳細(xì)討論這些術(shù)語。lun 指的是邏輯單元號。它僅表示由存儲管理員在存儲陣列中劃出的

5、一個邏輯空間。為便于識別這部分空間，存儲管理員為每個邏輯卷分配了一個編號。圖中共有 10 個 lun，總?cè)萘繛?20 gb。術(shù)語“l(fā)un”可代表整個物理磁盤，也可以是較大物理磁盤或磁盤卷的一部分?？梢岳么鎯Υ疟P或陣列的整個空間創(chuàng)建單個 lun，也可以僅利用其部分空間（即分區(qū)）創(chuàng)建單個 lun。如果虛擬機(jī)需要直接識別 lun，可使用裸磁盤映射 (rdm) 實(shí)現(xiàn)這一目的。您將在本單元的后續(xù)部分了解 rdm。雖然“l(fā)un”一詞已被廣泛接受，但也有一些存儲供應(yīng)商仍采用“l(fā)un”和“metalun”的概念。在本課程中，lun 指的是由存儲呈現(xiàn)的最高級邏輯分組。lun 映射到 esxi 后，即稱為卷。卷

6、的大小可以小于或大于物理磁盤驅(qū)動器的大小。當(dāng) lun 使用多個物理磁盤或分區(qū)上的磁盤空間時(shí)，對于 esxi 仍呈現(xiàn)為一個卷。當(dāng)卷被格式化為 vmfs 或 nfs 文件系統(tǒng)后，即稱為數(shù)據(jù)存儲。數(shù)據(jù)存儲屬于邏輯容器，類似于文件系統(tǒng)，可將各存儲設(shè)備的特性隱藏起來，并提供一個統(tǒng)一模型來存儲虛擬機(jī)文件。因此，數(shù)據(jù)存儲是格式化為某種文件系統(tǒng)的卷分區(qū)。為獲得最佳性能，不應(yīng)為 lun 配置多個分區(qū)和多個 vmfs 數(shù)據(jù)存儲。每個 lun 都只應(yīng)當(dāng)具有一個 vmfs 數(shù)據(jù)存儲。數(shù)據(jù)存儲是為存儲虛擬機(jī)內(nèi)容的虛擬磁盤提供的存儲空間。如圖所示，虛擬機(jī)作為一組文件存儲在數(shù)據(jù)存儲中的其專有目錄下。根據(jù)數(shù)據(jù)中心中物理存儲類

7、型的不同，數(shù)據(jù)存儲會被格式化為 vmfs 或 nfs 卷，您可以像操作文件那樣操作數(shù)據(jù)存儲，對其進(jìn)行備份等操作。在下面的幻燈片中，您將詳細(xì)了解數(shù)據(jù)存儲的類型。請注意，vmfs5 最多支持在每個系統(tǒng)上部署 256 個 vmfs 卷，每個卷的最小容量為 1.3 gb，最大為 64 tb。默認(rèn)情況下，最多支持在每個系統(tǒng)上部署 8 個 nfs 數(shù)據(jù)存儲，最多可以增加到每系統(tǒng) 64 個 nfs 數(shù)據(jù)存儲。除虛擬機(jī)文件外，數(shù)據(jù)存儲還可用于存儲 iso 映像、虛擬機(jī)模板和軟盤映像。虛擬機(jī)通常駐留在 esxi 主機(jī)創(chuàng)建的文件夾或子目錄中。當(dāng)用戶新建虛擬機(jī)時(shí)，數(shù)據(jù)存儲中會自動創(chuàng)建虛擬機(jī)文件。首先是 .vmx 文

8、件。這是虛擬機(jī)配置文件，也是存儲在“new virtual machine wizard”（新建虛擬機(jī)向?qū)В┗蛱摂M機(jī)設(shè)置編輯器中所選設(shè)置的主要配置文件。其次是 .vmxf 文件，這是虛擬機(jī)的附加配置文件。第三個是 .vmdk 文件。這是一個 ascii 文本文件，用于存儲虛擬機(jī)硬盤驅(qū)動器的相關(guān)信息?？梢源嬖谝粋€或多個虛擬磁盤文件。第四個是 -flat.vmdk 文件。這是一個包含虛擬磁盤數(shù)據(jù)的預(yù)分配磁盤文件。第五個是 .nvram 文件。這是一個存儲虛擬機(jī) bios 信息的非易失性 ram。第六個是 .vmss 文件，這是虛擬機(jī)的掛起狀況文件，用于存儲掛起虛擬機(jī)的狀態(tài)。第七個是 .vmsd 文

9、件。這是一個存儲快照信息和元數(shù)據(jù)的集中式文件。第八個是 .vmsn 文件。這是一個存儲拍攝快照時(shí)虛擬機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的快照狀態(tài)文件。 第九個是 .vswp 文件，是用于內(nèi)存分配的虛擬機(jī)交換文件。最后一個是 .log 文件，這是虛擬機(jī)日志文件，用于在遇到問題時(shí)協(xié)助排除故障。此文件存儲在保存虛擬機(jī)配置文件（.vmx 文件）的目錄下。用于存儲的數(shù)據(jù)存儲類型取決于數(shù)據(jù)中心內(nèi)物理存儲設(shè)備的類型。物理存儲設(shè)備包括本地 scsi 磁盤，以及 fc san 磁盤陣列、iscsi san 磁盤陣列和 nas 陣列等網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備。本地 scsi 磁盤將虛擬機(jī)文件存儲在通過總線直接連接到 esxi 主機(jī)的內(nèi)部或外部存儲設(shè)

10、備。網(wǎng)絡(luò)存儲將虛擬機(jī)文件存儲在 esxi 主機(jī)以外的外部共享存儲設(shè)備或陣列中。esxi 主機(jī)通過高速網(wǎng)絡(luò)與這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信。請注意，您應(yīng)當(dāng)將本地磁盤、fc san 和 iscsi san 格式化為 vmfs 文件類型以便 esxi 主機(jī)訪問它們。nas 陣列必須格式化為 nfs 文件類型，esxi 主機(jī)才能訪問這些陣列。vmfs 卷是一個集群化文件系統(tǒng)，允許多臺主機(jī)同時(shí)讀寫同一個存儲設(shè)備。 該集群文件系統(tǒng)為 vsphere 的重要功能提供支持，如在主機(jī)之間實(shí)時(shí)遷移正在運(yùn)行的虛擬機(jī)。它還支持在另一臺主機(jī)上自動重新啟動故障虛擬機(jī)，并跨越不同主機(jī)部署虛擬機(jī)集群。vmfs 提供了磁盤分布式鎖定系統(tǒng)

11、，可避免多臺主機(jī)同時(shí)啟動同一虛擬機(jī)。如果一臺 esxi 主機(jī)出現(xiàn)故障，則會解除每個虛擬機(jī)的磁盤鎖定，從而使這些虛擬機(jī)可以在其他 esxi 主機(jī)上重新啟動。除鎖定功能外，虛擬機(jī)還能在 san 環(huán)境下安全運(yùn)行，即使有多臺 esxi 主機(jī)共享同一 vmfs 數(shù)據(jù)存儲也不受影響。請注意，您最多可以將 128 臺主機(jī)連接到同一個 vmfs5 卷。 虛擬機(jī)的硬盤驅(qū)動器實(shí)際上是 vmfs 卷中的一個文件。這些文件為 .vmdk 和 .flat-vmdk 文件。虛擬機(jī)通過虛擬機(jī)中的虛擬 scsi 控制器來訪問硬盤，它對底層存儲體系結(jié)構(gòu)則一無所知。vmfs 可部署在各種基于 scsi 的存儲設(shè)備中，如 fc 和

12、 iscsi san 設(shè)備。在虛擬機(jī)看來，vmfs 中存儲的虛擬磁盤始終是一種裝載的 scsi 設(shè)備。虛擬磁盤對虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)隱藏了物理存儲層。該功能可在虛擬機(jī)中運(yùn)行未經(jīng) san 認(rèn)證的操作系統(tǒng)。對虛擬機(jī)內(nèi)的操作系統(tǒng)而言，vmfs 會保留內(nèi)部文件系統(tǒng)的語義，從而確保虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用具有正確的應(yīng)用程序行為及數(shù)據(jù)完整性。您可以在同一 vmfs 卷上創(chuàng)建或存儲多個虛擬機(jī)，每個虛擬機(jī)都由單獨(dú)目錄中的一組文件定義。nfs 是一種文件共享協(xié)議，用于在 esxi 主機(jī)和 nas 設(shè)備之間建立“客戶端-服務(wù)器”關(guān)系。與塊存儲不同，nas 系統(tǒng)本身負(fù)責(zé)管理物理存儲上的文件和目錄的布局及結(jié)構(gòu)。esxi 主機(jī)可

13、裝載 nfs 卷，并為每個虛擬機(jī)創(chuàng)建一個目錄。nfs 卷提供共享存儲功能來支持 esxi，其中包括 vmotion、drs、vmware vsphere high availability、iso 映像和虛擬機(jī)快照等功能。nfs 允許運(yùn)行多個虛擬機(jī)的多臺 esxi 主機(jī)同時(shí)訪問卷。nfs 與 vmfs 數(shù)據(jù)存儲所具備的優(yōu)勢類似。將存儲調(diào)配到 esxi 主機(jī)后，vcenter 管理員即可隨意按需使用該存儲。nfs 數(shù)據(jù)存儲的其他優(yōu)勢包括高性能與存儲節(jié)約，這些都得益于精簡配置。在 nfs 上創(chuàng)建的 vmdk 默認(rèn)采用精簡配置格式。內(nèi)置在 esxi 中的 nfs 客戶端采用 nfs 協(xié)議版本 3 與

14、 nas 或 nfs 服務(wù)器進(jìn)行通信。nfs 默認(rèn)將精簡磁盤配置用作虛擬磁盤。帶有 vaai 硬件加速的 nfs 數(shù)據(jù)存儲支持平面磁盤、厚配置與精簡配置。請注意，nfs 數(shù)據(jù)存儲經(jīng)常用于在 vmware 基礎(chǔ)架構(gòu)中部署存儲。vsphere client 中顯示有關(guān)選定 esxi 主機(jī)的存儲適配器、存儲設(shè)備以及所有可用數(shù)據(jù)存儲的詳細(xì)信息?！癱onfiguration”（配置）選項(xiàng)卡中的“storage”（存儲）和“storage adapters”（存儲適配器）鏈接可顯示所選 esxi 主機(jī)的所有可用存儲設(shè)備?！皊torage”（存儲）鏈接可列出 esxi 主機(jī)使用存儲適配器訪問的本地和網(wǎng)絡(luò)存儲

15、，它還列出了這些存儲的數(shù)據(jù)存儲名稱。“storage adapters”（存儲適配器）鏈接可列出所有可用適配器及其類型，如 fc、scsi 或 iscsi 及其 naa id（如存在）。在了解數(shù)據(jù)存儲類型之后，您將了解數(shù)據(jù)存儲集群和實(shí)施 storage drs 的優(yōu)勢。和主機(jī)集群一樣，您也可以創(chuàng)建支持資源分配策略的數(shù)據(jù)存儲集群。您可以為數(shù)據(jù)存儲設(shè)置一個空間利用率閾值。當(dāng)使用率超出閾值時(shí)，storage drs 會建議或執(zhí)行 storage vmotion 來平衡集群內(nèi)數(shù)據(jù)存儲的空間利用率。您也可以設(shè)置 i/o 瓶頸閾值。當(dāng) i/o 延遲超過設(shè)定的閾值時(shí)，storage drs 會建議或執(zhí)行 s

16、torage vmotion 來緩解 i/o 擁塞。不能在已啟用 storage drs 的同一數(shù)據(jù)存儲集群中組合使用 nfs 和 vmfs 數(shù)據(jù)存儲。這些數(shù)據(jù)存儲可具有不同的大小和 i/o 容量，還可以使用配置數(shù)據(jù)存儲集群的不同供應(yīng)商提供的不同陣列。請注意，連接數(shù)據(jù)存儲集群內(nèi)數(shù)據(jù)存儲的任何主機(jī)都必須使用 esxi 5.0 或更高版本。數(shù)據(jù)存儲集群中不支持早期版本的 esx 或 esxi。除一般的硬盤驅(qū)動器外，esxi 還支持具有彈性恢復(fù)能力且數(shù)據(jù)訪問速度更快的 ssd。您將在下面的幻燈片中了解 ssd。ssd 使用半導(dǎo)體元件存儲數(shù)據(jù)，不存在傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動器使用的轉(zhuǎn)動磁盤組或磁盤。esxi 主機(jī)

17、可以自動辨別 ssd 和常規(guī)硬盤驅(qū)動器。ssd 具有許多優(yōu)勢。為提高性能，您可以為每個虛擬機(jī)交換區(qū)域使用 ssd。它具有很高的 i/o 吞吐量，有助于提高虛擬機(jī)的整合率。請注意，客戶操作系統(tǒng)可將 ssd 識別為虛擬 ssd。利用虛擬 ssd，用戶可在 ssd 設(shè)備上創(chuàng)建虛擬磁盤，并允許客戶操作系統(tǒng)將其識別為 ssd?？墒褂?psa satp 聲明規(guī)則來標(biāo)記那些無法通過自動檢測發(fā)現(xiàn)的 ssd 設(shè)備。虛擬硬件版本 8、esxi 5.0 主機(jī)或 vmfs5 文件類型或更高版本支持虛擬 ssd。rdm 為虛擬機(jī)提供了一種直接訪問物理存儲子系統(tǒng)中的 lun 的機(jī)制。rdm 僅對基于塊的存儲陣列可用。rd

18、m 是單獨(dú) vmfs 卷上的映射文件，可用作原始物理存儲設(shè)備的代理。它允許虛擬機(jī)直接訪問并使用存儲設(shè)備，且包含管理和重定向?qū)ξ锢碓O(shè)備的磁盤訪問權(quán)限所需的元數(shù)據(jù)。該映射文件既擁有直接訪問物理設(shè)備的優(yōu)勢，又具備 vmfs 虛擬磁盤的某些優(yōu)點(diǎn)。因而，它兼具了 vmfs 的可管理性和裸設(shè)備訪問的優(yōu)點(diǎn)。描述 rdm 的術(shù)語有很多，如“將裸設(shè)備映射到數(shù)據(jù)存儲”、“映射系統(tǒng) lun”或“將磁盤文件映射到物理磁盤卷”。您可以使用 vsphere client 將原始 lun 添加到虛擬機(jī)。也可以用 vmotion 遷移帶有 rdm 的虛擬機(jī)，前提是源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)都可以訪問原始 lun。rdm 的其他優(yōu)勢包括

19、分布式文件鎖定、權(quán)限和命名功能。請注意，vmware 建議將 vmfs 數(shù)據(jù)存儲用于多數(shù)虛擬磁盤存儲。rdm 可使用兩種兼容模式，即虛擬模式和物理模式。在虛擬兼容模式下，rdm 對于虛擬機(jī)而言完全相當(dāng)于 vmfs 虛擬磁盤。它提供 vmfs 的優(yōu)勢，如用于數(shù)據(jù)保護(hù)和快照的高級文件鎖定系統(tǒng)。但會向虛擬機(jī)隱藏存儲磁盤的實(shí)際硬件特性。在物理兼容模式下，vmkernel 會將所有 scsi 命令直接傳送到設(shè)備，但不包括 report luns 命令。因此，底層存儲的所有特性均向虛擬機(jī)公開。然而，阻止 report luns 也會使虛擬機(jī)無法發(fā)現(xiàn)除 rdm 文件映射的設(shè)備外的其他任何 scsi 設(shè)備。當(dāng)

20、虛擬機(jī)運(yùn)行 san 管理代理或基于 scsi 目標(biāo)的軟件時(shí)，scsi 命令功能會非常有用。請注意，對于物理兼容模式下的 rdm，您無法將該 rdm 轉(zhuǎn)換為虛擬磁盤，也不能執(zhí)行 storage vmotion、遷移或克隆等操作。另外，也無法重新定位 rdm，除非定位到 vmfs5 數(shù)據(jù)存儲。在物理兼容模式下，vmfs5 支持磁盤容量大于 2 tb 的 rdm。在虛擬機(jī)中運(yùn)行 san 快照或其他分層應(yīng)用時(shí)，您可能需要使用帶有 rdm 的原始 lun。通過 san 固有特性，rdm 可實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展備份卸載系統(tǒng)。在任何 microsoft 集群服務(wù) (mscs) 集群方案中，如果其包含的物理主機(jī)跨越虛擬

21、到虛擬集群和物理到虛擬集群，您可能還需要使用 rdm。在此情況下，集群數(shù)據(jù)和仲裁磁盤應(yīng)配置為 rdm 而不是共享 vmfs 上的文件。每個帶有 rdm 的虛擬機(jī)都需要一個新 lun。在討論 rdm 之后，我們來看一下 fc san 組件。通過了解 fc san 組件，您將獲得在 esxi 主機(jī)上配置 fc san 連接的基本知識。fc san 組件分為三類：主機(jī)、光纖和存儲組件。 san 的主機(jī)組件包含主機(jī)本身，還包括主機(jī)總線適配器 (hba) 組件，用于將主機(jī)實(shí)際連接到 san。hba 位于各主機(jī)服務(wù)器內(nèi)。每臺主機(jī)均通過其 hba 與光纖端口連接。主機(jī)中運(yùn)行的 hba 驅(qū)動程序可使服務(wù)器操作

22、系統(tǒng)與 hba 進(jìn)行通信。在 fc san 環(huán)境中，esxi 主機(jī)通過名為光纖組件的專用網(wǎng)絡(luò)訪問磁盤陣列。所有主機(jī)都通過 san 光纖通道連接 san 上的存儲設(shè)備。san 的網(wǎng)絡(luò)部分由光纖組件構(gòu)成。san 交換機(jī)可連接主機(jī)、存儲設(shè)備和其他交換機(jī)。因此，它們可為 san 光纖通道提供連接點(diǎn)。san 交換機(jī)的類型、設(shè)計(jì)特性及端口功能都將影響其總體容量、性能和容錯能力。交換機(jī)數(shù)量、類型和連接方式可定義光纖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。san 電纜通常是連接所有光纖組件的特殊光纖線纜。san 電纜類型、光纜信號和交換機(jī)許可方式?jīng)Q定 san 組件之間的最大距離，并影響 san 的整體帶寬等級。光纖組件使用 fc 通信協(xié)議

23、進(jìn)行通信。fc 是供大多數(shù) san 使用的存儲接口協(xié)議。fc 是作為一種協(xié)議而開發(fā)的，可用于在串行 i/o 總線電纜的兩個端口之間高速傳輸數(shù)據(jù)。它支持點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)?、仲裁環(huán)路拓?fù)浜徒粨Q式光纖拓?fù)洹an 的存儲組件是指存儲陣列。存儲陣列包括存儲處理器 (sp)，它們是存儲陣列的前端。sp 與磁盤陣列（包括存儲陣列中的所有磁盤）進(jìn)行通信，并提供獨(dú)立磁盤冗余陣列 (raid) 和卷功能。sp 可直接或通過交換機(jī)將前端主機(jī)連接到服務(wù)器的存儲設(shè)備。sp 可通過交換機(jī)或總線體系結(jié)構(gòu)提供對驅(qū)動器的內(nèi)部訪問。在高端存儲系統(tǒng)中，通常以環(huán)路的方式連接驅(qū)動器。sp 所用的后端環(huán)路技術(shù)具有很多優(yōu)勢，如高速訪問驅(qū)動器、向

24、環(huán)路添加更多驅(qū)動器，以及在驅(qū)動器具有雙端口并連接到兩個環(huán)路時(shí)從多個環(huán)路冗余訪問單個驅(qū)動器。數(shù)據(jù)存儲在磁盤陣列和/或磁帶設(shè)備中。磁盤陣列屬于多磁盤設(shè)備組，是典型的 san 磁盤存儲設(shè)備。不同磁盤陣列的設(shè)計(jì)、容量、性能和其他功能特性可能存在明顯差異。此外，服務(wù)器和磁盤陣列之間的距離也可以大于直接連接 scsi 環(huán)境所允許的距離。磁盤陣列由 oem 供應(yīng)商的專有操作系統(tǒng)管理，此類系統(tǒng)具有管理陣列的內(nèi)置智能。請注意，交換式光纖拓?fù)涫钱?dāng)前多數(shù) san 的基礎(chǔ)。iscsi 也屬于 san。iscsi 允許基于 ip 網(wǎng)絡(luò)傳輸塊級數(shù)據(jù)。iscsi 基于 scsi 協(xié)議構(gòu)建，這通過在 ip 數(shù)據(jù)報(bào)中封裝 sc

25、si 命令實(shí)現(xiàn)。它允許這些封裝數(shù)據(jù)塊基于傳統(tǒng)以太網(wǎng)或 internet，通過 tcp/ip 數(shù)據(jù)包傳輸?shù)綗o限遠(yuǎn)的距離。iscsi 采用“客戶端-服務(wù)器”體系結(jié)構(gòu)。使用 iscsi 連接，esxi 主機(jī)系統(tǒng)和啟動器可按照與本地硬盤通信的方式與遠(yuǎn)程存儲設(shè)備和目標(biāo)進(jìn)行通信。啟動器通常是托管應(yīng)用的主機(jī)，該應(yīng)用會定期向相關(guān)存儲設(shè)備請求數(shù)據(jù)。啟動器也稱作主機(jī)。駐留在主機(jī)上的 iscsi 設(shè)備驅(qū)動程序亦可稱為啟動器。啟動器通過發(fā)送收發(fā)數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序請求來開始執(zhí)行 iscsi 數(shù)據(jù)傳輸事務(wù)。此類應(yīng)用程序請求將立即轉(zhuǎn)換為 scsi 命令，然后封裝至 iscsi 中，在該 iscsi 內(nèi)，系統(tǒng)將添加數(shù)據(jù)包和標(biāo)頭，

26、以便通過 internet 或傳統(tǒng)以太網(wǎng)的 tcp/ip 協(xié)議進(jìn)行傳輸。scsi 啟動器有兩種類型。它們都將數(shù)據(jù)存儲在遠(yuǎn)程 iscsi 存儲設(shè)備上。第一種是硬件啟動器，可通過基于硬件的 iscsi hba 訪問數(shù)據(jù)；第二種是軟件啟動器，需使用 vmkernel 中基于軟件的 iscsi 代碼程序訪問數(shù)據(jù)。此類 scsi 啟動器要求使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)適配器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。目標(biāo)是駐留在網(wǎng)絡(luò)中的存儲設(shè)備。目標(biāo)用于接收網(wǎng)絡(luò)中的各種啟動器或主機(jī)發(fā)出的 iscsi 命令。在目標(biāo)設(shè)備中，這些命令將分解為原始 scsi 格式，從而使塊數(shù)據(jù)可以在啟動器和存儲設(shè)備之間傳輸。目標(biāo)通過將 scsi 命令發(fā)送回主機(jī)對主機(jī)數(shù)據(jù)請

27、求作出響應(yīng)。這些命令將通過 iscsi 再次封裝，以便通過以太網(wǎng)或 internet 進(jìn)行傳輸。目標(biāo)可以是任何類型的存儲設(shè)備，例如大型 ip san 內(nèi)包含的存儲陣列。nas 設(shè)備與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相連，是一款獨(dú)立的存儲解決方案，可為虛擬網(wǎng)絡(luò)客戶端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份或額外的存儲功能。nas 和 san 之間的主要差異在于它們采用的是不同的通信處理方式。nas 使用網(wǎng)絡(luò)共享，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；而 san 主要使用 fc 通信通道。nas 設(shè)備以文件的形式將數(shù)據(jù)從存儲設(shè)備傳輸?shù)街鳈C(jī)。它采用的是單獨(dú)管理的文件系統(tǒng)。它們還能管理用戶身份驗(yàn)證。您已經(jīng)了解網(wǎng)絡(luò)存儲方面的知識?，F(xiàn)在要了解網(wǎng)絡(luò)存儲相對于本地存儲的優(yōu)勢。sa

28、n 存儲可使多臺主機(jī)訪問同一存儲空間。該功能意味著所有虛擬機(jī)模板和 iso 映像都位于共享存儲中，它有助于執(zhí)行 vmotion 操作，因?yàn)樘摂M機(jī)數(shù)據(jù)均位于共享存儲內(nèi)。這樣可使虛擬機(jī)集群跨越不同的 esxi 主機(jī)。san 存儲有助于執(zhí)行計(jì)算機(jī)備份，并在主機(jī)出現(xiàn)故障后快速運(yùn)行這些計(jì)算機(jī)。該存儲還能最大限度減少或避免停機(jī)，以確保不丟失重要數(shù)據(jù)。san 存儲允許在不同的 esxi 主機(jī)之間移動虛擬機(jī)，以便進(jìn)行日常維護(hù)或解決其他問題 此外，該存儲還能提供數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，用于從主站點(diǎn)到輔助站點(diǎn)的災(zāi)難恢復(fù)。通過在數(shù)據(jù)存儲之間移動虛擬磁盤并使用 storage drs 技術(shù)，san 存儲可改善數(shù)據(jù)存儲的負(fù)載平衡

29、和性能。san 存儲還通過快照技術(shù)裝載虛擬磁盤，從而提供備份解決方案。最后，san 存儲還為支持 vmware 集群功能的虛擬機(jī)提供強(qiáng)大的冗余特性，如 drs、vsphere ha 和 vmware fault tolerance (ft)。 本地存儲可提供極快的數(shù)據(jù)訪問速度，具體取決于所用的 scsi 控制器類型。顯然，本地存儲比 san 基礎(chǔ)架構(gòu)更為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。本地存儲最適用于僅有一兩臺主機(jī)的小型環(huán)境。盡管與本地連接存儲相比，san 具有明顯優(yōu)勢，但有時(shí)侯這些優(yōu)勢在成本面前會顯得得不償失。那么，到底哪種存儲解決方案才是您的首選： 是本地 scsi 磁盤還是遠(yuǎn)程共享 lun？ 共享存儲比本地存

30、儲更昂貴，但支持更多的 vsphere 功能。但對于只有少量 esxi 主機(jī)的小型環(huán)境，本地存儲也許更加實(shí)際。 共享 vmfs 分區(qū)提供了很多本地存儲不具備的優(yōu)勢。對于任何環(huán)境而言，只需使用 vmotion 就能帶來很大的優(yōu)勢，例如它能夠快速地集中存儲虛擬機(jī)模板，能夠在主機(jī)發(fā)生故障時(shí)將虛擬機(jī)恢復(fù)到其他主機(jī)，還能夠向 esxi 主機(jī)分配大量存儲（tb 級）等?？傊?，共享實(shí)施可提供真正可擴(kuò)展、可恢復(fù)的 esxi 解決方案。如果使用 san 共享存儲，您不必中斷虛擬機(jī)或用戶操作即可執(zhí)行 esxi 維護(hù)。選擇本地存儲或共享存儲之后，您的下一個重要決定是選擇隔離或整合存儲。隔離存儲表示限制單個 lun

31、只能訪問單個虛擬機(jī)。在物理環(huán)境中，這一現(xiàn)象非常普遍。使用 rdm 時(shí)，這種隔離是必然的，這是因?yàn)槊總€ rdm 卷都只映射到一個虛擬機(jī)。這種方法的不足之處在于，如果擴(kuò)展虛擬環(huán)境，很快就會達(dá)到 256 個 lun 的上限。因此，每次要增大虛擬機(jī)的存儲容量時(shí)，您還需要提供額外的磁盤或 lun。這樣會導(dǎo)致管理開銷大幅增加。在某些環(huán)境中，可能需要提前幾天向存儲管理團(tuán)隊(duì)發(fā)送通知，他們才能提供新的磁盤或 lun。還應(yīng)注意的是，每次需要增大虛擬機(jī)容量時(shí)，提交的最小容量應(yīng)該是 lun 的分配大小。盡管很多陣列不限制 lun 的大小，但存儲管理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)避免劃分過多的小型 lun，因?yàn)檫@種配置會增加陣列的管理難度。

32、大多數(shù)存儲管理團(tuán)隊(duì)都傾向于分配相對較大的 lun。他們喜歡讓系統(tǒng)管理團(tuán)隊(duì)或應(yīng)用團(tuán)隊(duì)在應(yīng)用體系的較高層次上將這些 lun 再進(jìn)一步劃分為更小的區(qū)塊。vmfs 完全適合這種分配方案，這也是 vmfs 在虛擬化存儲管理層中表現(xiàn)如此優(yōu)異的原因之一。當(dāng)使用整合存儲時(shí)，可通過創(chuàng)建存儲資源池，并將其與多個 esxi 主機(jī)中運(yùn)行的多臺虛擬機(jī)共享，來提高管理工作效率和資源利用率。在多個虛擬機(jī)之間劃分共享資源，可使虛擬環(huán)境的存儲資源更具靈活性、更易于調(diào)配和管理。通過整合所有存儲，您可以使用 vmotion 和 drs。這是因?yàn)楫?dāng)虛擬磁盤位于共享存儲并可由多個 esxi 主機(jī)訪問時(shí)，虛擬機(jī)可在出現(xiàn)故障/需要維護(hù)/執(zhí)

33、行負(fù)載平衡時(shí)在不同 esxi 主機(jī)之間輕松轉(zhuǎn)移。與嚴(yán)格的隔離存儲相比，整合存儲通常能提供更高的存儲資源利用率。但隨之而來的代價(jià)是資源爭用，在某些環(huán)境下，會導(dǎo)致虛擬機(jī)的 i/o 性能降低。 請注意，從長期而言，在原始設(shè)計(jì)方案中納入整合存儲，可以為您節(jié)約硬件預(yù)算資金。因此，請考慮盡早投資適合您的環(huán)境的整合存儲計(jì)劃。實(shí)施存儲時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇哪個方案： 隔離存儲還是整合存儲？ 您將在下一張幻燈片中了解這個問題。在決定選擇隔離存儲或整合存儲之前，請考慮以下問題：- 多少個虛擬機(jī)可以共享一個 vmfs 卷？- 這些虛擬機(jī)的吞吐量有多大？- 虛擬機(jī)是否運(yùn)行關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用？- 虛擬機(jī)的結(jié)構(gòu)是否已擴(kuò)展？上述問題的答案

34、可幫助您決定是需要隔離存儲還是整合存儲。通常情況下，最好將產(chǎn)生大量 i/o 的工作負(fù)載與共享存儲池隔離。這樣有助于優(yōu)化這些具有高事務(wù)吞吐量的應(yīng)用的性能，對于這種方法的最好描述就是“具有一定隔離程度的整合”。由于工作負(fù)載的差異，在為每個 lun 分配虛擬機(jī)數(shù)量時(shí)，沒有確切的規(guī)則來確定性能和可擴(kuò)展性的限制。這些限制還取決于同時(shí)訪問指定 vmfs 卷的 esxi 主機(jī)的數(shù)量。對用戶而言，如果受“每個虛擬機(jī) 1 個 lun”概念的影響過深，關(guān)鍵是要意識到 256 個 lun 的上限，并要明白這一數(shù)值會限制整合率。多個不同的應(yīng)用可以輕松且有效地共享一個集群式存儲池。綜合考慮上述所有因素后，我們得出的最佳

35、實(shí)踐結(jié)論便是混用整合存儲和隔離存儲。在實(shí)施虛擬環(huán)境之前，您必須了解一些常見的存儲管理問題。常見的存儲管理問題包括：- 存儲管理員調(diào)配新 lun 的頻率，- 監(jiān)視當(dāng)前數(shù)據(jù)存儲利用率，- 配置并維護(hù)適當(dāng)?shù)?lun 掩蔽和區(qū)域分配配置，- 適當(dāng)配置主動/主動或主動/被動陣列的多路徑配置配置數(shù)據(jù)存儲和存儲類型時(shí)，必須牢記一些要點(diǎn)。對于 vmfs 卷，請確保每個 lun 都有一個 vmfs 卷，并將該 vmfs 卷劃分為多個 vmdk。通過跨區(qū)方式添加容量。在該數(shù)據(jù)存儲上運(yùn)行的虛擬機(jī)需要更多空間時(shí)，可以通過新增數(shù)據(jù)區(qū)來動態(tài)增加 vmfs 數(shù)據(jù)存儲的容量。數(shù)據(jù)區(qū)是存儲設(shè)備或 lun 上的分區(qū)。您最多可以為

36、現(xiàn)有 vmfs 數(shù)據(jù)存儲新增 32 個相同存儲類型的數(shù)據(jù)區(qū)?？鐓^(qū) vmfs 數(shù)據(jù)存儲可隨時(shí)使用其任何數(shù)據(jù)區(qū)，而不必在填滿某特定數(shù)據(jù)區(qū)后再使用下一數(shù)據(jù)區(qū)。將測試和生產(chǎn)環(huán)境分別部署在單獨(dú)的 vmfs 卷上，并為使用物理到虛擬集群或跨機(jī)箱集群的虛擬機(jī)使用 rdm。您必須將 iscsi 和 nas 分別置于單獨(dú)的隔離 ip 網(wǎng)絡(luò)才能獲得最佳性能。 請注意，您最多可以為每臺 esxi 主機(jī)裝載 8 個 nfs，因?yàn)檫@是默認(rèn)的支持?jǐn)?shù)量，而 nfs 裝載的最大數(shù)量是 64 個。另外需要記住的是，esxi 5.0 不支持 vmfs2 文件系統(tǒng)。因此，您需要先將 vmfs2 升級到 vmfs3，然后才能升級到

37、vmfs5。第二章創(chuàng)建虛擬機(jī)時(shí)，將為虛擬磁盤文件調(diào)配或分配一定量的數(shù)據(jù)存儲空間。默認(rèn)情況下，esxi 提供的是傳統(tǒng)的存儲調(diào)配方法。這種方法可以預(yù)估虛擬機(jī)在整個生命周期中所需的存儲量，并為其虛擬磁盤調(diào)配固定大小的存儲空間，然后在創(chuàng)建過程中將全部調(diào)配空間分配給虛擬磁盤。這種占用整個調(diào)配空間的虛擬磁盤類型稱為厚配置磁盤格式。厚配置格式的虛擬磁盤的大小不會改變，并且，從一開始它就占用了為其分配的整個數(shù)據(jù)存儲空間。但是，因?yàn)轭A(yù)分配給各虛擬機(jī)的大量存儲空間可能會處于未使用狀態(tài)，所以創(chuàng)建厚配置格式的虛擬磁盤會導(dǎo)致數(shù)據(jù)存儲容量利用不足的現(xiàn)象。為避免過度分配存儲空間并最大限度減少閑置存儲，vsphere 以精簡

38、配置的形式支持超額分配存儲。精簡配置磁盤時(shí)，虛擬機(jī)會認(rèn)為自己可以訪問大量存儲，但實(shí)際占用的物理空間要小很多。就邏輯大小而言，精簡配置格式的磁盤與厚配置格式的磁盤相同，但 vmware vsphere 虛擬機(jī)文件系統(tǒng) (vmfs) 驅(qū)動程序在物理大小方面對這兩種磁盤采用不同的管理方式。vmfs 驅(qū)動程序會在首次寫入精簡配置磁盤時(shí)為其分配物理空間，并在客戶操作系統(tǒng)需要空間時(shí)按需擴(kuò)展磁盤。利用這一功能，vcenter server 管理員為數(shù)據(jù)存儲磁盤分配的調(diào)配空間總量可以大于實(shí)際容量。如果 vmfs 卷已滿，并且精簡配置磁盤本身需要分配更多的空間，虛擬機(jī)會提示 vcenter server 管理員

39、在底層 vmfs 數(shù)據(jù)存儲上提供更多空間。此外，vsphere 還提供專門跟蹤當(dāng)前存儲容量的使用情況與分配情況的警報(bào)和報(bào)告，以便 vcenter server 管理員以最佳方式為虛擬環(huán)境分配存儲?？梢栽趧?chuàng)建虛擬機(jī)、克隆模板和虛擬機(jī)以及遷移虛擬機(jī)時(shí)為其分配精簡磁盤格式。對數(shù)據(jù)存儲或主機(jī)與數(shù)據(jù)存儲執(zhí)行遷移任務(wù)時(shí)，磁盤會從精簡格式轉(zhuǎn)換為厚配置格式，或是從厚配置格式轉(zhuǎn)換為精簡格式。如果您選擇將磁盤留在原始位置，磁盤格式將不會改變。僅 vmfs3 及更高版本才支持精簡配置。vmware vsphere 存儲 api - 通過陣列集成，您可以監(jiān)視精簡配置 lun 的空間使用情況，避免物理空間耗盡。當(dāng)您的數(shù)

40、據(jù)存儲增長時(shí)，或如果您使用 vmware vsphere vmotion 將虛擬機(jī)遷移到精簡配置 lun，主機(jī)會與 lun 進(jìn)行通信，并向您發(fā)出有關(guān)超出物理空間和空間不足狀況的警告。在 vsphere storage vmotion 從數(shù)據(jù)存儲中刪除或移除文件和裸磁盤映射 (rdm) 時(shí)，主機(jī)還會向陣列發(fā)出有關(guān)已創(chuàng)建的空閑數(shù)據(jù)存儲空間的通知。之后，該陣列可以回收釋放的空間塊。當(dāng) vmfs 數(shù)據(jù)存儲上運(yùn)行的虛擬機(jī)需要更多空間時(shí)，可以使用添加數(shù)據(jù)區(qū)的方法來動態(tài)增加數(shù)據(jù)存儲的容量。通過這種方法，您可以將可用硬盤空間作為數(shù)據(jù)區(qū)附加在數(shù)據(jù)存儲上，從而擴(kuò)展 vmfs 數(shù)據(jù)存儲。該數(shù)據(jù)存儲可跨越 32 個物

41、理存儲數(shù)據(jù)區(qū)，最大容量為 64 tb?，F(xiàn)在討論卷增長方法。通過使用特定的存儲陣列，您可以動態(tài)增加陣列中 lun 的大小。增大 lun 之后，可使用 vmfs 卷增長方法將 vmfs 數(shù)據(jù)存儲增大至 64 tb 上限。 卷增長方法的另一個用途是，如果原始 lun 的大小超過所創(chuàng)建的 vmfs 卷，您可以通過增大 vmfs 卷來使用 lun 的額外容量。請注意，目前不支持 rdm 的卷增長。該表列出了卷增長和數(shù)據(jù)區(qū)增長的適用標(biāo)準(zhǔn)。兩種方法均無需關(guān)閉虛擬機(jī)。它們都能用于具有擴(kuò)展 lun 的現(xiàn)有陣列。此外，您還可以多次增長卷，最大限制為 64 tb。一個數(shù)據(jù)存儲最多可以有 32 個數(shù)據(jù)區(qū)，但最大不能超

42、過 64 tb。卷增長過程中不添加新的分區(qū)，但在執(zhí)行數(shù)據(jù)區(qū)增長時(shí)會新增分區(qū)。該新增分區(qū)依賴于第一個數(shù)據(jù)區(qū)。因此，如果第一個數(shù)據(jù)區(qū)出現(xiàn)故障，虛擬機(jī)就無法訪問整個卷。使用卷增長方法時(shí)，只要數(shù)據(jù)存儲中有一個數(shù)據(jù)區(qū)，虛擬機(jī)的可用性就不會受到影響。對用戶來說，了解虛擬機(jī)的空間占用情況、快照的存放位置及快照消耗的空間是非常重要的。借助 vstorage，vcenter server 管理員可以添加警報(bào)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定條件時(shí)就會發(fā)送通知，從而控制環(huán)境空間的利用率。此外，vstorage 還能提供利用率報(bào)告和圖表。您可以根據(jù)組織策略將虛擬機(jī)置于特定的數(shù)據(jù)存儲或虛擬機(jī)主目錄內(nèi)。 vcenter server 管理員

43、可以設(shè)置警報(bào)，當(dāng)達(dá)到一定閾值時(shí)系統(tǒng)就會發(fā)送通知，從而對空間利用率進(jìn)行監(jiān)視。他們還可以分析報(bào)告和圖表，它們以圖形方式顯示各種設(shè)備和實(shí)體的統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)，提供關(guān)于利用率的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。警報(bào)是針對對象事件或條件設(shè)置的通知。例如，vcenter server 管理員可針對磁盤使用百分比配置警報(bào)，以便在數(shù)據(jù)存儲使用的磁盤空間容量達(dá)到特定水平時(shí)接到通知。管理員還可以設(shè)置以下警報(bào)觸發(fā)條件：虛擬機(jī)關(guān)閉時(shí)、虛擬機(jī)所使用的配置 ram 超過設(shè)定容量時(shí)或者主機(jī)的 cpu 使用率達(dá)到一定百分比時(shí)。vsphere 管理員可以為清單中的所有受管對象設(shè)置警報(bào)。在集群等父實(shí)體上設(shè)置警報(bào)時(shí)，所有子實(shí)體都將繼承該警報(bào)。警報(bào)不能在子級別

44、進(jìn)行更改或替代。警報(bào)包含觸發(fā)器和操作。觸發(fā)器是警報(bào)觸發(fā)時(shí)必須滿足的一組條件。操作是為響應(yīng)觸發(fā)器而執(zhí)行的操作。默認(rèn)警報(bào)定義了觸發(fā)器，但未定義操作。vcenter server 管理員必須手動配置警報(bào)操作，如發(fā)送電子郵件通知。觸發(fā)器和操作涉及以下三個問題。第一，環(huán)境允許的閾值是多少？ 第二，應(yīng)何時(shí)發(fā)送通知？ 最后，應(yīng)采取什么操作來響應(yīng)警報(bào)？storage views”（存儲視圖）選項(xiàng)卡包含在名為“storage management service的 vcenter 管理 web 服務(wù)中。用戶可通過該服務(wù)深入了解存儲基礎(chǔ)架構(gòu)，特別是存儲連接性和容量使用率信息。它能協(xié)助 vcenter server

45、 管理員快速查看信息以了解相關(guān)問題，如用于快照的數(shù)據(jù)存儲空間用量，以及是否存在虛擬機(jī)存儲的冗余路徑。 用于計(jì)算此選項(xiàng)卡上顯示信息的全部數(shù)據(jù)均來自 vcenter server 數(shù)據(jù)庫。storage management service 可定期直接調(diào)用數(shù)據(jù)庫并計(jì)算信息，然后將其存儲在內(nèi)存緩存中。右上角的顯示區(qū)域會顯示上次更新報(bào)告的時(shí)間?！皍pdate”（更新）鏈接用于在需要時(shí)手動更新報(bào)告。“storage views”（存儲視圖）選項(xiàng)卡包含兩個視圖頁面：即 “reports”（報(bào)告）和“maps”（圖）。在“storage views”（存儲視圖）選項(xiàng)卡的“reports”（報(bào)告）頁面上，您可

46、以查看存儲實(shí)體和其他 vsphere 實(shí)體之間的關(guān)系。例如，您可以查看數(shù)據(jù)存儲與虛擬機(jī)或主機(jī)之間的關(guān)系。也可以查看虛擬機(jī)與 scsi 卷、路徑、適配器或目標(biāo)之間的關(guān)系。所有報(bào)告均可搜索，并包含可以深入查看特定實(shí)體詳細(xì)信息的鏈接?！癿aps”（圖）頁面提供顯示實(shí)體間關(guān)系的圖形拓?fù)洹Ｔ诓榭刺摂M機(jī)與其存儲之間具有多少路徑及查看虛擬機(jī)可以看到的目標(biāo)時(shí)，圖非常有用。它還可以顯示存在問題的實(shí)體，有助于進(jìn)行故障排除。您可以使用控件自定義要在圖中顯示的實(shí)體，并按照需要進(jìn)行縮放。性能圖表以圖形方式顯示由 vcenter server 管理的各種設(shè)備和實(shí)體的統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)。這些圖表顯示包括 cpu、磁盤、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)

47、使用情況在內(nèi)的各種衡量指標(biāo)數(shù)據(jù)。vmware 提供了多種針對數(shù)據(jù)中心、主機(jī)、集群、數(shù)據(jù)存儲、資源池和虛擬機(jī)的預(yù)配置圖表。每個清單對象衡量指標(biāo)都顯示在一個單獨(dú)的圖表中，并且僅適用于該對象。例如，主機(jī)的衡量指標(biāo)與虛擬機(jī)的衡量指標(biāo)就存在差異。在下面的部分中，您將了解 vcenter server 管理員如何確保為 vmware 虛擬數(shù)據(jù)中心提供必需且足夠的存儲。對 vstorage 管理員的主要要求是確保關(guān)鍵任務(wù)虛擬機(jī)得到足夠帶寬、避免存儲 i/o 瓶頸、獲得可預(yù)測的虛擬機(jī)存儲吞吐量和延遲，并確保關(guān)鍵任務(wù)虛擬機(jī)隨時(shí)擁有可用存儲。vstorage 提供了一系列功能特性以滿足這些要求：提供本機(jī)多路徑插件

48、，可避免出現(xiàn) i/o 瓶頸；提供可插拔存儲體系結(jié)構(gòu)，該體系結(jié)構(gòu)支持第三方軟件開發(fā)人員自行設(shè)計(jì)負(fù)載平衡技術(shù)；提供存儲 io 控制 (sioc) 以區(qū)分特定虛擬機(jī)的 i/o 優(yōu)先級。為了保持 esxi 主機(jī)與其存儲之間的持續(xù)連接，esxi 提供了多路徑支持。多路徑技術(shù)可使用多個物理路徑在 esxi 主機(jī)和外部存儲設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。如果 san 網(wǎng)絡(luò)中的 hba、交換機(jī)或電纜之類的任一元素發(fā)生故障，esxi 都可以故障切換到其他物理路徑。除了路徑故障切換外，多路徑技術(shù)還提供負(fù)載平衡功能，可在多個路徑之間重新分配 i/o 負(fù)載，以減少或消除潛在的瓶頸。為了支持光纖通道 (fc) san 中的路徑切換，

49、esxi 主機(jī)通常具有兩個或更多可用的 hba，使用一個或多個交換機(jī)即可從這些 hba 訪問存儲陣列?；蛘撸O(shè)置中應(yīng)包括一個 hba 和兩個存儲處理器 (sp)，這樣 hba 便可以使用不同的路徑訪問磁盤陣列。如圖所示，多條路徑將每臺 esxi 主機(jī)與 fc 存儲類型的存儲設(shè)備相連。在 fc 多路徑中，如果 hba1 或 hba1 與 fc 交換機(jī)之間的鏈路出現(xiàn)故障，hba2 將接管并提供服務(wù)器和交換機(jī)之間的連接。一個 hba 取代另一個 hba 的過程被稱為 hba 故障切換。與之類似，如果 sp1 發(fā)生故障或 sp1 與交換機(jī)之間的鏈路中斷，sp2 將接管并提供交換機(jī)和存儲設(shè)備之間的連接。

50、此過程稱為 sp 故障切換。esxi 的多路徑功能支持 hba 與 sp 故障切換。通過 internet 小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口 (iscsi) 存儲，esxi 可充分利用 ip 網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)建的多路徑支持。該支持允許網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行路由操作，如圖所示。通過動態(tài)發(fā)現(xiàn)過程，iscsi 啟動器可獲得目標(biāo)地址列表，啟動器可使用這些地址作為通往 iscsi lun 的多條路徑，從而實(shí)現(xiàn)故障切換目的。此外，借助軟件啟動的 iscsi，vsphere 管理員可以使用網(wǎng)卡 (nic) 綁定，以通過 vmkernel 的網(wǎng)絡(luò)層執(zhí)行多路徑操作。為管理存儲多路徑，esxi 采用了特殊的 vmkernel 層，即可插拔存儲體系結(jié)

51、構(gòu) (psa)。psa 是一個開放式模塊化框架，可協(xié)調(diào)多個多路徑插件 (mpp) 同時(shí)執(zhí)行操作。psa 框架支持安裝第三方插件來替換或補(bǔ)充 vstorage 本機(jī)組件。這些插件由軟件或存儲硬件供應(yīng)商開發(fā)，并與 psa 集成在一起。它們可以改善路徑管理的一些重要方面，并為 esxi 目前不支持的新路徑選擇策略和新陣列提供支持。第三方插件可分為三類：第三方 satp、第三方 psp 和第三方 mpp。第三方 satp 通常由具有存儲設(shè)備專業(yè)知識的第三方硬件制造商開發(fā)。這些插件已經(jīng)過優(yōu)化，可適應(yīng)存儲陣列的特定特性并支持新的陣列類型。當(dāng)陣列行為與現(xiàn)有 psa satp 的行為不匹配時(shí)，需要安裝第三方

52、satp。安裝后，第三方 satp 均由 nmp 進(jìn)行協(xié)調(diào)。它們可與 vmware satp 同時(shí)使用。另一種第三方插件為第三方 psp，可提供更為復(fù)雜的 i/o 負(fù)載平衡算法。通常情況下，這些插件由第三方軟件公司開發(fā)，可幫助您提高多個路徑的吞吐量 。安裝后，第三方 psp 均由 nmp 進(jìn)行協(xié)調(diào)。它們可與 vmware psp 一同運(yùn)行并同時(shí)使用。第三種是第三方 mpp，可提供全新的容錯功能及性能行為。它們可與 vmware nmp 并行運(yùn)行。對于某些特定陣列，它們可替代 nmp 的行為，控制路徑故障切換和負(fù)載平衡操作。主機(jī)啟動或執(zhí)行重新掃描時(shí)，psa 會發(fā)現(xiàn)所有可供主機(jī)使用的指向存儲設(shè)備的

53、物理路徑。根據(jù) /etc/vmware/esx.conf 文件中定義的一組聲明規(guī)則，psa 可確定哪個多路徑模塊應(yīng)當(dāng)聲明連接特定設(shè)備的路徑并負(fù)責(zé)管理該設(shè)備。對于由 nmp 模塊管理的路徑，則會應(yīng)用另一組規(guī)則來選擇 satp 和 psp。nmp 使用這些規(guī)則分配適當(dāng)?shù)?satp 來監(jiān)視物理路徑，并將默認(rèn) psp 與這些路徑相關(guān)聯(lián)。esxi 默認(rèn)提供 vmware 本機(jī)多路徑插件 (nmp)。nmp 是一種管理子插件的可擴(kuò)展模塊。有兩種類型的 nmp 子插件，它們分別是存儲陣列類型插件 (satp) 和路徑選擇插件 (psp)。vmware 可提供內(nèi)置的 satp 和 psp。第三方供應(yīng)商也可提供

54、這兩種插件。當(dāng)虛擬機(jī)向 nmp 管理的存儲設(shè)備發(fā)出 i/o 請求時(shí)，nmp 將調(diào)用分配給此存儲設(shè)備的 psp。之后，psp 為要發(fā)送的 i/o 選擇適當(dāng)?shù)奈锢砺窂?。nmp 會報(bào)告操作成功或失敗。如果 i/o 操作成功，nmp 將報(bào)告操作完成。但如果 i/o 操作報(bào)告錯誤，nmp 則會調(diào)用相應(yīng)的 satp。satp 會解釋錯誤代碼，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候激活非活動路徑。隨后將調(diào)用 psp 以選擇新路徑來發(fā)送 i/o?，F(xiàn)在，您將了解“storage configuration”（存儲配置）選項(xiàng)卡的“devices”（設(shè)備）頁面。該頁面可用于查看所有存儲設(shè)備的詳細(xì)信息。為確保存儲設(shè)備名稱每次重新引導(dǎo)時(shí)都能保

55、持一致，esxi 在用戶界面和 cli 命令行輸出中使用唯一的 lun 標(biāo)識符來命名存儲設(shè)備。多數(shù)情況下使用的是網(wǎng)絡(luò)地址授權(quán) id (naa)?！皉untime name”（運(yùn)行時(shí)名稱）由主機(jī)創(chuàng)建，用于顯示指向設(shè)備的第一條路徑的名稱。與通用唯一標(biāo)識符 (uuid) 不同，運(yùn)行時(shí)名稱并不是設(shè)備的可靠標(biāo)識符，它們并不是持久名稱。運(yùn)行時(shí)設(shè)備的名稱格式為 vmhba#:c#:t#:l#。運(yùn)行時(shí)名稱中的 vmhba# 部分表示存儲適配器的名稱。此名稱指的是主機(jī)上的物理適配器，而不是虛擬機(jī)使用的 scsi 控制器。c# 是存儲通道號。t# 是目標(biāo)編號。主機(jī)決定目標(biāo)的編號方式，如果目標(biāo)映射對主機(jī)可見，則編號

56、方式可能會發(fā)生變化。由不同主機(jī)共享的目標(biāo)的目標(biāo)編號可能不同。l# 表示目標(biāo)中 lun 位置的 lun 標(biāo)識符。lun 標(biāo)識符由存儲系統(tǒng)提供。如果目標(biāo)只有一個 lun，則 lun 標(biāo)識符始終為零。例如，vmhba1:c0:t0:l1 表示通過存儲適配器 vmhba1 和通道 0 訪問的目標(biāo) 0 上的 lun1?！癲evices”（設(shè)備）頁面中還包含一個“owner”（所有者）列，您可以在此列中查看管理該設(shè)備的 psa 多路徑模塊。單擊“devices”（設(shè)備）頁面中的“manage paths”（管理路徑）鏈接，可查看并管理選定設(shè)備的路徑詳細(xì)信息。這是一個“manage paths”（管理路徑）

57、對話框示例。其中顯示了每個多路徑目標(biāo)的存儲陣列類型和狀態(tài)?！癮ctive”（活動）狀態(tài)表示路徑處于工作狀態(tài)，是正在用于傳輸數(shù)據(jù)的當(dāng)前路徑?！皊tandby”（待機(jī)）狀態(tài)表示該路徑是“主動-被動”陣列中的有效路徑，但是當(dāng)前未用于傳輸數(shù)據(jù)。該狀態(tài)還可顯示為“disabled”（禁用）或“dead”（無效），具體取決于路徑是處于禁用還是無效狀態(tài)。在“manage paths”（管理路徑）對話框中，您可以根據(jù)當(dāng)前使用的多路徑插件選擇路徑選擇策略。此示例中使用的是 nmp，因此您可以選擇“most recently used”（最近使用）、“round robin”（循環(huán)）和“fixed”（固定）選項(xiàng)。

58、選擇“most recently used”（最近使用）路徑選項(xiàng)時(shí)，esxi 主機(jī)會使用最近用過的磁盤路徑，直到此路徑不可用為止。也就是說，esxi 主機(jī)不會自動恢復(fù)到首選路徑。“most recently used”（最近使用）路徑選項(xiàng)是“主動被動”存儲設(shè)備的默認(rèn)策略，該類設(shè)備必須選擇此選項(xiàng)。選擇“round robin”（循環(huán)）路徑選項(xiàng)時(shí)，esxi 主機(jī)會使用自動路徑選擇方法，輪流選擇所有可用路徑。除路徑故障切換外，“round robin”（循環(huán)）路徑選項(xiàng)還支持跨路徑負(fù)載平衡。選擇“fixed”（固定）路徑選項(xiàng)時(shí)，esxi 主機(jī)會在磁盤首選路徑可用時(shí)始終使用該路徑。如果無法通過首選路徑訪問磁盤，主機(jī)會嘗試使用替代路徑?！癴ixed”（固定）路徑選項(xiàng)是“