Saiba mais sobre os diferentes componentes da funcionalidade do Virtual Volumes.
Objetos de volume virtual
Os volumes virtuais são encapsulamentos de arquivos de máquina virtual, discos virtuais e seus derivados.
Os volumes virtuais são armazenados nativamente dentro de um sistema de armazenamento que está conectado aos seus hosts ESXi por meio de Ethernet ou SAN. Eles são exportados como objetos por um sistema de armazenamento e são gerenciados inteiramente pelo hardware no lado do armazenamento. Normalmente, um GUID exclusivo identifica um volume virtual. Os volumes virtuais não são pré-provisionados, mas criados automaticamente quando você realiza operações de gerenciamento de máquinas virtuais. Essas operações incluem a criação, a clonagem e o snapshot de uma VM. ESXi e vCenter Server associam um ou mais volumes virtuais a uma máquina virtual.
Tipos de volumes virtuais
- Data-vVol
- Um volume virtual de dados que corresponde diretamente a cada arquivo .vmdk do disco virtual. Como arquivos de disco virtual em datastores tradicionais, os volumes virtuais são apresentados às máquinas virtuais como discos SCSI ou NVMe. O Data-vVol pode ter provisionamento espesso ou limitado.
- Config-vVol
-
Um volume virtual de configuração, ou um diretório base, representa um pequeno diretório que contém arquivos de metadados para uma máquina virtual. Os arquivos incluem um arquivo
.vmx, arquivos descritores para discos virtuais, arquivos de log e assim por diante. O volume virtual de configuração é formatado com um sistema de arquivos. Quando
ESXi usa o protocolo SCSI ou NVMe para se conectar ao armazenamento, os volumes virtuais de configuração são formatados com VMFS. Com o protocolo NFS, os volumes virtuais de configuração são apresentados como um diretório NFS. Normalmente, é thin-provisioned.
Observação: A partir do vSphere 7.0 Update 2, os parceiros podem aumentar o config-vVol para mais de 4 GB. Trabalhe com seu parceiro Virtual Volumes na implementação disso, se for compatível com o seu parceiro e aplicável ao seu ambiente.
- Swap-vVol
- Criado quando uma VM é ligada pela primeira vez. É um volume virtual para manter cópias de páginas de memória da VM que não podem ser retidas na memória. Seu tamanho é determinado pelo tamanho da memória da VM. Ele é provisionado de forma espessa por padrão.
- Snapshot-vVol
- Um volume de memória virtual para manter o conteúdo da memória da máquina virtual para um snapshot. Provisionado por espesso.
- Outros
- Um volume virtual para recursos específicos. Por exemplo, um volume virtual de resumo é criado para o Cache de Leitura Baseado em Conteúdo (CBRC).
Normalmente, uma VM cria no mínimo três volumes virtuais, data-vVol, config-vVol e swap-vVol. O máximo depende de quantos discos virtuais e snapshots residem na VM.
Ao usar diferentes volumes virtuais para diferentes componentes de VM, você pode aplicar e manipular políticas de armazenamento no melhor nível de granularidade. Por exemplo, um volume virtual que contém um disco virtual pode ter um conjunto de serviços mais avançado do que o volume virtual para o disco de inicialização da VM.
Provisionamento de disco
A funcionalidade Virtual Volumes oferece suporte a um conceito de discos virtuais com provisionamento thin e thick. No entanto, do ponto de vista de E/S, a implementação e o gerenciamento do provisionamento thin ou thick pelas matrizes são transparentes para o host ESXi. ESXi descarrega para as matrizes de armazenamento quaisquer funções relacionadas ao provisionamento dinâmico.
Você seleciona o tipo thin ou thick para o disco virtual no momento da criação da VM. Se o seu disco for thin e residir em um datastore Virtual Volumes, você não poderá alterar seu tipo posteriormente inflando o disco.
Discos compartilhados
Você pode colocar um disco compartilhado em um armazenamento Virtual Volumes que ofereça suporte a reservas persistentes SCSI para Virtual Volumes. Você pode usar esse disco como um disco de quorum e eliminar os RDMs nos clusters do MSCS. Para obter mais informações, consulte a documentação vSphere Gerenciamento de recursos.
Virtual Volumes Provedores de armazenamento
Um provedor de armazenamento Virtual Volumes, também chamado de provedor VASA, é um componente de software que atua como um serviço de reconhecimento de armazenamento para vSphere. O provedor medeia a comunicação fora de banda entre hosts vCenter Server e ESXi de um lado e um sistema de armazenamento do outro.
O provedor de armazenamento é implementado por meio de VMware APIs for Storage Awareness (VASA) e é usado para gerenciar todos os aspectos do armazenamento do Virtual Volumes.
O provedor de armazenamento fornece informações do contêiner de armazenamento subjacente. Os recursos do contêiner de armazenamento aparecem em vCenter Server e no vSphere Client. Em seguida, o provedor de armazenamento comunica à camada de armazenamento os requisitos de armazenamento da máquina virtual, que você pode definir na forma de uma política de armazenamento. Esse processo de integração garante que um volume virtual criado na camada de armazenamento atenda aos requisitos descritos na política.
Normalmente, os fornecedores são responsáveis por fornecer provedores de armazenamento que podem se integrar ao vSphere e fornecer suporte ao Virtual Volumes. Todo provedor de armazenamento deve ser certificado por VMware e implantado corretamente. Para obter informações sobre como implantar e atualizar o provedor de armazenamento Virtual Volumes para uma versão compatível com a versão atual do ESXi, entre em contato com seu fornecedor de armazenamento.
Depois de implantar o provedor de armazenamento, você deve registrá-lo em vCenter Server.
Virtual Volumes Contêineres de armazenamento
Ao contrário do armazenamento tradicional baseado em bloco ou arquivo, a funcionalidade Virtual Volumes não requer armazenamento pré-configurado em um lado do armazenamento. Em vez disso, Virtual Volumes usa um contêiner de armazenamento. É um pool de capacidade de armazenamento bruto ou uma agregação de recursos de armazenamento que um sistema de armazenamento pode fornecer a volumes virtuais.
Um contêiner de armazenamento é uma parte da malha de armazenamento lógico e é uma unidade lógica do hardware subjacente. O contêiner de armazenamento agrupa logicamente volumes virtuais com base nas necessidades administrativas e de gerenciamento. Por exemplo, o contêiner de armazenamento pode conter todos os volumes virtuais criados para um tenant em uma implantação multitenant ou um departamento em uma implantação corporativa. Cada contêiner de armazenamento funciona como um repositório de volumes virtuais e os volumes virtuais são alocados fora da capacidade do contêiner de armazenamento.
Normalmente, um administrador de armazenamento no lado do armazenamento define os contêineres de armazenamento. O número de contêineres de armazenamento, sua capacidade e seu tamanho dependem de uma implementação específica do fornecedor. É necessário pelo menos um contêiner para cada sistema de armazenamento.
Depois de registrar um provedor de armazenamento associado ao sistema de armazenamento, o vCenter Server descobre todos os contêineres de armazenamento configurados, juntamente com seus perfis de capacidade de armazenamento, endpoints de protocolo e outros atributos. Um único contêiner de armazenamento pode exportar vários perfis de recursos. Como resultado, máquinas virtuais com diversas necessidades e diferentes configurações de política de armazenamento podem fazer parte do mesmo contêiner de armazenamento.
Inicialmente, todos os contêineres de armazenamento descobertos não estão conectados a nenhum host específico e você não pode vê-los no vSphere Client. Para montar um contêiner de armazenamento, você deve mapeá-lo para um armazenamento de dados Virtual Volumes.
Endpoints de protocolo
Embora os sistemas de armazenamento gerenciem todos os aspectos dos volumes virtuais, os hosts ESXi não têm acesso direto aos volumes virtuais no lado do armazenamento. Em vez disso, os hosts ESXi usam um proxy de E/S lógico, chamado endpoint de protocolo, para se comunicar com volumes virtuais e arquivos de disco virtual que os volumes virtuais encapsulam. ESXi usa endpoints de protocolo para estabelecer um caminho de dados sob demanda de máquinas virtuais para seus respectivos volumes virtuais.
Cada volume virtual está associado a um endpoint de protocolo específico. Quando uma máquina virtual no host executa uma operação de E/S, o endpoint de protocolo direciona a E/S para o volume virtual apropriado. Normalmente, um sistema de armazenamento requer apenas alguns endpoints de protocolo. Um único endpoint de protocolo pode se conectar a centenas ou milhares de volumes virtuais.
No lado do armazenamento, um administrador de armazenamento configura endpoints de protocolo, um ou vários por contêiner de armazenamento. Os endpoints de protocolo fazem parte da malha de armazenamento físico. O sistema de armazenamento exporta os endpoints de protocolo com contêineres de armazenamento associados por meio do provedor de armazenamento. Depois de mapear o contêiner de armazenamento para um datastore Virtual Volumes, o host ESXi descobre os endpoints de protocolo e eles se tornam visíveis no vSphere Client. Os endpoints de protocolo também podem ser descobertos durante uma nova verificação de armazenamento. Vários hosts podem descobrir e montar os endpoints de protocolo.
No vSphere Client, a lista de endpoints de protocolo disponíveis é semelhante à lista de dispositivos de armazenamento do host. Diferentes transportes de armazenamento podem ser usados para expor os endpoints de protocolo para ESXi. Quando o transporte baseado em SCSI é usado, o endpoint de protocolo representa um LUN de proxy definido por um LUN WWN baseado em T10. Para o protocolo NFS, o endpoint de protocolo é um ponto de montagem, como um endereço IP e um nome de compartilhamento. Você pode configurar vários caminhos no endpoint de protocolo baseado em SCSI, mas não no endpoint de protocolo baseado em NFS. Independentemente do protocolo usado, o storage array pode fornecer vários endpoints de protocolo para fins de disponibilidade.
Os endpoints de protocolo são gerenciados por matriz. ESXi e vCenter Server pressupõem que todos os endpoints de protocolo relatados para uma matriz estão associados a todos os contêineres nessa matriz. Por exemplo, se uma matriz tiver dois contêineres e três endpoints de protocolo, ESXi pressupõe que os volumes virtuais em ambos os contêineres podem ser associados a todos os três pontos de protocolo.
Para obter detalhes sobre endpoints de protocolo e NVMe com Virtual Volumes, consulte NVMe e Virtual Volumes.
Vinculando e desvinculando volumes virtuais
No momento da criação, um volume virtual é uma entidade passiva e não está imediatamente pronto para E/S. Para acessar o volume virtual, ESXi ou vCenter Server envie uma solicitação de associação.
O sistema de armazenamento responde com um ID de endpoint de protocolo que se torna um ponto de acesso para o volume virtual. O endpoint de protocolo aceita todas as solicitações de E/S para o volume virtual. Essa associação existe até que ESXi envie uma solicitação de desvinculação para o volume virtual.
Para solicitações de associação posteriores no mesmo volume virtual, o sistema de armazenamento pode retornar IDs de endpoint de protocolo diferentes.
Quando você usa o protocolo NVMe, a resposta de volume virtual de associação fornece o NQN do subsistema NVMe e a ID de namespace (nsid) do objeto de volume virtual de namespace. O host ESXi usa essas informações e resolve isso para o grupo ANA no subsistema. Correspondente a esse grupo ANA, um endpoint de protocolo virtual (vPE) é criado se não existir. Ele é usado para direcionar todas as solicitações de E/S para Virtual Volumes.
Ao receber solicitações de associação simultâneas para um volume virtual de vários hosts ESXi, o sistema de armazenamento pode retornar as mesmas ou diferentes associações de endpoint para cada host ESXi solicitante. Em outras palavras, o sistema de armazenamento pode vincular diferentes hosts simultâneos ao mesmo volume virtual por meio de endpoints diferentes.
A operação de desvinculação remove o ponto de acesso de E/S do volume virtual. O sistema de armazenamento pode desvincular o volume virtual de seu endpoint de protocolo imediatamente, ou após um atraso, ou tomar alguma outra ação. Um volume virtual vinculado não pode ser excluído até que seja desvinculado.
Virtual Volumes Datastores
Um datastore Virtual Volumes representa um contêiner de armazenamento em vCenter Server e no vSphere Client.
Depois que vCenter Server descobrir contêineres de armazenamento exportados por sistemas de armazenamento, você deverá montá-los como datastores Virtual Volumes. Os repositórios de dados Virtual Volumes não são formatados de maneira tradicional, como, por exemplo, repositórios de dados VMFS. Você ainda deve criá-los porque todas as funcionalidades do vSphere, incluindo FT, HA, DRS e assim por diante, exigem que a construção de armazenamento de dados funcione corretamente.
Use o assistente de criação de armazenamento de dados no vSphere Client para mapear um contêiner de armazenamento para um armazenamento de dados Virtual Volumes. O armazenamento de dados Virtual Volumes que você cria corresponde diretamente ao contêiner de armazenamento específico.
De um possível administrador do vSphere, o armazenamento de dados Virtual Volumes é semelhante a qualquer outro armazenamento de dados e é usado para manter máquinas virtuais. Como outros repositórios de dados, o repositório de dados Virtual Volumes pode ser pesquisado e lista os volumes virtuais pelo nome da máquina virtual. Assim como os repositórios de dados tradicionais, o repositório de dados Virtual Volumes é compatível com a desmontagem e a montagem. No entanto, operações como upgrade e redimensionamento não são aplicáveis ao datastore Virtual Volumes. A capacidade do armazenamento de dados do Virtual Volumes é configurável pelo administrador de armazenamento fora do vSphere.
Virtual Volumes e políticas de armazenamento de VM
Uma máquina virtual que é executada em um datastore Virtual Volumes requer uma política de armazenamento de VM.
Uma política de armazenamento de VM é um conjunto de regras que contém requisitos de posicionamento e qualidade de serviço para uma máquina virtual. A política impõe o posicionamento adequado da máquina virtual no armazenamento Virtual Volumes e garante que o armazenamento possa atender aos requisitos da máquina virtual.
Use a interface Políticas de Armazenamento de VM para criar uma política de armazenamento Virtual Volumes. Quando você atribui a nova política à máquina virtual, a política impõe que o armazenamento Virtual Volumes atenda aos requisitos.
Virtual Volumes Política de armazenamento padrão
Para Virtual Volumes, VMware fornece uma política de armazenamento padrão que não contém regras ou requisitos de armazenamento, chamada Virtual Volumes Nenhuma política de requisitos. Essa política é aplicada aos objetos de VM quando você não especifica outra política para a máquina virtual no armazenamento de dados Virtual Volumes. Com a política Sem Requisitos, as matrizes de armazenamento podem determinar o posicionamento ideal para os objetos de VM.
A política Sem Requisitos padrão fornecida por VMware tem as seguintes características:
- Você não pode excluir, editar ou clonar esta política.
- A política é compatível apenas com os repositórios de dados Virtual Volumes.
- Você pode criar uma política de armazenamento de VM para Virtual Volumes e designá-la como padrão.
Virtual Volumes e protocolos de armazenamento
Um sistema de armazenamento Virtual Volumes fornece endpoints de protocolo detectáveis na malha de armazenamento físico. Os hosts ESXi usam os endpoints de protocolo para se conectar a volumes virtuais no armazenamento. A operação dos endpoints de protocolo depende dos protocolos de armazenamento que expõem os endpoints a ESXi hosts.
Virtual Volumes é compatível com NFS versão 3 e 4.1, iSCSI, Fibre Channel, FCoE, NVMe sobre Fibre Channel e NVMe sobre TCP.
Independentemente do protocolo de armazenamento usado, os endpoints de protocolo fornecem acesso uniforme ao armazenamento SAN e NAS. Um volume virtual, como um arquivo em outro datastore tradicional, é apresentado a uma máquina virtual como um disco SCSI ou NVMe.
Um contêiner de armazenamento é dedicado a SAN (SCSI ou NVMe) ou NAS e não pode ser compartilhado entre esses tipos de protocolo. Uma matriz pode apresentar um contêiner de armazenamento com endpoints de protocolo SCSI e um contêiner diferente com endpoints de protocolo NFS. O contêiner não pode usar uma combinação de protocolos de acesso de armazenamento SCSI, NVMe e NFS.
Virtual Volumes e transportes baseados em SCSI
Em matrizes de disco, o Virtual Volumes oferece suporte aos protocolos Fibre Channel, FCoE e iSCSI.
Quando o protocolo baseado em SCSI é usado, o endpoint de protocolo representa um LUN de proxy definido por um LUN WWN baseado em T10.
Como qualquer LUN baseada em bloco, os endpoints de protocolo são descobertos usando comandos de detecção de LUN padrão. O host ESXi verifica periodicamente novos dispositivos e descobre de forma assíncrona endpoints de protocolo baseados em bloco. O endpoint de protocolo pode ser acessível por vários caminhos. O tráfego nesses caminhos segue políticas de seleção de caminho conhecidas, como é típico para LUNs.
Em matrizes de disco baseadas em SCSI no momento da criação da VM, ESXi cria um volume virtual e o formata como VMFS. Esse pequeno volume virtual armazena todos os arquivos de metadados da VM e é chamado de config‐vVol. O config‐vVol funciona como um localizador de armazenamento de VM para vSphere.
O Virtual Volumes em matrizes de disco é compatível com o mesmo conjunto de comandos SCSI que o VMFS e usa o ATS como um mecanismo de bloqueio.
Suporte CHAP para endpoints iSCSI
O Virtual Volumes é compatível com o CHAP (Challenge Handshake Access Protocol) com destinos iSCSI. Esse suporte permite que ESXi hosts compartilhem credenciais de iniciador CHAP com Virtual Volumes provedores de armazenamento, também chamados de provedores VASA, e que Virtual Volumes provedores de armazenamento gerem eventos do sistema notificando vCenter Server sobre alterações nas credenciais de destino CHAP na matriz de armazenamento.
Cada host ESXi pode ter vários HBAs e cada HBA pode ter propriedades configuradas nele. Uma dessas propriedades é o método de autenticação que o HBA deve usar. A autenticação é opcional, mas, se implementada, deve ser suportada pelo iniciador e pelo destino. O CHAP é um método de autenticação que pode ser usado nas duas direções entre o iniciador e o destino.
Para obter mais informações sobre os diferentes métodos de autenticação CHAP, consulte Selecionando o método de autenticação CHAP. Para configurar o CHAP em seu host ESXi, consulte Configurando parâmetros CHAP para adaptadores de armazenamento iSCSI ou iSER.
Virtual Volumes e Transportes NFS
Com o armazenamento NAS, um endpoint de protocolo é um compartilhamento NFS que o host ESXi monta usando o endereço IP ou o nome DNS e um nome de compartilhamento. Virtual Volumes é compatível com NFS versão 3 e 4.1 para acessar o armazenamento NAS. Os formatos IPv4 e IPv6 são compatíveis.
Independentemente da versão que você usa, uma matriz de armazenamento pode fornecer vários endpoints de protocolo para fins de disponibilidade.
Além disso, o NFS versão 4.1 apresenta mecanismos de entroncamento que permitem o balanceamento de carga e o multipathing.
Virtual Volumes em dispositivos NAS é compatível com as mesmas chamadas de procedimento remoto (RPCs) NFS que os hosts ESXi usam ao se conectar a pontos de montagem NFS.
Em dispositivos NAS, um config‐vVol é uma subárvore de diretório que corresponde a um config‐vVolID. O config‐vVol deve oferecer suporte a diretórios e outras operações necessárias para o NFS.
Virtual Volumes e NVMe
Virtual Volumes é compatível com protocolos NVMe, incluindo NVMe sobre Fibre Channel e NVMe sobre TCP. Um objeto de volume virtual é mapeado para um namespace em um subsistema NVMe. Os grupos ANA no subsistema NVMe são vistos como endpoints de protocolo virtual no host ESXi.
Os endpoints de protocolo virtual são usados para gerenciamento de estado do caminho à medida que o estado do grupo ANA muda. O host ESXi descobre os grupos ANA dinamicamente, conforme e quando necessário. Isso significa que o endpoint de protocolo virtual é criado somente quando o host ESXi precisa de acesso de E/S a um volume virtual de namespace no subsistema NVMe. O Config-vVols no NVMe é semelhante ao SCSI formatado com VMFS. Eles também são usados para armazenar os arquivos de metadados da VM.
Para configurar o NVMe com Virtual Volumes em seu host ESXi, consulte NVMe e Virtual Volumes.
Virtual Volumes Arquitetura
Um diagrama de arquitetura fornece uma visão geral de como todos os componentes da funcionalidade Virtual Volumes interagem entre si.
Assista ao vídeo para obter informações sobre a arquitetura Virtual Volumes.
