VMware Virtual SAN簡介

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目錄

二、 VSAN概念 2

三、 VSAN功能 3

四、 術語和定義 3

五、 VirtualSAN和傳統存儲 8

六、 VirtualSAN的優勢 9

七、 許可 10

八、 VirtualSAN 6.1新功能 11

九、 VirtualSAN羣集的構建方法 13

十、 與其它VMware軟件集成 14

十一、 VirtualSAN限制 15

VSAN概念

  1. VMware Virtual SAN 使用軟件定義的方法爲虛擬機創建共享存儲。Virtual SAN 可以虛擬化 ESXi 主機的本地物理存儲資源,並將這些資源轉化爲存儲池,然後可根據虛擬機和應用程序的服務質量要求劃分這些存儲池並分配給這些虛擬機和應用程序。Virtual SAN 直接在 ESXi 管理程序中實現。

 

  1. Virtual SAN 支持 HA、vMotion 和 DRS 等需要共享存儲的 VMware 功能,但它無需外部共享存儲,並且簡化了存儲配置和虛擬機置備活動。

 

 

  1. 可以配置 Virtual SAN 以將其用作混合羣集或全閃存羣集。在混合羣集中,閃存設備用於緩存層,磁盤用於存儲容量層。在全閃存羣集中,閃存設備同時用作緩存和容量設備。

 

  1. 可以在現有主機羣集上激活 Virtual SAN,也可以在創建新羣集時激活 Virtual SAN。Virtual SAN 會將所有本地容量設備聚合到 Virtual SAN 羣集中所有主機共享的單個數據存儲中。可通過向羣集添加容量設備或具有容量設備的主機來擴展數據存儲。

 

  1. VMware 建議羣集中的 ESXi 主機在所有羣集成員之間共享類似或相同的配置,包括類似或相同的存儲配置。這可確保跨羣集中的所有設備和主機的虛擬機存儲組件實現平衡。

 

  1. 不具有任何本地設備的主機可以加入 Virtual SAN 數據存儲並在 Virtual SAN 數據存儲中運行其虛擬機。

 

  1. 如果主機向 Virtual SAN 數據存儲提供其本地容量設備,則必須至少提供一個閃存緩存設備和一個容量設備(也稱爲數據磁盤)。

 

  1. 此類主機上的設備將構成一個或多個磁盤組。每個磁盤組包含一個閃存緩存設備,以及一個或多個用於持久存儲的容量設備。每個主機都可配置爲使用多個磁盤組。

  2. VSAN可以自定義存儲策略,來給虛擬機自動創建副本,當運行該虛機的計算節點出現故障後,會自動在其它主機中啓用自動創建的副本,保證數據可用性;

VSAN功能

  1.  概括了適用於 Virtual SAN 及其羣集和數據存儲的功能。

VMware Virtual SAN簡介

 

VMware Virtual SAN簡介

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VMware Virtual SAN簡介

 

  1. 名詞解釋:JBOD(just a bunch of disks,簡單磁盤捆綁,或有時稱簡單驅動捆綁)

術語和定義

 


  1. 磁盤組

 


  1. 在爲 Virtual SAN 羣集提供本地設備的每個 ESXi 主機上,設備按磁盤組形式進行組織。

 


  1. 每個磁盤組必須具有一個閃存緩存設備和一個或多個容量設備。

 


  1. 用於緩存的設備不能在磁盤組之間共享,也不能用於其他目的。單個緩存設備必須專用於單個磁盤組。

 

 


  1. 所用容量

 


  1. 所用容量指一個或多個虛擬機隨時使用的物理容量。所用容量由多種因素決定,包括已使用的 VMDK 大小、保護副本等。

 

 


  1. 基於對象的存儲

 


  1. Virtual SAN 以對象形式存儲並管理數據。例如,每個 VMDK 是一個對象,每個快照也是一個對象。在 Virtual SAN 數據存儲上置備虛擬機時,Virtual SAN 爲每個虛擬磁盤創建一組由多個組件組成的對象。

 


  1. 基於已分配的虛擬機存儲策略,Virtual SAN 單獨置備和管理每個對象,可能還涉及爲每個對象創建一個 RAID 配置。

 


  1. 在 Virtual SAN 爲虛擬磁盤創建對象並確定如何在羣集中分佈對象時,將考慮以下因素:

 


  1. Virtual SAN 確認已根據指定虛擬機存儲策略設置應用虛擬磁盤要求。

 


  1. Virtual SAN 確認使用正確的羣集資源進行置備。例如,Virtual SAN 基於保護策略確定要創建的副本數量。性能策略確定爲每個副本分配的 Flash Read Cache 量和創建的帶數,以及每個副本在羣集中的放置位置。

 


  1. Virtual SAN 持續監控和報告虛擬磁盤的策略合規性狀態。如果發現任何不合規的策略狀態,必須進行故障排除並解決根本問題。

 


  1. 必要時,可以編輯虛擬機存儲策略設置。更改存儲策略設置不會影響虛擬機訪問。更改虛擬機存儲策略設置時,Virtual SAN 可能啓動對象重新創建過程,隨後會重新同步對象。

 


  1. Virtual SAN 確認所需保護組件(例如鏡像和證明)位於不同的主機或容錯域上。

 

 


  1. Virtual SAN 數據存儲

 


  1. 在羣集上啓用 Virtual SAN 後,將創建一個單獨的 Virtual SAN 數據存儲。單個 Virtual SAN 數據存儲可以爲每個虛擬機或每個虛擬磁盤提供不同的服務級別。

 


  1. 需要考慮 Virtual SAN 數據存儲特定特性。

 


  1. Virtual SAN 提供羣集中所有主機(無論是否具有設備)均可訪問的單個 Virtual SAN 數據存儲。每個主機均可掛載任何其他數據存儲,包括 Virtual Volume、VMFS 或 NFS。

 


  1. 可以使用 Storage vMotion 在 Virtual SAN 數據存儲、NFS 和 VMFS 數據存儲之間移動虛擬機。

 


  1. 僅用於容量的磁盤和閃存設備可以提供數據存儲容量。用於閃存緩存的設備不計入數據存儲的一部分。

 


  1. 在自動磁盤聲明模式下,當向 Virtual SAN 羣集添加具有容量的主機,或者向任意羣集成員添加容量設備時,Virtual SAN 數據存儲大小會動態增長。

 

 


  1. 對象和組件

 


  1. 每個對象由一組組件組成,由虛擬機存儲策略中正在使用的功能決定。必要時,Virtual SAN 可以將大對象分成多個組件。

 


  1. Virtual SAN 數據存儲包含以下對象類型:

 


  1. 虛擬機主頁命名空間

所有虛擬機配置文件均存儲在虛擬機主目錄中,例如 .vmx、日誌文件、vmdk、快照增量描述文件等。

 


  1. VMDK

虛擬機磁盤或 .vmdk 文件,用於存儲虛擬機硬盤驅動器內容。

 


  1. 虛擬機交換對象

打開虛擬機電源時創建。

 


  1. 快照增量 VMDK

生成虛擬機快照時創建。

 


  1. 內存對象

創建或掛起虛擬機時,選擇快照內存選項時創建。

 

 


  1. 虛擬機合規性狀態:“合規”和“不合規”

 


  1. 虛擬機中一個或多個對象未滿足分配的存儲策略要求時,虛擬機被視爲不合規。例如,其中一個鏡像副本無法訪問時,狀態可能會變得不合規。

 


  1. 如果虛擬機與存儲策略中定義的要求相符,虛擬機的狀態則爲合規。

 

 


  1. 組件狀態:“已降級”和“不存在”狀態

 


  1. Virtual SAN 確認以下組件的故障狀態:

 


  1. 已降級。如果 Virtual SAN 檢測到永久組件故障並確定該故障組件不會恢復到原始工作狀態,則該組件將處於“已降級”狀態。因此,Virtual SAN 將立即開始重新構建已降級組件。組件位於發生故障的設備上時,可能會出現該狀態。

 


  1. 不存在。Virtual SAN 檢測到臨時組件故障,其中組件及其所有數據可以恢復且 Virtual SAN 能夠恢復其原始狀態,則該組件處於“不存在”狀態,重新啓動主機或從 Virtual SAN 主機上拔出設備時,可能會出現該狀態。等待 60 分鐘後,Virtual SAN 將從不存在狀態開始重新構建組件。

 

 


  1. 對象狀態:“正常”和“不正常”

 


  1. 根據羣集中出現的故障類型和數量,對象可能處於以下狀態之一:

 


  1. 正常。全鏡像和超過 50% 的對象組件(或投票)仍然可用時,對象的操作狀態視爲“正常”。

 


  1. 不正常。如果鏡像副本不可用,或少於 50% 的對象組件(或投票)可用,對象的操作狀態視爲“不正常”並且會影響虛擬機的可用性。

 

 


  1. 證明是一個僅包含元數據的組件,不包含任何實際應用程序數據。發生潛在故障後,需要針對可用數據存儲組件的可用性作出決定時,將其用作決勝票。

  2. 證明

 


  1. 使用磁盤格式 1.0 時,見證在 Virtual SAN 數據存儲中使用約 2 MB 的元數據空間,使用磁盤格式 2.0 或更高版本時,則爲 4 MB。

 


  1. Virtual SAN 6.0 和更高版本支持基於仲裁數的系統,即每個組件可能具有多個投票可決定虛擬機的可用性。

 


  1. 基於存儲策略的管理 (SPBM)

 


  1. 使用 Virtual SAN 時,可以採用策略的形式定義虛擬機的存儲要求,例如性能和可用性。Virtual SAN 可確保爲已部署到 Virtual SAN 數據存儲的虛擬機至少分配一個虛擬機存儲策略。

 


  1. 如果部署虛擬機時不應用存儲策略,Virtual SAN 將自動分配帶有精簡置備虛擬磁盤的默認 Virtual SAN 策略。

 


  1. 爲獲得最佳效果,應該定義自己的虛擬機存儲策略。

 


  1. Ruby vSphere 控制檯 (RVC) 提供用於管理和故障排除 Virtual SAN 羣集的命令行界面。RVC 可提供羣集範圍的視圖,而不是 esxcli 提供的以主機爲中心的視圖。

  2. Ruby vSphere 控制檯 (RVC)

 


  1. RVC 與 vCenter Server Appliance 和 vCenter Server for Windows 捆綁,因此無需單獨安裝。

 


  1. VMware Virtual SAN Observer 是在 RVC 上運行的基於 Web 的工具,可用於進行深入的性能分析和 Virtual SAN 羣集監控。

  2. Virtual SAN Observer

 


  1. 使用 Virtual SAN Observer 可瞭解以下信息:容量層的性能統計信息、物理磁盤組的詳細統計信息、當前 CPU 使用情況、Virtual SAN 內存池使用, Virtual SAN 羣集中物理和內存對象的分佈。

VirtualSAN和傳統存儲


  1. 儘管 Virtual SAN 與傳統存儲陣列具有很多相同特性,它的整體行爲和功能仍然有所不同。例如,

 


  1. Virtual SAN 可以管理 ESXi 主機,且只能與 ESXi 主機配合使用。

 


  1. 一個 Virtual SAN 實例僅支持一個羣集。

 

 


  1. Virtual SAN 和傳統存儲還存在下列主要區別:

 


  1. Virtual SAN 不需要外部網絡存儲來遠程存儲虛擬機文件,例如光纖通道 (FC) 或存儲區域網絡 (SAN)。

 


  1. 使用傳統存儲,存儲管理員可以在不同的存儲系統上預先分配存儲空間。Virtual SAN 會自動將 ESXi 主機的本地物理存儲資源轉化爲單個存儲池。這些池可以根據服務質量要求劃分並分配到虛擬機和應用程序。

 


  1. Virtual SAN 沒有基於 LUN 或 NFS 共享的傳統存儲卷概念。

 


  1. iSCSI 和 FCP 等標準存儲協議不適用於 Virtual SAN。

 


  1. Virtual SAN 與 vSphere 高度集成。相比於傳統存儲,Virtual SAN 不需要專用的插件或存儲控制檯。可以使用 vSphere Web Client 部署、管理和監控 Virtual SAN。

 


  1. 不需要專門的存儲管理員來管理 Virtual SAN。vSphere 管理員即可管理 Virtual SAN 環境。

 


  1. 使用 Virtual SAN,在部署新虛擬機時將自動分配虛擬機存儲策略。可以根據需要動態更改存儲策略。

VirtualSAN的優勢


  1. 通過簡化 vSphere 的存儲調配和管理操作,更加輕鬆地完成工作。只需在 vSphere Web Client 中單擊幾下鼠標即可部署存儲,並可輕鬆實現與 VMware 體系的原生集成。

  2. 極其簡單的存儲

 


  1. 以虛擬機爲中心的存儲策略可按虛擬機對存儲服務級別進行自動化管理。

 


  1. 各行各業、各種規模的客戶都有使用Virtual SAN,這些客戶利用 Virtual SAN 運行其關鍵業務工作負載,範圍從關鍵業務應用到數以千計的虛擬桌面。

  2. 高級可用性和管理功能

 


  1. Virtual SAN 可確保在發生磁盤、主機、網絡或機架故障時絕不丟失數據,並且甚至可藉助同步複製和延伸集羣功能容許整個站點故障。

 


  1. 可在價格低廉的業界標準服務器組件上部署,無需大規模的前期投資。不必再使用專門定製的獨立硬件,並可通過以虛擬機爲中心的策略自動管理存儲服務級別。

  2. TCO(總擁有成本) 降低 50%

 


  1. 利用重複數據消除和增強型自動化功能等存儲效率功能進一步降低總體擁有成本 (TCO)。

 


  1. Virtual SAN 建立在虛擬化管理程序中經過優化的 I/O 數據路徑上,且專爲實現閃存速度而設計,可提供遠遠優於虛擬設備或外部設備的性能。

  2. 卓越性能

 


  1. 藉助全閃存,可體驗每臺主機高達 100,000 次的 IOPS,並且可擴展到每集羣最多 64 臺主機,這種配置非常適合虛擬桌面、遠程 IT 和關鍵業務應用。

 


  1. 藉助唯一一個虛擬化管理程序嵌入式存儲解決方案,爲關鍵任務應用提供可靠保護。

  2. 專爲大型企業打造的存儲

 


  1. Virtual SAN 可交付每臺主機高達 100,000 次的 IOPS 的全閃存性能,支持 High Availability (HA)、異步複製、延伸集羣功能等 vSphere 可用性技術,並提供適用於全閃存的存儲效率功能,包括重複數據消除、壓縮和糾刪碼。

 


  1. Virtual SAN 可對存儲和計算資源進行可預測、無中斷的彈性擴展,無需進行成本高昂的徹底升級。

  2. 可線性擴展的存儲

 


  1. 每個 Virtual SAN 集羣每次可橫向擴展一個節點,也可以通過向現有主機添加容量進行縱向擴展,從而能夠實現超過 8 PB 的原始存儲容量。

許可

  1. Virtual SAN 版本比較

 

VMware Virtual SAN簡介

VMware Virtual SAN簡介

 

  1. Virtual SAN for Desktop

 

  1. Virtual SAN for Desktop 許可適用於專門將 Virtual SAN 用於虛擬桌面基礎架構 (VDI) 的客戶。

 

  1. 雖然這僅限將 Virtual SAN 用於虛擬桌面工作負載,但 Virtual SAN for Desktop 可提供獨特的定價和包裝選項,幫助進一步降低虛擬桌面基礎架構的成本,同時實現分佈式存儲平臺的優勢和性能。

 

  1. Virtual SAN for Desktop 按虛擬桌面環境中的指定用戶或併發用戶 (CCU) 定價,並以 10 個和 100 個許可證爲一組銷售。

 

  1. Virtual SAN for ROBO

 

  1. Virtual SAN for Remote Office Branch Office (ROBO) 可在整合率較低的遠程位置使用。

 

  1. 它以 25 臺虛擬機爲一組進行銷售,這些虛擬機可跨不同遠程站點分發,並且每個站點的數量上限爲 25。

 

  1. 如果遠程辦公室運行的虛擬機數量超過 25 臺,則必須使用 Virtual SAN Standard、Advanced 或 Enterprise 許可

 

VirtualSAN 6.1新功能


  1. Virtual SAN 6.1 引入了以下新功能和增強功能:

 


  1. 延伸羣集:Virtual SAN 6.1 支持跨兩個地理位置的延伸羣集以保護數據免受站點故障或網絡連接丟失影響。

 


  1. VMware Virtual SAN Witness Appliance 6.1 是打包爲虛擬設備的虛擬見證主機。它充當配置爲 Virtual SAN 延伸羣集的見證主機的 ESXi 主機。

 


  1. 新的磁盤格式。Virtual SAN 6.1 支持通過 vSphere Web Client 升級到新的磁盤虛擬文件格式 2.0,可爲 Virtual SAN 羣集提供高度可擴展的快照和克隆管理支持。

 


  1. 混合和全閃存配置。Virtual SAN 6.1 支持混合和全閃存羣集。

 


  1. Virtual SAN 6.1 包括集成的運行狀況服務,該服務可監控羣集運行狀況並使可以診斷和修復 Virtual SAN 羣集的問題。對有關硬件兼容性、網絡配置和運行、高級配置選項、存儲設備運行狀況以及對象運行狀況的檢查。

 


  1. Virtual SAN 可監控固態驅動器和磁盤驅動器運行狀況,並通過卸載不正常的設備主動將其隔離。檢測到 Virtual SAN 磁盤逐漸失效後將隔離該設備,避免受影響的主機和整個 Virtual SAN 羣集之間產生擁堵。

 


  1. Virtual SAN 6.2 引入了以下新功能和增強功能:

 


  1. 去重複和壓縮。Virtual SAN 6.2 提供去重複和壓縮功能,可以消除重複的數據。此技術可以減少滿足要求所需的總存儲空間。在全閃存羣集中,可以在羣集範圍內設置去重複和壓縮。

 


  1. RAID 5 和 RAID 6 擦除編碼。Virtual SAN 6.2 支持 RAID 5 和 RAID 6 擦除編碼,進而減少了保護數據所需的存儲空間。

 


  1. 軟件校驗和。Virtual SAN 6.2 在混合和全閃存羣集中支持基於軟件的校驗和。

 


  1. 新的磁盤上格式。Virtual SAN 6.2 支持通過 vSphere Web Client 升級到新的磁盤上虛擬文件格式 3.0。此文件系統可爲 Virtual SAN 羣集中的新功能提供支持。

 


  1. IOPS 限制。Virtual SAN 支持 IOPS 限制,可以對指定對象的每秒 I/O(讀/寫)操作數進行限制。

 


  1. IPv6。Virtual SAN 支持 IPv4 或 IPv6 尋址。

 


  1. 空間報告。Virtual SAN 6.2“容量”監控顯示有關 Virtual SAN 數據存儲的信息,包括已用空間和可用空間。

 


  1. 運行狀況服務。Virtual SAN 6.2 包含新的運行狀況檢查,可幫助監控羣集,使能夠診斷並修復羣集問題。

 


  1. 性能服務。Virtual SAN 6.2 包含性能服務監控,可以提供羣集級別、主機級別、虛擬機級別以及磁盤級別的統計信息。

 


  1. 直寫式內存緩存。Virtual SAN 6.2 使用駐留在主機上的直寫式讀取緩存提高虛擬機性能。此緩存算法可減少讀取 I/O 延遲和 Virtual SAN CPU 和網絡使用量。

 

 

 

VirtualSAN羣集的構建方法


  1. Virtual SAN 6.1 引入了以下新功能和增強功能:

 


  1. 延伸羣集:Virtual SAN 6.1 支持跨兩個地理位置的延伸羣集以保護數據免受站點故障或網絡連接丟失影響。

 


  1. VMware Virtual SAN Witness Appliance 6.1 是打包爲虛擬設備的虛擬見證主機。它充當配置爲 Virtual SAN 延伸羣集的見證主機的 ESXi 主機。

 


  1. 新的磁盤格式。Virtual SAN 6.1 支持通過 vSphere Web Client 升級到新的磁盤虛擬文件格式 2.0,可爲 Virtual SAN 羣集提供高度可擴展的快照和克隆管理支持。

 


  1. 混合和全閃存配置。Virtual SAN 6.1 支持混合和全閃存羣集。

 


  1. Virtual SAN 6.1 包括集成的運行狀況服務,該服務可監控羣集運行狀況並使可以診斷和修復 Virtual SAN 羣集的問題。對有關硬件兼容性、網絡配置和運行、高級配置選項、存儲設備運行狀況以及對象運行狀況的檢查。

 


  1. Virtual SAN 可監控固態驅動器和磁盤驅動器運行狀況,並通過卸載不正常的設備主動將其隔離。檢測到 Virtual SAN 磁盤逐漸失效後將隔離該設備,避免受影響的主機和整個 Virtual SAN 羣集之間產生擁堵。

 


  1. Virtual SAN 6.2 引入了以下新功能和增強功能:

 


  1. 去重複和壓縮。Virtual SAN 6.2 提供去重複和壓縮功能,可以消除重複的數據。此技術可以減少滿足要求所需的總存儲空間。在全閃存羣集中,可以在羣集範圍內設置去重複和壓縮。

 


  1. RAID 5 和 RAID 6 擦除編碼。Virtual SAN 6.2 支持 RAID 5 和 RAID 6 擦除編碼,進而減少了保護數據所需的存儲空間。

 


  1. 軟件校驗和。Virtual SAN 6.2 在混合和全閃存羣集中支持基於軟件的校驗和。

 


  1. 新的磁盤上格式。Virtual SAN 6.2 支持通過 vSphere Web Client 升級到新的磁盤上虛擬文件格式 3.0。此文件系統可爲 Virtual SAN 羣集中的新功能提供支持。

 


  1. IOPS 限制。Virtual SAN 支持 IOPS 限制,可以對指定對象的每秒 I/O(讀/寫)操作數進行限制。

 


  1. IPv6。Virtual SAN 支持 IPv4 或 IPv6 尋址。

 


  1. 空間報告。Virtual SAN 6.2“容量”監控顯示有關 Virtual SAN 數據存儲的信息,包括已用空間和可用空間。

 


  1. 運行狀況服務。Virtual SAN 6.2 包含新的運行狀況檢查,可幫助監控羣集,使能夠診斷並修復羣集問題。

 


  1. 性能服務。Virtual SAN 6.2 包含性能服務監控,可以提供羣集級別、主機級別、虛擬機級別以及磁盤級別的統計信息。

 


  1. 直寫式內存緩存。Virtual SAN 6.2 使用駐留在主機上的直寫式讀取緩存提高虛擬機性能。此緩存算法可減少讀取 I/O 延遲和 Virtual SAN CPU 和網絡使用量。

 

 

 

與其它VMware軟件集成


  1. Virtual SAN 啓動並運行後,將和其餘的 VMware 軟件堆棧集成。藉助 vSphere 組件和功能(包括 vSphere vMotion、快照、克隆、Distributed Resource Scheduler (DRS)、vSphere High Availability、vCenter Site Recovery Manager 等),可以實現使用傳統存儲能夠實現的操作。

 


  1. 可以在同一個羣集中啓用 vSphere HA 和 Virtual SAN。就傳統數據存儲而言,vSphere HA 爲 Virtual SAN 數據存儲中的虛擬機提供相同級別的保護。

  2. 與 vSphere HA 集成

 


  1. 可以將 Virtual SAN 與 VMware Horizon 集成。集成後,Virtual SAN 可爲虛擬桌面環境提供以下優勢:

  2. 與 VMware Horizon集成

 


  1. 可自動緩存的高性能存儲

 


  1. 基於存儲策略的管理,自動修復

VirtualSAN限制


  1. 使用 Virtual SAN 時,請注意以下限制:

 


  1. Virtual SAN 不支持加入多個 Virtual SAN 羣集的主機。不過,Virtual SAN 主機可以訪問其他外部存儲資源,且可以隨時加入 Virtual SAN 羣集。

 


  1. Virtual SAN 不支持 vSphere DPM(分佈式電源管理)和 Storage I/O Control。

 


  1. Virtual SAN 不支持SCSI 預留。

 


  1. Virtual SAN 不支持 RDM(裸設備映射)、VMFS、診斷分區和其他設備訪問功能。

以上內容來自51cto學院趙海兵老師總結內容,分享給大家.

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