ESXi é compatível com Fibre Channel (FC), um protocolo de armazenamento que a SAN usa para transferir o tráfego de dados dos hosts para o armazenamento compartilhado. Esta seção fornece informações introdutórias sobre como usar o ESXi com a SAN Fibre Channel. Para obter mais informações, consulte a documentação do seu fornecedor.

Conceitos de SAN Fibre Channel

Se você for um administrador do vSphere que planeja configurar hosts para trabalhar com SANs, deverá ter um conhecimento prático dos conceitos de SAN. Você pode encontrar informações sobre SANs impressas e na Internet. Como esse setor muda constantemente, verifique esses recursos com frequência.
Rede de área de armazenamento (SAN)
Uma rede de área de armazenamento (SAN) é uma rede especializada de alta velocidade que conecta servidores host a subsistemas de armazenamento de alto desempenho. Os componentes SAN incluem adaptadores de barramento de host (HBAs) nos servidores host, comutadores que ajudam a rotear o tráfego de armazenamento, cabos, controladoras de armazenamento (SPs) e matrizes de disco de armazenamento.
Tecido SAN
Uma topologia de SAN com pelo menos um comutador presente na rede forma uma malha de SAN.
Protocolo Fibre Channel (FC)
Para transferir o tráfego dos servidores host para o armazenamento compartilhado, a SAN usa o protocolo Fibre Channel (FC) que empacota comandos SCSI ou NVMe em quadros Fibre Channel.
Zoneamento
Para restringir o acesso do servidor a matrizes de armazenamento não alocadas a esse servidor, a SAN usa o zoneamento. Normalmente, as zonas são criadas para cada grupo de servidores que acessam um grupo compartilhado de dispositivos de armazenamento e LUNs. As zonas definem quais HBAs podem se conectar a quais SPs. Os dispositivos fora de uma zona não são visíveis para os dispositivos dentro da zona.

O zoneamento tem os seguintes efeitos:

  • Reduz o número de destinos e LUNs apresentados a um host.
  • Controla e isola caminhos em uma malha.
  • Pode impedir que sistemas que não sejam do ESXi acessem um sistema de armazenamento específico e possivelmente destruam dados do VMFS.
  • Pode ser usado para separar diferentes ambientes, por exemplo, um teste de um ambiente de produção.

Com hosts ESXi, use um zoneamento de iniciador único ou de destino único. Este último é uma prática de zoneamento preferida. O uso do zoneamento mais restritivo evita problemas e configurações incorretas que podem ocorrer na SAN.

Para obter instruções detalhadas e práticas recomendadas de zoneamento, entre em contato com os fornecedores do storage array ou do switch.

Mascaramento de LUN
O zoneamento é semelhante ao mascaramento de LUN, que é comumente usado para gerenciamento de permissões. O mascaramento de LUN é um processo que torna um LUN disponível para alguns hosts e indisponível para outros hosts.
Vários caminhos
Ao transferir dados entre o servidor host e o armazenamento, a SAN usa uma técnica conhecida como caminhos múltiplos. O multipathing permite que você tenha mais de um caminho físico do host ESXi para um LUN em um sistema de armazenamento.
Failover de caminho
Geralmente, um único caminho de um host para um LUN consiste em um HBA, portas de switch, cabos de conexão e a porta do controlador de armazenamento. Se algum componente do caminho falhar, o host selecionará outro caminho disponível para E/S. O processo de detectar um caminho com falha e alternar para outro é chamado de failover de caminho.

Portas no Fibre Channel SAN

No contexto deste documento, uma porta é a conexão de um dispositivo com a SAN. Cada nó na SAN, como um host, um dispositivo de armazenamento ou um componente de malha, tem uma ou mais portas que o conectam à SAN. As portas são identificadas de várias maneiras.

WWPN (Nome Mundial da Porta)
Um identificador globalmente exclusivo para uma porta que permite que determinados aplicativos acessem a porta. Os switches FC descobrem o WWPN de um dispositivo ou host e atribuem um endereço de porta ao dispositivo.
Port_ID (ou endereço da porta)
Em uma SAN, cada porta tem um ID de porta exclusivo que serve como endereço FC para a porta. Essa ID exclusiva permite o roteamento de dados por meio da SAN para essa porta. Os switches FC atribuem a ID da porta quando o dispositivo faz login na malha. A ID da porta é válida somente enquanto o dispositivo está conectado.

Quando o N-Port ID Virtualization (NPIV) é usado, uma única porta FC HBA (N-port) pode ser registrada com a malha usando vários WWPNs. Esse método permite que uma porta N reivindique vários endereços de malha, cada um dos quais aparecendo como uma entidade exclusiva. Quando os hosts ESXi usam uma SAN, esses vários identificadores exclusivos permitem a atribuição de WWNs a máquinas virtuais individuais como parte de sua configuração.

Tipos de array de armazenamento Fibre Channel

ESXi é compatível com diferentes sistemas de armazenamento e matrizes. Eles geralmente se enquadram nessas categorias.

Sistema de armazenamento ativo-ativo
Oferece suporte ao acesso às LUNs simultaneamente por meio de todas as portas de armazenamento disponíveis sem degradação significativa do desempenho. Todos os caminhos estão ativos, a menos que um caminho falhe.
Sistema de armazenamento ativo-passivo
Um sistema no qual uma controladora de armazenamento está fornecendo ativamente acesso a um determinado LUN. Os outros processadores agem como um backup para o LUN e podem fornecer ativamente acesso a outra E/S do LUN. A E/S só pode ser enviada com êxito para uma porta ativa para um determinado LUN. Se o acesso através da porta de armazenamento ativa falhar, uma das controladoras de armazenamento passivas poderá ser ativada pelos servidores que a acessam.
Sistema de armazenamento assimétrico
Oferece suporte ao Asymmetric Logical Unit Access (ALUA). Os sistemas de armazenamento compatíveis com ALUA fornecem diferentes níveis de acesso por porta. Com o ALUA, o host pode determinar os estados das portas de destino e priorizar os caminhos. O host usa alguns dos caminhos ativos como primários e usa outros como secundários.

Como as máquinas virtuais acessam dados em uma SAN Fibre Channel

ESXi armazena os arquivos de disco de uma máquina virtual em um datastore VMFS que reside em um dispositivo de armazenamento SAN. Quando os sistemas operacionais convidados de máquinas virtuais enviam comandos SCSI ou NVMe para seus discos virtuais, a camada de virtualização SCSI ou NVMe converte esses comandos em operações de arquivo VMFS.

Quando uma máquina virtual interage com seu disco virtual armazenado em uma SAN, ocorre o seguinte processo:

  1. Quando o sistema operacional convidado em uma máquina virtual lê ou grava em um disco SCSI ou NVMe, ele envia comandos SCSI ou NVMe para o disco virtual.
  2. Os drivers de dispositivo no sistema operacional da máquina virtual se comunicam com os controladores SCSI ou NVMe virtuais.
  3. O controlador SCSI ou NVMe virtual encaminha o comando para o VMkernel.
  4. O VMkernel executa as seguintes tarefas.
    1. Localiza o arquivo de disco virtual apropriado no volume VMFS.
    2. Mapeia as solicitações dos blocos no disco virtual para os blocos no dispositivo físico apropriado.
    3. Envia a solicitação de E/S modificada do driver de dispositivo no VMkernel para o HBA físico.
  5. O HBA físico executa as seguintes tarefas.
    1. Empacota a solicitação de E/S de acordo com as regras do protocolo FC.
    2. Transmite a solicitação para a SAN.
  6. Dependendo de uma porta que o HBA usa para se conectar à malha, um dos comutadores SAN recebe a solicitação. O switch roteia a solicitação para o dispositivo de armazenamento apropriado.