vSphere unterstützt verschiedene Speicheroptionen und Funktionen in herkömmlichen und softwaredefinierten Speicherumgebungen. Eine allgemeine Übersicht über vSphere-Speicherelemente und -Aspekte unterstützt Sie bei der Planung einer geeigneten Speicherstrategie für Ihr virtuelles Datencenter.

Herkömmliche Speichervirtualisierungsmodelle in der vSphere-Umgebung

Im Allgemeinen handelt es sich bei der Speichervirtualisierung um eine logische Abstraktion von physischen Speicherressourcen und -kapazitäten aus virtuellen Maschinen und deren Anwendungen. ESXi bietet Speichervirtualisierung auf Hostebene.

In einer vSphere -Umgebung wird ein herkömmliches Modell um die folgenden Speichertechnologien und ESXi und vCenter Server-Virtualisierungsfunktionen ausgebaut.
Lokaler und Netzwerkspeicher
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.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Welche Typen von physischen Speichern werden von ESXi unterstützt?.
Storage Area Network (SAN)
Ein SAN (Storage Area Network) ist ein spezielles Hochgeschwindigkeitsnetzwerk, das Computersysteme oder ESXi-Hosts mit Hochleistungsspeichersystemen verbindet. ESXi kann Fibre-Channel- oder iSCSI-Protokolle verwenden, um Verbindungen zu Speichersystemen herzustellen.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Verwenden von ESXi mit SAN.
Fibre-Channel
Fibre Channel (FC) Ist ein Speicherprotokoll, das das SAN zum Übertragen von Datenverkehr von ESXi-Hostservern in den gemeinsam genutzten Speicher verwendet. Das Protokoll verpackt SCSI-Befehle in FC-Frames. Für den Anschluss an das FC-SAN verwendet der Host Fibre-Channel-HBAs (Hostbusadapter).
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Verwenden von ESXi mit Fibre-Channel-SAN.
Internet-SCSI
Internet-SCSI (iSCSI) ist ein SAN-Transport, der Ethernet-Verbindungen zwischen Computersystemen oder ESXi-Hosts und Hochleistungsspeichersystemen nutzen kann. Zum Herstellen der Verbindung mit den Speichersystemen verwenden die Hosts Hardware-iSCSI-Adapter oder Software-iSCSI-Initiatoren mit Standard-Netzwerkadaptern.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Verwenden von ESXi mit iSCSI-SAN.
Speichergerät oder LUN
Im Kontext von ESXi werden die Begriffe „Speichergerät“ und „LUN“ synonym verwendet. Allgemein stehen beide Begriffe für ein Speicher-Volume, das dem Host von einem Blockspeichersystem zur Verfügung gestellt wird und formatiert werden kann.
Siehe Ziel- und Gerätedarstellungen und Verwalten von ESXi-Speichergeräten.
Virtuelle Festplatten
Eine virtuelle Maschine auf einem ESXi-Host verwendet eine virtuelle Festplatte, um das Betriebssystem, die Anwendungsdateien und andere Daten für ihren Betrieb zu speichern. Virtuelle Festplatten sind große physische Dateien bzw. Gruppen von Dateien, die wie jede andere Datei kopiert, verschoben, archiviert und gesichert werden können. Sie können virtuelle Maschinen mit mehreren virtuellen Festplatten konfigurieren.
Für den Zugriff auf virtuelle Festplatten verwendet eine virtuelle Maschine virtuelle NVME- oder SCSI-Controller. Zu diesen virtuellen Controllern gehören BusLogic Parallel, LSI Logic Parallel, LSI Logic SAS, VMware Paravirtual, NVMe und andere.
Jede virtuelle Festplatte befindet sich in einem Datenspeicher, der auf physischem Speicher bereitgestellt wird. Jede virtuelle Festplatte wird vom Standpunkt der virtuellen Maschine aus so angezeigt, als wäre ein SCSI- oder NVMe-Laufwerk mit einem SCSI- oder NVMe-Controller verbunden. Ob auf den physischen Speicher über Speicher- oder Netzwerkadapter auf dem Host zugegriffen wird, ist für das VM-Gastbetriebssystem und die Anwendungen normalerweise transparent.

Informationen zum Konfigurieren von Controllern für VMs finden Sie unter Bedingungen, Einschränkungen und Kompatibilität von SCSI-, SATA- und NVMe-Speichercontrollern.

VMware vSphere ® VMFS
Die Datenspeicher, die Sie auf Blockspeichergeräten bereitstellen, verwenden das native VMFS-Format (vSphere Virtual Machine File System). Es handelt sich dabei um ein spezielles Hochleistungs-Dateisystemformat, das für die Speicherung virtueller Maschinen optimiert ist.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter vSphere VMFS-Datenspeicherkonzepte und -vorgänge.
NFS
In ESXi integrierte NFS-Clients verwenden das Network File System-Protokoll (NFS) über TCP/IP, um auf ein NFS-Volume auf einem NAS-Server zuzugreifen. Der ESXi-Host kann das Volume mounten und es als NFS-Datenspeicher verwenden.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter NFS-Datenspeicherkonzepte und -vorgänge in vSphere-Umgebung.
Raw-Gerätezuordnung
Zusätzlich zu virtuellen Festplatten bietet vSphere einen Mechanismus, der als Raw Device Mapping (RDM) bezeichnet wird. RDM ist nützlich, wenn ein Gastbetriebssystem in einer virtuellen Maschine direkten Zugriff auf ein Speichergerät anfordert. Informationen zu RDMs finden Sie unter Raw-Gerätezuordnung in vSphere.

Softwaredefinierte Speichermodelle in der vSphere-Umgebung

Zusätzlich zu der von traditionellen Speichermodellen durchgeführten Abstrahierung von zugrunde liegenden Speicherkapazitäten von vSphere-VMs werden Speicherfunktionen durch softwaredefinierte Speicherung abstrahiert.

Mit dem softwaredefinierten Speichermodell wird eine virtuelle Maschine zu einer Speicherbereitstellungseinheit und kann über einen flexiblen richtlinienbasierten Mechanismus verwaltet werden. Das Modell umfasst die folgenden vSphere -Technologien.

VMware vSphere ® Virtual Volumes™ (vVols)
Mit der Funktionalität für Virtual Volumes wird bei der Speicherverwaltung nicht mehr der Speicherplatz innerhalb von Datenspeichern verwaltet, sondern es werden abstrakte, von Speicher-Arrays gehandhabte Speicherobjekte verwaltet. Mit Virtual Volumes wird eine einzelne virtuelle Maschine (nicht der Datenspeicher) ein Teil der Speicherverwaltung. Speicherhardware gewinnt somit die vollständige Kontrolle über den Inhalt der virtuellen Festplatten, das Layout und die Verwaltung.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Arbeiten mit VMware vSphere Virtual Volumes.
VMware vSAN
Bei vSAN handelt es sich um eine Software-Ebene, die im Rahmen des Hypervisors ausgeführt wird. vSAN fasst lokale oder direkt angeschlossene Kapazitätsgeräte eines ESXi-Hostclusters zusammen und erstellt einen einzelnen Speicherpool, der von allen Hosts im vSAN-Cluster verwendet wird.
Weitere Informationen finden Sie in der Verwalten von VMware vSAN-Dokumentation unter Administering VMware vSAN.
Speicherrichtlinienbasierte Verwaltung
Die speicherrichtlinienbasierte Verwaltung (SPBM – Storage Policy Based Management) ist ein Framework, das eine einzelne Steuerungskomponente für verschiedene Datendienste und Speicherlösungen bereitstellt, zum Beispiel für vSAN und Virtual Volumes. Bei der Verwendung von Speicherrichtlinien passt das Framework den Anwendungsbedarf der virtuellen Maschinen an die von den Speicherentitäten bereitgestellten Funktionen an.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Speicherrichtlinienbasierte Verwaltung in vSphere.
E/A-Filter
E/A-Filter sind Softwarekomponenten, die auf ESXi-Hosts installiert werden und zusätzliche Datendienste für virtuelle Maschinen anbieten können. Je nach Implementierung enthalten die Dienste möglicherweise Replikation, Verschlüsselung, Zwischenspeicherung und usw.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Filtern der E/A einer virtuellen Maschine in vSphere.

vSphere Storage APIs

Bei den Speicher-APIs (Storage APIs) handelt es sich um eine Reihe von APIs, die von Drittanbieterhardware, -software und Speicheranbietern zur Entwicklung von Komponenten genutzt wird, die zahlreiche vSphere-Funktionen und -Lösungen erweitern.

In dieser Dokumentation zum Speicher werden einige Speicher-APIs beschrieben, die Teil Ihrer Speicherumgebung sind. Informationen zu weiteren APIs dieser Familie, einschließlich „vSphere APIs - Data Protection“, finden Sie auf der VMware-Website.

vSphere APIs for Storage Awareness

Diese auch als VASA bezeichneten APIs, die entweder von externen Anbietern oder von VMware angeboten werden, ermöglichen die Kommunikation zwischen vCenter Server und dem zugrunde liegenden Speicher. Durch VASA können Speicherelemente vCenter Server über ihre Konfiguration, ihre Funktionen sowie den Speicherzustand und Ereignisse informieren. Im Gegenzug kann VASA VM-Speicheranforderungen von vCenter Server an ein Speicherelement übermitteln und sicherstellen, dass die Speicherebene die Anforderungen erfüllt.

VASA wird unverzichtbar, wenn Sie mit Virtual Volumes, vSAN, vSphere APIs for I/O Filtering (VAIO) und VM-Speicherrichtlinien arbeiten. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Verwenden von Speicheranbietern in vSphere.

vSphere APIs for Array Integration

Diese auch als VAAI bezeichneten APIs enthalten die folgenden Komponenten:

  • APIs für die Hardwarebeschleunigung. Unterstützende Arrays für die Integration in vSphere, sodass vSphere bestimmte Speichervorgänge auf das Array auslagern kann. Durch diese Vernetzung wird der CPU-Overhead auf dem Host erheblich reduziert. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Speicher-Hardwarebeschleunigung in vSphere.
  • Array-Thin Provisioning-APIs. Helfen bei der Überwachung der Speicherplatznutzung auf per Thin Provisioning bereitgestellten Speicher-Arrays, um Situationen zu verhindern, in denen kein Speicherplatz mehr vorhanden ist, und um die Speicherplatzrückforderung durchzuführen. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter ESXi und Array-Thin Provisioning.

vSphere APIs für Multipathing

Diese auch als Pluggable Storage Architecture (PSA) bezeichneten APIs ermöglichen Partnern im Speichersektor das Erstellen und Bereitstellen von Plug-Ins zur Unterstützung mehrerer Pfade und des Lastausgleichs, die für jedes Array optimiert sind. Plug-Ins kommunizieren mit Speicher-Arrays und ermitteln die beste Strategie zur Pfadauswahl, um die E/A-Leistung und die Zuverlässigkeit vom ESXi-Host bis zum Speicher-Array zu verbessern. Weitere Informationen finden Sie unter Verwenden von Pluggable Storage Architecture (PSA) und Pfadverwaltung mit ESXi.