VMware虚拟化--网络和存储功能简介

 

    虚拟化网络应该是可以承载多种协议的，对于不同应用采用相应的网络协议，FC SAN，iSCSI SAN等等。

 

vsphere 5网络主要由以下几个组成：

 

    vSphere Standard switch：vsphere标准交换机，是vsphere默认创建的交换机，用于管理VM的网络

    vsphere Distributed switch: vSphere分布式交换机，可以管理VM和VMKernel网络，集群中的主机可以共享和管理一个分布式交换机，即只要在一台ESXi主机上设置好分布式网络，集群会自动在集群中的其他主机进行应用，不用配置每台ESXi主机。

     port和port group：port和port group是交换机提供的管理VM和VMkernel的逻辑单位。

    VMKernel Port： vmkernel port是需要配置IP地址和网关的，其主要用于管理网络，iSCSI存储网络，VMotion，NFS存储，FT网络等等，可以建立多个VMKernel网络将每个网络都独立开来。

     VM Port Group：VM端口组使得VM与VM通信或者VM和物理网络通信

 

   在规划虚拟网络时除了要考虑现有的物理网络环境，可能需要考虑以下几个问题：

    1. 是否需要独立的管理网络

    2. 是否使用独立的网络用于VMotion

    3. iSCSI，NFS或者NAS是否使用独立的网络

    4. ESXi主机的物理网卡个数，以及是否可以运行10G环境

    5. 是否启用FT功能，FT功能是否使用独立网络

    6. 物理网络是否已经有VLAN，是否将VLAN整合到虚拟环境中

 

    虚拟交换机必须包含ports或者port group 以及uplinks，如果没有port或者port group则无法与VMkernel和VM通信，如果没有UPlinks则VM就无法与外网通信，所以这两个都是必须的。port group是用于划分不同类型的流量的，uplinks是提供虚拟机与物理网络通信，没有uplinks同一个vswitch里的虚拟机是可以通信的，但是虚拟机是无法与物理网络或者另一个vswitch里面的虚拟机通信。

 

    管理网络是通过VMkernel Port来进行通信的，在安装ESXi主机的时候默认会创建一个vswitch，同时会创建一个VMkernel port并设置将该vmkernel port用于管理网络。VMkernel 网络不单单可以用于管理网络，还可以用于VMotion，iSCSI，NFS，FT等网络。

 

    网卡绑定功能提供了网卡的冗余，负载均衡，流量控制等功能。不过这里的负载均衡不是根据每个网卡的流量进行的，而是根据网卡的连接数进行的负载均衡，支持的负载均衡策略有vSwitch port-based，Source MAC-based，IP hash-based，explicit failover order。

 

     vSwitch Port-based负载均衡：是默认的负载均衡策略，该策略将从特定vswith port的流量将使用同一个物理网卡。

 

    Source MAC-based负载均衡： 和vSwitch port-based策略是类似的，该策略是将同一个源MAC的所有网络连接都映射到同一个物理网卡上。

 

    IP hash-based负载均衡： 是将源IP和目的IP进行hash算法，然后根据得出的hash值将流量映射到相应的物理网卡，也就是说当同一台虚拟机与不同的目的地址通信时，由于hash值不同，可能会走不同的物理网卡。使用该策略时需要注意所有的uplink必须连接到同一个交换机，而且交换机需配置link aggregation，不支持LACP和port aggregation；最后所有的物理网卡需设置为active，而不是某些active某些standby。

 

     explicit failover order：使用明确的故障切换顺序，该策略是根据active，standby，unused顺序进行的

 

    流量控制，默认情况下所有的虚拟机都使用物理网卡的带宽，没有做限制。流量控制提供了平均带宽，峰值带宽和突发大小等设置来限制虚拟机对网络带宽的占用。

 

vmware vsphere 5 --存储功能

 

    关于存储的性能主要考虑以下几点：存储容量，存储的带宽，存储的IOPS，存储延时

 

    常见磁盘的随机读写IOPS：

        7200RPM SATA大约有80 IOPS

        10K RPM SATA/SAS/Fibre Channel: 120 IOPS

        15K RPM SAS/Fibre channel: 180 IOPS 

 

    基于MLC（多层单元）的SSD：大约有1000-2000个IOPS

    基于SLC（单层单元）的SSD： 大约有6000-30000个IOPS

    ESXi主机可以挂载多个存储，存储类型有：本地SAS/SATA/SCSI硬盘， FC，FCOE，ISCSI，NAS等，当然服务器也需要相应的HBA卡进行支持。

 

    虚拟文件系统（VMFS）是虚拟化文件系统，作用是为了创建一个统一的文件系统以运行虚拟机，VMFS是一个集群文件系统，而一般如NTFS，ext3等文件系统都不是集群文件系统。

     VMFS 5目前支持单LUN大小为64TB，而VMFS 3只能支持2TB

     VMFS 5使用的块大小为1MB,单个文件的大小可以达到2TB

     VMFS 5使用的分块大小位8KB，VMFS 3的分块大小为64KB

     VMFS 5使用裸映射（RDMs）盘的大小超过2TB，VMFS 3的RDMs大小最多是2TB

 

    在创建虚拟机时，虚拟硬盘的格式有3中形式供选择：

        精简配置：精简配置就是无论磁盘分配多大，实际占用存储大小是现在使用的大小，即用多少算多少。当客户机有输入输出的时候，VMkernel首先分配需要的空间并进行清零操作，也就是说如果使用精简配置在有IO的时候需要等待分配空间，清零这两个步骤完成后才能进行操作，对于IO叫频繁的应用这样性能会有所下降，虽然节省了存储空间。

        后置备延迟置零：后置备延迟置零是先将空间都分配好，但是没有置零操作，当有IO的时候还是需要等待清零操作完成后才能完成IO。

        后置备置零：后置备置零是将空间分配好并置零操作，这样有IO的时候就无需等待任何操作直接进行。