关于Vmware EXSI的数据存储

关于Vmware EXSI的数据存储的理解

前言：

关于vmware EXSI的存储技术和数据存储我也是刚刚接触，当然，这里描述的Vmware EXSI的存储主要是从原理上解析，其中也有我对EXSi的存储的个人理解。主要从vSphere的VmFS存储类型和ISCSI的存储技术来讲，还有一些运维在工作中与存储探讨的问题。

存储的介绍：

ESXi 存储器管理过程以存储器管理员在不同存储系统上预先分配的存储空间开始。

ESXi 支持下列类型的存储器：

本地存储器将虚拟机文件存储在内部存储磁盘或直接连接的外部存储磁盘上。

联网的存储器将虚拟机文件存储在通过直接连接或高速网络与主机相连的外部存储

磁盘或阵列上。

EXSI存储结构

图解存储的概览

存储协议的对比

数据存储

         数据存储是一个逻辑存储单元，它可以使用一个或多个物理设备上的磁盘空间。

数据存储类型：

VMFS

VMFS-5

§  允许并发访问共享存储

§  可以动态扩展

§  使用大小为 1 MB 的数据块，适用于存储较大的虚拟磁盘文件

§  使用子数据块寻址，适用于存储较小的文件

§  提供磁盘块级

图析

网络文件系统（NFS）

§  通过网络在文件系统级别共享的存储

§  支持基于TCP/IP的NFS的版本

图析

数据存储可用于存储虚拟机文件、模板和ISO映像。

存储设备的命名约定

存储设备可用多种方式标识：

         §  SCSI ID – 唯一的 SCSI 标识符

         §  规范名称 – 网络地址授权 (NAA)ID 是唯一的 LUN 标识符，保证在重新引导期间保持不              变。除了 NAA ID，设备也可以用 mpx 或 t10 标识符进行标识。

         §  运行时名称 – 使用约定vmhbaN:C:T:L。此名称在重新引导过程中并非持久不变。

 

需考虑的物理存储问题

与存储管理团队讨论 vSphere的存储要求：

         § LUN 大小

         § I/O 带宽

         § 磁盘缓存参数

         § 分区和屏蔽

         § 对每个 ESXi 主机呈现相同的 LUN

         § 主动-主动或主动-被动阵列

         § 导出 NFS 数据存储的属性

关于ISCSI的存储

关于ISCSI的组件

对于外部存储肯定要借住一些外部存储软件，当然，这里以飞康的Falconstor存储。既然是外部那就保证网络的畅通，那就要配置一些关于ISCSI的设置，

        1.   配置 VMkernel 端口以访问 IP 存储。

                   2.    启用 iSCSI 软件适配器。

                   3.    配置 iSCSI IQN 名称和别名（如需要）

                   4.    配置 iSCSI 软件适配器属性，如静态/动态发现地址和 iSCSI端口绑定。

                   5.    配置 iSCSI 安全设置（质询握手身份验证协议（CHAP）实验可以忽略）。

补充：CHAP是ISCSI进行身份验证，默认情况下并未分配。对于CHAP的身份验证分两种：一种是“单向”，另一种是“双向”（仅适用于与ISCSI）。而且，还可以为每个目标配置不同的凭据。

iSCSI存储中的多路径

所谓的多路径就是硬件ISCSI使用两个或多个硬件ISCSI适配器，软件或从属硬件ISCSI使用多个网卡，每个网卡连接到单独的VMKernel的端口上并且与ISCIS的启动机器相关联。

 

关于NAS和NFS存储

NFS组件

包括：主机中物理网卡与主机联通并且在虚拟交换机上启用了VMKernel端口，

NFS服务器是指NAS设备或者网络存储服务器，并开启了NFS服务，且已经创建了共享目录

NFS的寻址和访问

ESXi 中内置的 NFS 客户端使用网络文件系统 (NFS)协议来与 NAS/NFS 服务器进行通信,基于IP地址，并且在主机上启用了VMKernel端口

 

多链路和NFS存储

关于FC/FCoE的SAN的存储

光纤通道 SAN 组件

光纤通道的寻址和访问控制

一般将主机HBA卡的WWN与存储的前端端口WWN放在一个zone里 ,而在访问光纤存储时，EXSI上必须安装一个或多个支持光纤通道适配器，这样主机在访问过程中识别光纤通道的适配器（通过扫描发现管线通道适配器及所映射的LUN ）。

FCoE：FibreChannel over Ethernet以太网光纤通道

FCoE技术标准可以将光纤通道映射到以太网，可以将光纤通道信息插入以太网信息包内，从而让服务器-SAN存储设备的光纤通道请求和数据可以通过以太网连接来传输，而无需专门的光纤通道结构，从而可以在以太网上传输SAN数据。FCoE允许在一根通信线缆上传输LAN和FC SAN通信，融合网络可以支持LAN和SAN数据类型，减少数据中心设备和线缆数量。

FCoE 适配器

用于光纤通道的多路径功能

维持主机及其存储器之间的持续连接，ESXi 必须支持多路径。通过多路径技术，可以使用多个物理路径在主机和外部存储设备之间传输数据。

如果SAN 网络中的任一网元（如适配器、交换机或线缆）发生故障，则ESXi 可以切换到另一不使用故障组件的物理路径。这种避免使用故障组件的路径切换过程称为路径故障切换。除路径故障切换外，多路径还提供负载平衡。

VMware vSphere VMFS 数据存储

VMFS存储简述

ESXi 使用数据存储来存储虚拟磁盘，数据存储是一种逻辑容器，它对虚拟机隐藏物理存储器的细节，并提供一个统一的模式来存储虚拟机文件。块存储设备上部署的数据存储使用vSphere VMFS 格式，该格式是一种针对存储虚拟机而优化的特殊高性能文件系统格式。在共享存储环境中，当多台主机访问同一VMFS 数据存储时，将使用特定的锁定机制。这些锁定机制可防止多台主机同时写入元数据并确保不会发生数据损坏。

VMFS数据存储的特点：

    § VMFS 专门针对存储和访问大型文件进行了优化。

         § VMFS 卷最大可为 64 TB。

         § NFS 数据存储非常适合存储虚拟机，但不支持某些功能。

         § 虚拟机处于下列情况时，请使用 RDM：

                     正在执行 SAN 快照

                     与物理机组成集群

                     具有大量不希望转换到虚拟磁盘中的数据

 

管理过量分配的数据存储

当很多精简配置的虚拟磁盘使用的磁盘空间接近分配给它们的最大空间值时，就会发生数据存储过量分配。

主动监视数据存储容量：

         § 使用通知发出以下警报：

                     数据存储磁盘过度分配

                     虚拟机磁盘使用情况

         § 使用报告查看空间使用情况。

主动管理数据存储容量：

         § 必要时可增加数据存储容量。

         § 使用 vSphere Storage vMotion 来减少特定数据存储上的空间使用问题。

关于增加VMFS数据存储的容量

增加 VMFS数据存储的容量可使其具有更多空间，而且还可能提高性能。通过以下这两种方式可动态增加VMFS数据存储的容量：

         § 添加数据区 (LUN)。

         §  在数据区范围内扩展数据存储。

比较增加 VMFS 数据存储容量的方法

另外再啰嗦一下，配置存储的负载均衡时存在下列路径选着策略：

         §  可扩展性：

                     循环 – 一种执行跨路径负载平衡的多路径策略。

         § 可用性：

                     最近使用的路径和固定路径

注：默认是最近使用哪条链路