vSAN 引入了一些必须了解的特定术语和定义。
开始使用 vSAN 之前,请查看主要的 vSAN 术语和定义。
磁盘组
磁盘组是为vSAN 群集供性能和容量的主机和物理设备组上的物理存储容量单元。在向 vSAN 群集供其本地设备的每个 ESXi 主机上,设备按磁盘组形式进行组织。
每个磁盘组必须具有一个闪存缓存设备和一个或多个容量设备。用于缓存的设备不能在磁盘组之间共享,也不能用于其他目的。单个缓存设备必须专用于单个磁盘组。在混合群集中,闪存设备用于缓存层,磁盘
用于存储容量层。在全闪存群集中,闪存设备用于缓存和容量。有关创建和管理磁盘组的信息,请参管理 VMware vSAN》。
所用容量
所用容量指一个或多个虚拟机随时使用的物理容量。所用容量由多种因素决定,包括 VMDK、保护副本等内容所使用的容量。计算缓存大小时,不考虑用于保护副本的容量。
基于对象的存储
vSAN 以灵活的数据容器(称为对象)形式存储并管理数据。对象是指其数据和元数据分布于群集中的逻辑卷。例如,每个 VMDK 是一个对象,每个快照也是一个对象。在 vSAN 数据存储上置备虚拟机时,
vSAN 为每个虚拟磁盘创建一组由多个组件组成的对象。还创建了虚拟机主页命名空间,用作存储所有虚拟机元数据文件的容器对象。基于已分配的虚拟机存储策略,vSAN 单独置备和管理每个对象,同时还可
能需要为每个对象创建一个 RAID 配置。
在 vSAN 为虚拟磁盘创建对象并确定如何在群集中分布对象时,将考虑以下因素:
vSAN 确认已根据指定的虚拟机存储策略设置应用虚拟磁盘要求。
vSAN 可验证置备时使用的群集资源是否正确。例如,vSAN 基于保护策略确定要创建的副本数量。性能策略确定为每个副本分配的闪存读取缓存量和创建的带数,以及每个副本在群集中的放置位置。
vSAN 持续监控和报告虚拟磁盘的策略合规性状态。如果发现任何不合规的策略状态,您必须进行故障排除并解决根本问题。
注 :必要时,可以编辑虚拟机存储策略设置。更改存储策略设置不会影响虚拟机访问。vSAN 会主动限制用于重新配置的存储和网络资源,以最大限度地降低对象重新配置对正常工作负载的影响。更改虚拟
机存储策略设置时,vSAN 可能启动对象重新创建过程,随后会重新同步。请参见《vSAN 监控和故障排除》。
vSAN 确认所需保护组件(例如镜像和见证)位于不同的主机或故障域上。例如,为了在出现故障时重新构建组件,vSAN 将查找符合放置规则的 ESXi 主机,根据此规则,虚拟机对象的保护组件必须放置
在两个不同的主机上或分布在不同的故障域中。
vSAN 数据存储
在群集上启用 vSAN 后,将创建一个vSAN 数据存储。其在可能存在的数据存储列表上将以其他数据存储类型显示,包括 Virtual Volumes、VMFS 和 NFS。单个vSAN 数据存储可以为每个虚拟机或每个虚拟磁盘
供不同的服务级别。在 vCenter Server® 中,vSAN 数据存储的存储特性显示为一组功能。为虚拟机定义存储策略时,可以引用这些功能。以后部署虚拟机时,vSAN 使用该策略并根据每个虚拟机的要求以最优
方式放置虚拟机。有关使用存储策略的一般信息,请参见《vSphere 存储》文档。
vSAN 数据存储具有一些需要考虑的特定特性。
vSAN 供群集中所有主机(无论是否向群集供存储)均可访问的单个vSAN 数据存储。每个主机均可挂载任何其他数据存储,包括 Virtual Volumes、VMFS 或 NFS。
可以使用 Storage vMotion 在 vSAN 数据存储、NFS 数据存储和 VMFS 数据存储之间移动虚拟机。
仅用于容量的磁盘和闪存设备可以供数据存储容量。用于闪存缓存的设备不计入数据存储的一部分。
对象和组件
每个对象由一组组件组成,由虚拟机存储策略中正在使用的功能决定。例如,通过将允许的故障数主要级别设置为 1,vSAN 可确保副本和见证等保护组件放置在vSAN 群集中的不同主机上,其中每个副本是一个
对象组件。此外,在相同策略中,如果每个对象的磁盘带数配置为 2 个或更多,vSAN 还可以跨多个容量设备条带化对象,每个条带视为指定对象的一个组件。必要时,vSAN 也可以将大型对象分成多个组件。
vSAN 数据存储包含以下对象类型:
虚拟机合规性状态:“合规”和“不合规”
虚拟机中一个或多个对象未满足分配的存储策略要求时,虚拟机被视为不合规。例如,其中一个镜像副本无法访问时,状态可能会变得不合规。如果虚拟机与存储策略中定义的要求相符,虚拟机的状态则为合
规。在虚拟磁盘页面的物理磁盘放置位置选项卡中,可确定虚拟机对象的合规性状态。有关对 vSAN 群集进行故障排除的信息,请参见《vSAN 监控和故障排除》。
组件状态:“已降级”和“不存在”状态
vSAN 确认以下组件的故障状态:
已降级。如果vSAN 检测到永久组件故障并确定该故障组件无法恢复到原始工作状态,则该组件将处于“已降级”状态。因此,vSAN 将立即开始重新构建已降级组件。组件位于发生故障的设备上时,可
能会出现该状态。
不存在。vSAN 检测到临时组件故障,其中组件及其所有数据可以恢复且vSAN 能够恢复其原始状态,则该组件处于“不存在”状态。重新启动主机或从vSAN 主机上拔出设备时,可能会出现该状态。等
待 60 分钟后,vSAN 将开始重新构建处于“不存在”状态的组件。
对象状态:“正常”和“不正常”
根据群集中出现的故障类型和数量,对象可能处于以下状态之一:
1、正常。当至少一个完整的 RAID 1 镜像可用或者最低所需数据段数可用时,则认为对象处于正常状态。
2、不正常。如果没有可用的完整镜像,或者 RAID 5 或 RAID 6 对象不满足数据段最低数量要求,则该对象将被视为不正常。如果对象的投票数少于 50%,则该对象不正常。如果群集中出现多个故障,则可
能导致对象不正常。对象的运行状态视为不正常时,会影响关联虚拟机的可用性。
证明
证明是一个仅包含元数据的组件,不包含任何实际应用程序数据。如果发生潜在故障,则在需要确定正常运行的数据存储组件的可用性时,可将其用作 Tie Breaker。如果使用磁盘格式 1.0,则见证会在 vSAN 数
据存储中占用约 2 MB 空间来存放元数据,而如果使用磁盘格式 2.0 或更高版本,则会占用 4 MB 空间。
vSAN6.0 及更高版本会通过一个非对称投票系统来保持仲裁,其中,每个组件可能使用多个投票来决定对象的可用性。构成虚拟机存储对象的投票中超过 50% 必须始终可以访问,该对象才视为可用。如果可供所
有主机访问的投票数等于或少于 50%,则vSAN 数据存储将无法再访问该对象。无法访问的对象可能会影响相关虚拟机的可用性。
基于存储策略的管理 (SPBM)
使用vSAN 时,可以采用策略的形式定义虚拟机的存储要求,例如性能和可用性。vSAN 可确保为已部署到vSAN 数据存储的虚拟机至少分配一个虚拟机存储策略。当您了解虚拟机的存储要求时,可以定义存储
策略并将其分配给虚拟机。如果部署虚拟机时不应用存储策略,vSAN 将自动分配默认 vSAN 策略,其中允许的故障数主要级别设置为 1,每个对象一个磁盘带,且虚拟磁盘精简置备。为获得最佳效果,应定义
您自己的虚拟机存储策略,即使您的策略要求与默认存储策略中定义的相同。有关使用 vSAN 存储策略的信息,请参见《管理 VMware vSAN》。
Ruby vSphere 控制台 (RVC)
Ruby vSphere 控制台 (RVC) 供用于管理和故障排除vSAN 群集的命令行界面。RVC 可供群集范围的视图,而不是esxcli 供的以主机为中心的视图。RVC 与 vCenter Server Appliance 和vCenter Server
for Windows 捆绑,因此您无需单独安装。有关 RVC 命令的信息,请参见《RVC 命令参考指南》。
vSphere PowerCLI
VMware vSphere PowerCLI 增加了vSAN 的命令行脚本支持,有助于自动完成配置和管理任务。vSphere PowerCLI 供 vSphere API 的 Windows PowerShell 接口。PowerCLI 包含用于管理vSAN 组件的
cmdlet。有关使用 vSphere PowerCLI 的信息,请参见《vSphere PowerCLI 文档》。
vSANObserver
VMware vSANObserver 是在 RVC 上运行的基于 Web 的工具,可用于进行深入的性能分析和vSAN 群集监控。使用 vSANObserver 可查看容量层的性能统计信息、物理磁盘组的统计信息、CPU 的当前负载、
vSAN 内存池的使用情况以及物理和内存对象在 vSAN 群集间的分布情况。有关配置、启动和使用 RVC 和 vSANObserver 的信息,请参见《vSAN 故障排除参考手册》。
vSAN 和传统存储
尽管 vSAN 与传统存储阵列具有很多相同特性,vSAN 的整体行为和功能仍然有所不同。例如,vSAN 可以管理 ESXi 主机,且只能与 ESXi 主机配合使用。一个 vSAN 实例仅支持一个群集。
vSAN 和传统存储还存在下列主要区别:
1、vSAN 不需要外部网络存储来远程存储虚拟机文件,例如光纤通道 (FC) 或存储区域网络 (SAN)。
2、使用传统存储,存储管理员可以在不同的存储系统上预先分配存储空间。vSAN 会自动将 ESXi 主机的本地物理存储资源转化为单个存储池。可以根据服务质量要求划分这些池,并将其分配给虚拟机和应用
程序。
3、vSAN 的运行方式与基于 LUN 或 NFS 共享的传统存储卷不同。iSCSI 目标服务使用 LUN 在远程主机上启用启动器,以便向 vSAN 群集中的存储设备传输块级别数据。
4、某些标准存储协议(如 FCP)不适用于 vSAN。
5、vSAN 与 vSphere 高度集成。相比于传统存储,vSAN 不需要专用的插件或存储控制台。可以使用vSphere Client 或 vSphere Web Client 部署、管理和监控 vSAN。
6、不需要专门的存储管理员来管理 vSAN。vSphere 管理员即可管理 vSAN 环境。
7、使用 vSAN,在部署新虚拟机时将自动分配虚拟机存储策略。可以根据需要动态更改存储策略。
构建 vSAN 群集
如果您正在考虑使用 vSAN,可以从部署 vSAN 群集的多种配置解决方案中进行选择。
根据您的要求,您可以通过以下方式之一部署 vSAN。
vSAN 就绪节点
vSAN 就绪节点是 VMware 合作伙伴(例如 Cisco、Dell、Fujitsu、IBM 和 Supermicro)供的 vSAN 软件预配置解决方案。该解决方案包括使用针对 vSAN 部署的经测试和认证的硬件尺寸规格(由服务器 OEM
和 VMware 共同推荐)的已验证服务器配置。有关针对特定合作伙伴的 vSAN 就绪节点解决方案的信息,请访问 VMware 合作伙伴网站。
用户定义的 vSAN 群集
可以通过选择单个软件和硬件组件来构建 vSAN 群集,例如《vSAN 兼容性指南 (VCG)》中所列的驱动程序、固件和存储 I/O 控制器。您可以选择 VCG 网站上认证和列出的任何服务器、存储 I/O 控制器、容量和闪存缓存设备、内存以及每个 CPU必须具有的内核数。在选择 vSAN 支持的软件和硬件组件、驱动程序、固件和存储 I/O 控制器之前,请先查看 VCG 网站上的兼容性信息。设计 vSAN 群集时,仅使用 VCG 网站上列出的设备、固件和驱动程序。
使用未在 VCG 中列出的软件和硬件版本可能导致群集故障或数据意外丢失。有关设计 vSAN 群集的信息,请参见第 3 章 设计和优化 vSAN 群集。
vSAN 部署选项
本部分介绍 vSAN 群集支持的不同部署选项。
标准 vSAN 群集
一个标准 vSAN 群集至少包含三个主机。通常情况下,标准 vSAN 群集中的所有主机都位于同一位置,并在相同的第 2 层网络上相连接。全闪存配置需要 10Gb 网络连接,同时也建议对混合配置使用此设置。
双主机 vSAN 群集
双主机 vSAN 群集通常用于远程办公室/分支机构环境,通常运行需要高可用性的少量工作负载。双主机vSAN 群集中包含的两个主机位于同一位置,且连接到同一网络交换机或直接连接。配置双主机 vSAN 群
集时可以将第三个主机用作见证主机,该见证主机可以位于分支机构的远程位置。通常情况下,见证主机与 vCenter Server 一起位于主站点。
vSAN 延伸群集
vSAN 延伸群集可应对整个站点故障。延伸群集中的主机均匀分布在两个站点上。两个站点的网络延迟不得超过 5 毫秒。vSAN 见证主机位于第三个站点上,可供见证功能。在两个数据站点之间出现网络分区
的情况下,见证主机还充当仲裁主机。仅见证组件等元数据存储在见证主机上。
深圳福田
与其他 VMware 软件集成
vSAN 启动并运行后,将和其余的 VMware 软件堆栈集成。借助 vSphere 组件和功能(包括 vSpherevMotion、快照、克隆、Distributed Resource Scheduler (DRS)、vSphere High Availability、vCenter Site
Recovery Manager 等),您可以实现使用传统存储能够实现的大部分操作。
与 vSphere HA 集成
可以在同一个群集中启用 vSphere HA 和 vSAN。就传统数据存储而言,vSphere HA 为 vSAN 数据存储中的虚拟机供相同级别的保护。该级别的保护在 vSphere HA 和 vSAN 进行交互时会有特定的限制。
与 VMware Horizon View 集成
可以将 vSAN 与 VMware Horizon View 集成。集成后,vSAN 可为虚拟桌面环境供以下优势:
1、可自动缓存的高性能存储
2、基于存储策略的管理,自动修复
有关将 vSAN 与 VMware Horizon 集成的信息,请参见 VMware Horizon with View 文档。有关针对 vSAN
设计和大小调整 VMware Horizon View 的信息,请参见《Horizon View 设计和大小调整指南》。
vSAN 的限制
本主题讨论 vSAN 的限制。
使用 vSAN 时,请注意以下限制:
1、 vSAN 不支持加入多个 vSAN 群集的主机。但是,vSAN 主机可以访问在群集间共享的其他外部存储资源。
2、vSAN 不支持 vSphere DPM 和 Storage I/O Control。
3、 vSAN 不支持 SE 稀疏磁盘。
4、 vSAN 不支持 RDM、VMFS、诊断分区和其他设备访问功能。