Pour stocker des disques virtuels, ESXi utilise des banques de données. Les banques de données sont des conteneurs logiques qui cachent les spécificités du stockage physique aux machines virtuelles et fournissent un modèle uniforme pour stocker les fichiers de machine virtuelle. Les banques de données que vous déployez sur des périphériques de stockage des blocs utilise le format VMFS (vSphere Virtual Machine File System) natif. Il s'agit d'un format de système de fichiers haute performance qui est optimisé pour stocker les machines virtuelles.

Utilisez vSphere Client pour configurer une banque de données VMFS d'avance sur un périphérique de stockage basé sur des blocs détecté par votre hôte ESXi. La banque de données VMFS peut être étendue pour englober plusieurs périphériques de stockage physique notamment des LUN de réseau SAN et le stockage local. Cette fonction vous permet de regrouper le stockage et vous assure une grande souplesse de création de banque de données nécessaires à vos machines virtuelles.

Vous pouvez augmenter la capacité de la banque de données pendant que les machines virtuelles fonctionnent sur la banque de données. Ainsi, vous pouvez augmenter l'espace de vos banques de données VMFS si votre machine virtuelle en a besoin. VMFS est conçu pour un accès simultané depuis plusieurs machines physiques et met en place les contrôles d'accès appropriés sur les fichiers des machines virtuelles.

Versions des banques de données VMFS

Plusieurs versions du système de fichiers VMFS ont été publiées depuis son introduction. Actuellement, ESXi prend en charge VMFS5 et VMFS6.

Pour toutes les versions de VMFS prises en charge, ESXi offre une prise en charge complète de la lecture et de l'écriture. Sur les banques de données VMFS prises en charge, vous pouvez créer et mettre sous tension des machines virtuelles.

Tableau 1. Accès de l'hôte aux versions VMFS
VMFS ESXi
VMFS6 Lire et écrire
VMFS5 Lire et écrire
Le tableau suivant compare les principales caractéristiques de VMFS5 et de VMFS6. Pour obtenir des informations supplémentaires, reportez-vous à Configurations maximales.
Tableau 2. Comparaison de VMFS5 et de VMFS6
Caractéristiques et fonctionnalités VMFS5 VMFS6
Accès aux hôtes ESXi version 6.5 et versions ultérieures Oui Oui
Accès aux hôtes ESXi version 6.0 et versions antérieures Oui Non
Banques de données par hôte 512 512
Périphériques de stockage 512n Oui Oui (par défaut)
Périphériques de stockage 512e Oui. Non pris en charge sur les périphériques 512e locaux. Oui (par défaut)
Périphériques de stockage 4Kn Non Oui
Récupération d'espace automatique Non Oui
Récupération d'espace manuelle avec la commande esxcli. Reportez-vous à la section Récupérer manuellement l'espace de stockage accumulé sur VMFS5. Oui Oui
Récupération d'espace à partir du système d'exploitation invité Limitée Oui
Partitionnement des périphériques de stockage GPT Oui Oui
Partitionnement des périphériques de stockage MBR Oui

Pour une banque de données VMFS5 ayant été précédemment mise à niveau depuis VMFS3.

Non
Périphériques de stockage d'une capacité supérieure à 2 To pour chaque extension VMFS Oui Oui
Prise en charge des machines virtuelles à disques virtuels haute capacité ou de disques d'une capacité supérieure à 2 To. Oui Oui
Prise en charge des petits fichiers de 1 Ko Oui Oui
Utilisation par défaut des mécanismes de verrouillage ATS uniquement sur les périphériques de stockage prenant en charge ATS. Reportez-vous à la section Mécanismes de verrouillage VMFS. Oui Oui
Taille du bloc Standard 1 Mo Standard 1 Mo
Snapshots par défaut VMFSsparse pour les disques virtuels d'une capacité inférieure à 2 To.

SEsparse pour les disques virtuels d'une capacité supérieure à 2 To.

SEsparse
Type d'émulation de disque virtuel 512n 512n
vMotion Oui Oui
Storage vMotion sur différents types de banques de données Oui Oui
High Availability et Fault Tolerance Oui Oui
DRS et Storage DRS Oui Oui
RDM Oui Oui
Lorsque vous utilisez des banques de données VMFS, tenez compte des remarques suivantes :
  • Extensions de banque de données. Une banque de données VMFS étendue doit uniquement utiliser des périphériques de stockage homogènes, soit 512n, 512e ou 4Kn. La banque de données étendue ne peut pas s'étendre sur des périphériques de formats différents.
  • Taille de bloc. La taille de bloc sur une banque de données VMFS définit la taille de fichier maximale et la quantité d'espace qu'occupe un fichier. Les banques de données VMFS5 et VMFS6 prennent en charge la taille de bloc de 1 Mo.
  • Storage vMotion. Storage vMotion prend en charge la migration entre les banques de données VMFS, vSAN et Virtual Volumes. vCenter Server effectue des vérifications de compatibilité pour valider Storage vMotion sur différents types de banques de données.
  • DRS de stockage. Les banques de données VMFS5 et VMFS6 peuvent coexister dans le même cluster de banques de données. Cependant, toutes les banques de données du cluster doivent utiliser des périphériques de stockage homogènes. Ne mélangez pas des périphériques de différents formats dans le même cluster de banques de données.
  • Formats de partition des périphériques. Toute nouvelle banque de données VMFS5 ou VMFS6 utilise la table de partition GUID (GPT, GUID partition table) pour formater le périphérique de stockage. Le format GPT vous permet de créer des banques de données d'une capacité supérieure à 2 To. Si votre banque de données VMFS5 a été précédemment mise à niveau depuis VMFS3, elle continue à utiliser le format de partition MBR (Master Boot Record) qui est caractéristique de VMFS3. La conversion vers GPT survient uniquement lorsque vous agrandissez la banque de données pour lui donner une taille supérieure à 2 To.

Banques de données VMFS comme référentiel

ESXi peut formater des périphériques de stockage SCSI tels que des banques de données VMFS. Les banques de données VMFS servent principalement de référentiel aux machines virtuelles.

Note : Ayez toujours une seule banque de données VMFS par LUN.

Vous pouvez stocker plusieurs machines virtuelles sur la même banque de données VMFS. Chaque machine virtuelle, encapsulée dans un ensemble de fichier, occupe un répertoire unique et distinct. Pour le système d'exploitation au sein de la machine virtuelle, VMFS conserve la sémantique du système de fichiers interne, qui garantit un comportement d'application adéquat et une intégrité des données pour les applications s'exécutant dans les machines virtuelles.

Lorsque vous exécutez plusieurs machines virtuelles, VMFS fournit des mécanismes de verrouillage spécifiques pour les fichiers de machine virtuelle. En conséquence, les machines virtuelles peuvent fonctionner en toute sécurité dans un environnement SAN dans lequel plusieurs hôtes ESXi partagent la même banque de données VMFS.

Outre les machines virtuelles, les banques de données VMFS peuvent stocker d'autres fichiers, tels que des modèles de machine virtuelles et des images ISO.

Partager une banque de données VMFS entre des hôtes

En tant que système de fichiers en cluster, VMFS permet à plusieurs hôtes ESXi d'accéder simultanément à la même banque de données VMFS.

Figure 1. Partager une banque de données VMFS entre des hôtes
L'image montre une banque de données VMFS unique à laquelle accèdent plusieurs serveurs.

Pour des informations sur le nombre maximal d'hôtes pouvant se connecter à une banque de données VMFS unique, voir le document Configurations maximales.

Pour s'assurer que plusieurs hôtes n'accèdent pas à la même machine virtuelle en même temps, VMFS met en œuvre un verrouillage sur disque.

Le partage du volume VMFS entre plusieurs hôtes offre plusieurs avantages, notamment :

  • Vous pouvez utiliser VMware Distributed Resource Scheduling (DRS) et VMware High Availability (HA).

    Vous pouvez distribuer des machines virtuelles à travers différents serveurs physiques. Cela signifie que vous exécutez un mélange de machines virtuelles sur chaque serveur de sorte qu'il ne reçoive pas de demandes trop importantes dans la même zone, simultanément. Si un serveur échoue, vous pouvez redémarrer les machines virtuelles sur un autre serveur physique. Si la panne se produit, le verrouillage sur disque pour chaque machine virtuelle est libéré. Pour plus d'informations sur VMware DRS, consultez la documentation Gestion des ressources vSphere. Pour plus d'informations sur VMware HA, consultez la documentation Disponibilité vSphere.

  • Vous pouvez utiliser vMotion pour migrer des machines virtuelles en cours d'exécution depuis un serveur physique vers un autre. Pour obtenir des informations sur la migration de machines virtuelles, reportez-vous à la documentation Gestion de vCenter Server et des hôtes.

Pour créer une banque de données partagée, montez la banque de données sur les hôtes ESXi qui nécessitent l'accès à la banque de données. Reportez-vous à la section Monter des banques de données.

Mises à jour des métadonnées VMFS

Une banque de données VMFS contient, entre autres, les fichiers, les répertoires, les liens symboliques, les fichiers descripteurs RDM des machines virtuelles. La banque de données maintient également une vue cohérente de toutes les informations de mappage pour ces objets. Ces informations de mappage sont appelées métadonnées.

Les métadonnées sont mises à jour chaque fois que vous réalisez des opérations de gestion de banque de données ou de machine virtuelle Exemples d'opérations nécessitant une mise à jour des métadonnées :

  • Création, agrandissement ou verrouillage d'un fichier de la machine virtuelle
  • Modification des attributs d'un fichier
  • Démarrage ou arrêt d'une machine virtuelle
  • Création ou suppression d'une banque de données VMFS
  • Développement d'une banque de données VMFS
  • Création d'un modèle
  • Déploiement d'une machine virtuelle à partir d'un modèle
  • Migration d'une machine virtuelle avec vMotion

Lorsque des modifications sont apportées aux métadonnées dans un environnement de stockage partagé, VMFS utilise des mécanismes de verrouillage spéciaux pour protéger ses données et empêcher plusieurs hôtes d'écrire simultanément sur les métadonnées.

Formats de snapshot sur VMFS

Lorsque vous créez un snapshot, l'état du disque virtuel est préservé, ce qui empêche le système d'exploitation invité d'écrire sur le disque. Un disque delta ou enfant est alors créé. Le disque delta représente la différence entre l'état actuel du disque de machine virtuelle et son état lors de la création du snapshot précédent. Sur la banque de données VMFS, le disque delta est un disque clairsemé.

Les disques clairsemés utilisent le mécanisme de copie sur écriture, dans lequel le disque virtuel ne contient aucune donnée jusqu'à ce que les données y soient copiées par une opération d'écriture. Cette optimisation économise de l'espace de stockage.

Selon le type de votre banque de données, les disques delta utilisent différents formats clairsemés.

Formats de snapshot VMFS5 VMFS 6
VMFSsparse Pour les disques virtuels d'une capacité inférieure à 2 To. S/O
SEsparse Pour les disques virtuels d'une capacité supérieure à 2 To. Pour tous les disques.
VMFSsparse
VMFS5 utilise le format VMFSsparse pour les disques virtuels d'une capacité inférieure à 2 To.

VMFSsparse est mis en œuvre au-dessus de VMFS. La couche VMFSsparse traite les E/S émises vers un snapshot de machine virtuelle. Techniquement, VMFSsparse est un fichier redo-log qui commence vide, immédiatement après la prise d'un snapshot de machine virtuelle. Le fichier redo-log se développe jusqu'à la taille de son vmdk de base, lorsque l'intégralité du vmdk est réécrit avec de nouvelles données après la prise d'un snapshot de machine virtuelle. Ce fichier redo-log est un fichier dans la banque de données VMFS. Lors de la création du snapshot, le vmdk de base attaché à la machine virtuelle est remplacé par le vmdk clairsemé récemment créé.

SEsparse
SEsparse est un format par défaut pour tous les disques delta sur les banques de données VMFS6. Sur VMFS5, SEsparse est utilisé pour les disques virtuels d'une taille égale ou supérieure à 2 To.

SEsparse est un format similaire à VMFSsparse avec certaines améliorations. Ce format utilise l'espace de façon rationnelle et prend en charge la technique de récupération d'espace. Avec la récupération d'espace, les blocs supprimés par le système d'exploitation invité sont marqués. Le système envoie des commandes à la couche SEsparse dans l'hyperviseur pour démapper ces blocs. Ce « démappage » aide à récupérer l'espace alloué par SEsparse une fois que le système d'exploitation invité a supprimé ces données. Pour plus d'informations sur la récupération d'espace, reportez-vous à Récupération d'espace de stockage.

Migration de snapshots

Vous pouvez migrer les machines virtuelles avec des snapshots entre différentes banques de données. Les éléments suivants s'appliquent :
  • Si vous migrez une machine virtuelle avec le snapshot VMFSsparse vers VMFS6, le format du snapshot devient SEsparse.
  • Lorsqu'une machine virtuelle disposant d'un vmdk d'une taille inférieure à 2 To migre vers VMFS5, le format du snapshot devient VMFSsparse.
  • Vous ne pouvez pas mélanger des fichiers redo-log VMFSsparse avec des fichiers redo-log SEsparse dans la même hiérarchie.

Mise à niveau des banques de données VMFS

Vous ne pouvez pas mettre à niveau une banque de données VMFS5 vers VMFS6. Si vous disposez d'une banque de données VMFS5 dans votre environnement, créez une banque de données VMFS6 et migrez les machines virtuelles de la banque de données VMFS5 vers VMFS6.