In herkömmlichen Speicherumgebungen beginnt der ESXi-Speichermanagement-Prozess mit dem Speicherplatz, den der Speicheradministrator auf verschiedenen Speichersystemen zuweist. ESXi unterstützt sowohl den lokalen als auch den Netzwerkspeicher.
Lokaler Speicher
Bei lokalem Speicher kann es sich um interne Festplatten auf Ihrem ESXi-Host handeln. Sie können auch externe Speichersysteme aufnehmen, die sich außerhalb befinden und über Protokolle wie SAS oder SATA direkt mit dem Host verbunden sind.
Lokale Speichergeräte benötigen kein Speichernetzwerk für die Kommunikation mit Ihrem Host. Sie benötigen ein an die Speichereinheit angeschlossenes Kabel und möglicherweise einen kompatiblen HBA in Ihrem Host.
In der folgenden Abbildung wird eine virtuelle Maschine angezeigt, die lokalen SCSI-Speicher verwendet.
Bei diesem Beispiel einer lokalen Speichertopologie verwendet der ESXi-Host eine einzelne Verbindung zu einer Speicherfestplatte. Auf diesem Gerät können Sie einen VMFS-Datenspeicher erstellen, der zur Speicherung der Festplattendateien der virtuellen Maschine verwendet wird.
Obwohl diese Speicherkonfiguration möglich ist, wird sie nicht empfohlen. Die Verwendung einzelner Verbindungen zwischen Speichergeräten und Hosts sorgt für einzelne Ausfallstellen, die Störungen verursachen können, wenn eine Verbindung unzuverlässig wird oder ausfällt. Da die meisten lokalen Speichergeräte jedoch keine Unterstützung für mehrere Verbindungen bieten, können Sie für den Zugriff auf den lokalen Speicher nicht mehrere Pfade verwenden.
ESXi unterstützt verschiedene lokale Speichergeräte einschließlich SCSI-, IDE-, SATA-, USB-, SAS-Flash- und NVMe-Geräten.
Lokaler Speicher unterstützt die gemeinsame Nutzung auf mehreren Hosts nicht. Nur ein Host hat Zugriff auf einen Datenspeicher auf einem lokalen Speichergerät. Infolgedessen können Sie zwar lokalen Speicher verwenden, um VMs zu erstellen, aber keine VMware-Funktionen, die gemeinsam genutzten Speicher erfordern, z. B. HA und vMotion.
Wenn Sie jedoch einen Cluster von Hosts verwenden, die nur über lokale Speichergeräte verfügen, können Sie vSAN implementieren. vSAN wandelt lokale Speicherressourcen in softwaredefinierten freigegebenen Speicher um. Mit vSAN können Sie Funktionen verwenden, die freigegebenen Speicher benötigen. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation Verwalten von VMware vSAN.
Netzwerkspeicher
Netzwerkspeicher bestehen aus externen Speichersystemen, die Ihr ESXi-Host zur Remotespeicherung von Dateien der virtuellen Maschinen verwendet. In der Regel greift der Host über ein Hochgeschwindigkeitsnetzwerk auf diese Systeme zu.
Netzwerkspeichergeräte werden gemeinsam genutzt. Auf Datenspeicher auf Netzwerkspeichergeräten können mehrere Hosts gleichzeitig zugreifen. ESXi unterstützt mehrere Netzwerkspeichertechnologien.
Zusätzlich zu dem in diesem Thema behandelten traditionellen Netzwerkspeicher unterstützt VMware virtualisierten gemeinsam genutzten Speicher, wie beispielsweise vSAN. vSAN wandelt die internen Speicherressourcen Ihrer ESXi-Hosts in gemeinsam genutzten Speicher um, der Funktionen wie High Availability und vMotion für virtuelle Maschinen bereitstellt. Weitere Informationen finden Sie in der Dokumentation Verwalten von VMware vSAN.
Fibre-Channel (FC)
Speichert Dateien virtueller Maschinen extern in einem FC-Speichernetzwerk (Storage Area Network, SAN). Ein FC-SAN ist ein spezielles Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, das Ihre Hosts mit Hochleistungsspeichergeräten verbindet. Das Netzwerk verwendet das Fibre-Channel-Protokoll, um SCSI- oder NVMe-Datenverkehr von virtuellen Maschinen an die FC SAN-Geräte zu transportieren.
Für den Anschluss an das FC-SAN muss der Host mit Fibre-Channel-HBAs (Hostbusadaptern) ausgestattet sein. Sofern Sie nicht mit Fibre-Channel-Direktverbindungsspeicher arbeiten, benötigen Sie Fibre-Channel-Switches für die Weiterleitung der zu speichernden Daten. Wenn der Host FCoE-Adapter (Fibre Channel-over-Ethernet-Adapter) enthält, können Sie mithilfe eines Ethernet-Netzwerks eine Verbindung zu Ihren gemeinsam genutzten Fibre-Channel-Geräten herstellen.
Fibre-Channel-Speicher zeigt virtuelle Maschinen, die einen Fibre-Channel-Speicher verwenden.
Bei dieser Konfiguration ist der Host mithilfe eines Fibre-Channel-Adapters mit einem SAN-Fabric verbunden, das aus Fibre-Channel-Switches und Speicher-Arrays besteht. LUNs eines Speicherarrays können vom Host verwendet werden. Sie können auf die LUNs zugreifen und Datenspeicher für Ihre Speicheranforderungen erstellen. Die Datenspeicher verwenden das VMFS-Format.
Weitere Informationen über das Einrichten des Fibre-Channel-SANs finden Sie unter Verwenden von ESXi mit Fibre-Channel-SAN.
Internet-SCSI (iSCSI)
Speichert Dateien virtueller Maschinen auf Remote-iSCSI-Speichergeräten. iSCSI packt SCSI-Speicherdatenverkehr in das TCP/IP-Protokoll, sodass dieser über standardmäßige TCP/IP-Netzwerke anstatt über ein spezielles Fibre-Channel-Netzwerk übertragen werden kann. Bei einer iSCSI-Verbindung dient der Host als Initiator, der mit einem Ziel kommuniziert, das sich in externen iSCSI-Speichersystemen befindet.
ESXi unterstützt die folgenden iSCSI-Verbindungstypen:
- Hardware-iSCSI
- Der Host stellt eine Verbindung mit dem Speicher über einen Drittanbieter-Adapter her, der zur Auslagerung der iSCSI- und Netzwerkverarbeitung geeignet ist. Hardwareadapter können sowohl abhängig als auch unabhängig sein.
- Software-iSCSI
- Ihr Host verwendet einen auf Software basierenden iSCSI-Initiator im VMkernel für die Verbindung mit dem Speicher. Bei diesem iSCSI-Verbindungstyp benötigt der Host nur einen Standardnetzwerkadapter zum Herstellen der Netzwerkverbindung.
Sie müssen iSCSI-Initiatoren konfigurieren, damit der Host auf iSCSI-Speichergeräte zugreifen und diese anzeigen kann.
iSCSI-Speicher stellt verschiedene Typen von iSCSI-Initiatoren dar.
Im linken Beispiel verwendet der Host einen Hardware-iSCSI-Adapter für die Verbindung zum iSCSI-Speichersystem.
Im rechten Beispiel verwendet der Host zum Verbinden mit dem iSCSI-Speicher einen Software-iSCSI-Adapter und eine Ethernet-Netzwerkkarte.
Die iSCSI-Speichergeräte des Speichersystems stehen dem Host nun zur Verfügung. Sie können auf die Speichergeräte zugreifen und VMFS-Datenspeicher erstellen, die Sie zur Speicherung benötigen.
Weitere Informationen über das Einrichten des iSCSI-SANs finden Sie unter Verwenden von ESXi mit iSCSI-SAN.
Network-Attached Storage (NAS)
Speichert Dateien von virtuellen Maschinen auf Remotedateiservern, auf die über ein standardmäßiges TCP/IP-Netzwerk zugegriffen wird. Der in ESXi integrierte NFS-Client verwendet das NFS (Network File System)-Protokoll, Version 3 oder 4.1, um mit den NAS-/NFS-Servern zu kommunizieren. Für die Netzwerkverbindung benötigt der Host einen Standardnetzwerkadapter.
Sie können ein NFS-Volume direkt auf dem ESXi-Host mounten. Sie können dann mit dem NFS-Datenspeicher virtuelle Maschinen ebenso wie mithilfe von VMFS-Datenspeichern speichern und verwalten.
NFS-Speicher zeigt eine virtuelle Maschine, die einen NFS-Datenspeicher zur Speicherung ihrer Dateien verwendet. In dieser Konfiguration stellt der Host über einen regulären Netzwerkadapter eine Verbindung zu dem NAS-Server her, auf dem die virtuellen Festplattendateien gespeichert sind.
Weitere Informationen über das Einrichten eines NFS-Speichers finden Sie unter NFS-Datenspeicherkonzepte und -vorgänge in vSphere-Umgebung.
Gemeinsam genutztes Serial Attached SCSI (SAS)
Speichert virtuelle Maschinen auf direkt angeschlossenen SAS-Speichersystemen, die gemeinsamen Zugriff auf mehrere Hosts bieten. Diese Art des Zugriffs ermöglicht mehreren Hosts, auf denselben VMFS-Dateispeicher auf eine LUN zuzugreifen.
NVMe over Fabrics-Speicher
VMware NVMe over Fabrics (NVMe-oF) stellt Konnektivität über Entfernungen zwischen einem Host und einem Zielspeichergerät auf einem freigegebenen Speicher-Array bereit. VMware unterstützt verschiedene Technologien, einschließlich NVMe over RDMA (mit RoCE v2-Technologie), NVMe over Fibre Channel und NVMe over TCP/IP. Weitere Informationen finden Sie unter NVMe-Speicher von VMware.
Vergleich der Speichertypen
Welche vSphere-Funktionen unterstützt werden ist abhängig von der verwendeten Speichertechnologie.
In der folgenden Tabelle werden die Netzwerkspeichertechnologien verglichen, die ESXi unterstützt.
| Technologie | Protokolle | Übertragungen | Schnittstelle |
|---|---|---|---|
| Fibre-Channel | FC/SCSI, FC/NVMe | Blockzugriff für Daten/LUN | FC-HBA |
| Fibre-Channel über Ethernet | FCoE/SCSI | Blockzugriff für Daten/LUN | Converged Network Adapter (Hardware-FCoE) |
| iSCSI | IP/SCSI | Blockzugriff für Daten/LUN |
|
| NAS | IP/NFS | Datei (kein direkter LUN-Zugriff) | Netzwerkadapter |
In der folgenden Tabelle werden die von verschiedenen Speichertypen unterstützen vSphere-Funktionen verglichen.
| Speichertyp | Starten von VMs | vMotion | Datenspeicher | RDM | VM-Cluster | vSphere HA und DRS | Storage APIs - Data Protection |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lokaler Speicher | Ja | Nein | VMFS | Nein | Ja | Nein | Ja |
| Fibre-Channel | Ja | Ja | VMFS | Ja | Ja | Ja | Ja |
| iSCSI | Ja | Ja | VMFS | Ja | Ja | Ja | Ja |
| NAS über NFS | Ja | Ja | NFS 3 und NFS 4.1 | Nein | Nein | Ja | Ja |
Ziel- und Gerätedarstellungen
Im ESXi-Kontext beschreibt der Begriff „Ziel“ eine einzelne Speichereinheit, auf die der Host zugreifen kann. Die Begriffe „Speichergerät“ und „LUN“ beschreiben ein logisches Volume, das Speicherplatz auf einem Ziel darstellt. Im ESXi-Kontext bedeuten beide Begriffe auch ein Speichervolume, das mit dem Host von einem Speicherziel bereitgestellt wird und zur Formatierung zur Verfügung steht. Speichergerät und LUN sind häufig austauschbar.
Verschiedene Speicheranbieter bieten ESXi-Hosts die Speichersysteme unterschiedlich an. Einige Anbieter bieten mehrere Speichergeräte bzw. LUNs auf einem einzigen Ziel, während andere Anbieter mehrere Ziele mit je einer LUN verknüpfen.
In der vorliegenden Abbildung sind in jeder dieser Konfigurationen drei LUNs verfügbar. Im ersten Fall stellt der Host eine Verbindung zum Ziel her, obwohl in diesem Ziel drei LUNs vorhanden sind, die verwendet werden können. Jede LUN steht für ein einzelnes Speicher-Volume. Im zweiten Fall erkennt der Host drei unterschiedliche Ziele mit je einer LUN.
Ein Gerät oder eine LUN wird durch den UUID-Namen identifiziert. Wenn eine LUN von mehreren Hosts gemeinsam verwendet wird, muss sie für alle Hosts mit der gleichen UUID bereitgestellt werden.
Speicherzugriff durch virtuelle Maschinen
Wenn eine virtuelle Maschine mit ihrer virtuellen Festplatte kommuniziert, die in einem Datenspeicher gespeichert ist, ruft sie SCSI- oder NVMe-Befehle auf. Da sich die Datenspeicher auf verschiedenen Arten physischer Speicher befinden können, werden diese Befehle je nach Protokoll, das der ESXi-Host zur Anbindung an ein Speichergerät verwendet, umgewandelt.
Die virtuelle Festplatte wird unabhängig vom Typ des Speichergeräts, den Ihr Host verwendet, immer als gemountetes SCSI- oder NVMe-Gerät angezeigt. Die virtuelle Festplatte verbirgt die physische Speicherebene vor dem Betriebssystem der virtuellen Maschine. Dadurch können in der virtuellen Maschine Betriebssysteme ausgeführt werden, die nicht für bestimmte Speichersysteme, z. B. SAN, zertifiziert sind.
Die folgende Abbildung zeigt die Unterschiede zwischen den Speichertypen: Fünf virtuelle Maschinen verwenden unterschiedliche Arten von Speichern.
