vSphere 支持传统和软件定义的存储环境中的各种存储选项和功能。VSphere 存储元素和各方面的高级概述可帮助您为虚拟数据中心规划合适的存储策略。
vSphere 环境中的传统存储虚拟化模型
通常,存储虚拟化是指从虚拟机及其应用程序中对物理存储资源和容量进行逻辑虚拟化。ESXi 提供主机级别的存储虚拟化。
- 本地存储和联网存储
- 在传统存储环境中, ESXi 存储管理过程以存储管理员在不同存储系统上预先分配的存储空间开始。 ESXi 支持本地存储和联网存储。
- 存储区域网络
- 存储区域网络 (SAN) 是一种将计算机系统(或称 ESXi 主机)连接到高性能存储系统的专用高速网络。 ESXi 可使用光纤通道或 iSCSI 协议连接到存储系统。
- 光纤通道
- 光纤通道 (FC) 是一种存储协议,SAN 使用该协议将数据流量从 ESXi 主机服务器传输到共享存储。该协议将 SCSI 命令打包到 FC 帧中。要连接到 FC SAN,主机要使用光纤通道主机总线适配器 (HBA)。
- Internet SCSI
- Internet iSCSI (iSCSI) 是一种可在计算机系统(或称 ESXi 主机)和高性能存储系统之间使用以太网连接的 SAN 传输。要连接到存储系统,主机要将硬件 iSCSI 适配器或软件 iSCSI 启动器与标准网络适配器搭配使用。
- 存储设备或 LUN
- 在 ESXi 环境中,术语“存储设备”和“LUN”可互换使用。通常,这两个术语都表示通过块存储系统向主机呈现并可用于进行格式化的存储卷。
- 虚拟磁盘
- ESXi 主机上的虚拟机使用虚拟磁盘来存储其操作系统、应用程序文件,以及与其活动关联的其他数据。虚拟磁盘是较大的物理文件或文件集,可以像处理任何其他文件那样复制、移动、存档和备份虚拟磁盘。您可以配置具有多个虚拟磁盘的虚拟机。
- VMware vSphere ® VMFS
- 块存储设备上部署的数据存储使用本机 vSphere 虚拟机文件系统 (Virtual Machine File System, 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。
- NFS
- ESXi 中内置的 NFS 客户端使用网络文件系统 (NFS) 协议通过 TCP/IP 访问位于 NAS 服务器上的 NFS 卷。 ESXi 主机可以挂载卷,并将其用作 NFS 数据存储。
- 裸设备映射
- 除虚拟磁盘外,vSphere 还提供称为裸设备映射 (RDM) 的机制。在虚拟机内部的客户机操作系统需要对存储设备的直接访问权限时,RDM 非常有用。有关 RDM 的信息,请参见 vSphere中的裸设备映射。
vSphere 环境中的软件定义的存储模型
除了像传统存储模型一样对 vSphere 虚拟机中的底层存储容量进行抽象,软件定义的存储也会对存储功能进行抽象。
通过软件定义的存储型号,虚拟机将成为存储置备单元,可以通过灵活的基于策略的机制进行管理。型号涉及以下 vSphere 技术。
- VMware vSphere ® 虚拟卷™ (vVol)
- Virtual Volumes功能可将存储管理范式从管理数据存储内的空间更改为管理存储阵列处理的抽象存储对象。通过 Virtual Volumes,单个虚拟机将成为存储管理单元,而非数据存储。存储硬件可全面控制虚拟磁盘内容、布局和管理。
- VMware vSAN
- vSAN是作为 Hypervisor 的一部分本机运行的分布式软件层。 vSAN可汇总 ESXi 主机集群的本地或直接连接容量设备,并创建在 vSAN 集群的所有主机之间共享的单个存储池。
- 基于存储策略的管理
- 基于存储策略的管理 (Storage Policy Based Management, SPBM) 是一个框架,跨不同的数据服务和存储解决方案(包括 vSAN和 Virtual Volumes)提供单一控制面板。该框架使用存储策略使虚拟机的应用程序需求与存储实体提供的功能保持一致。
- I/O 筛选器
- I/O 筛选器是可以安装到 ESXi主机上的软件组件,并可以向虚拟机提供其他数据服务。根据实施,服务可能包括复制、加密、缓存等。
vSphere Storage API
Storage API 是指一系列 API,第三方硬件、软件和存储提供程序使用这些 API 来开发可增强多项 vSphere 功能和解决方案的组件。
此存储出版物介绍了多个可用于存储环境的 Storage API。有关此系列中其他 API 的信息,包括 vSphere API - Data Protection,请参见 VMware 网站。
vSphere APIs for Storage Awareness
这些 API 也称为 VASA。这些 API 由第三方供应商或 VMware 提供,用于实现 vCenter Server 与底层存储之间的通信。通过 VASA,存储实体可以将其配置、功能、存储运行状况和事件通知给 vCenter Server。同时,VASA 可以将 vCenter Server 的虚拟机存储要求传递给存储实体,并确保存储层满足这些要求。
使用 Virtual Volumes、vSAN、vSphere APIs for I/O Filtering (VAIO) 和存储虚拟机策略时,VASA 将会非常重要。请参见在 vSphere 中使用存储提供程序。
vSphere APIs for Array Integration
这些 API 也称为 VAAI,包括以下组件:
- 硬件加速 API。帮助阵列与 vSphere 集成,以便 vSphere 可以将某些存储操作卸载给阵列。此集成显著降低了主机上的 CPU 开销。请参见vSphere中的存储硬件加速。
- 阵列精简置备 API。帮助监控精简置备存储阵列上的空间使用情况,以防止出现空间不足的情况,并执行空间回收。请参见ESXi 和阵列精简置备。
vSphere APIs for Multipathing
这些 API 也称为可插入存储架构 (Pluggable Storage Architecture, PSA)。利用这些 API,存储合作伙伴可以创建并提供针对各阵列优化的多路径和负载均衡插件。这些插件与存储阵列通信,并确定最佳路径选择策略,以提高从 ESXi 主机到存储阵列的 I/O 性能和可靠性。有关详细信息,请参见在 ESXi 中使用可插入存储架构和路径管理。