ESXi 支援光纖通道 (FC),這是一種儲存區通訊協定,SAN 使用該通訊協定將資料流量從主機傳輸到共用儲存區。本節介紹了如何將 ESXi 與光纖通道 SAN 搭配使用。如需詳細資訊,請查看廠商說明文件。
光纖通道 SAN 概念
如果您是 vSphere 管理員,並計劃設定主機與 SAN 搭配使用,您必須具備 SAN 概念的相關工作知識。在某些出版資料中和網際網路上可以找到 SAN 的相關資訊。這一領域的發展日新月異,請經常查閱這些資源。
- 儲存區域網路 (SAN)
- 儲存區域網路 (SAN) 是將主機伺服器連線到高效能儲存區子系統的專用高速網路。SAN 元件包含主機伺服器中的主機匯流排介面卡 (HBA)、用於路由儲存區流量的交換器、纜線、儲存區處理器 (SP) 以及儲存區磁碟陣列。
- SAN 網狀架構
- 網路上至少存在一台交換器的 SAN 拓撲構成了 SAN 網狀架構。
- 光纖通道 (FC) 通訊協定
- 為將流量從主機伺服器傳輸到共用儲存區,SAN 使用光纖通道 (FC) 通訊協定將 SCSI 或 NVMe 命令封裝到光纖通道框架中。
- 分區
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為限制伺服器存取未分配給該伺服器的儲存區陣列,SAN 將使用分區設定。通常,系統會為存取儲存裝置和 LUN 共用群組的各伺服器群組建立區域。區域會定義哪些 HBA 可連線到哪些 SP。區域內的裝置看不到區域以外的裝置。
分區設定具有以下作用:
- 減少提供給主機的目標和 LUN 數目。
- 控制和隔離網狀架構中的路徑。
- 可以防止非 ESXi 系統存取特定儲存區系統,以及避免 VMFS 資料損毀。
- 可用於分隔不同的環境 (例如,將測試環境與生產環境分開)。
對於 ESXi 主機,可使用單一啟動器分區設定或單一啟動器單一目標分區設定。後者是慣用的分區設定做法。使用較嚴格的分區設定可防止出現 SAN 上可能發生的問題和錯誤組態。
如需詳細指示和最佳分區設定做法,請連絡儲存區陣列或交換器廠商。
- LUN 遮罩
- 設定分區與 LUN 遮罩相似,後者常用於權限管理。LUN 遮罩是使某些主機可使用 LUN 而其他主機無法使用 LUN 的程序。
- 多重路徑
- 在主機伺服器與儲存區之間傳輸資料時,SAN 將使用一種稱為多重路徑的技術。使用多重路徑,您可以透過多個實體路徑從 ESXi 主機到達儲存區系統上的 LUN。
- 路徑容錯移轉
- 通常,從主機到 LUN 的單一路徑由 HBA、交換器連接埠、連接纜線和儲存區控制器連接埠組成。如果路徑中的任何元件發生故障,主機將為 I/O 選取其他可用路徑。偵測發生故障的路徑並切換到其他路徑的程序,稱為路徑容錯移轉。
光纖通道 SAN 中的連接埠
在本說明文件的內容中,連接埠是指裝置與 SAN 的連線。SAN 中的每個節點 (如主機、儲存裝置或網狀架構元件) 都有一或多個連接埠,用於將其連線到 SAN。連接埠可透過多種方式進行識別。
- WWPN (全球連接埠名稱)
- 一種全球唯一的連接埠識別碼,可允許特定應用程式存取適當的連接埠。FC 交換器會探索裝置或主機的 WWPN,並向該裝置指派一個連接埠位址。
- Port_ID (或連接埠位址)
- 在 SAN 中,每個連接埠具有唯一的連接埠識別碼,充當連接埠的 FC 位址。透過此唯一的識別碼使資料能夠由 SAN 路由傳送到適當的連接埠。FC 交換器在裝置登入適當的網狀架構時為其指派連接埠識別碼。僅當裝置登入之後,連接埠識別碼才有效。
使用 N-Port 識別碼虛擬化 (NPIV) 時,單一 FC HBA 連接埠 (N-port) 可使用多個 WWPN 在網狀架構登錄。此方法允許一個 N-port 宣告多個網狀架構位址,每個位址都顯示為一個唯一的實體。當 ESXi 主機時,上述多個唯一識別碼允許在設定過程中為個別虛擬機器指派 WWN。
光纖通道儲存區陣列類型
ESXi 可支援不同的儲存區系統和陣列。通常分為以下類別。
- 主動-主動式儲存區系統
- 支援透過所有可用的儲存連接埠同時存取多個 LUN,而不會明顯降低效能。所有路徑均處於作用中狀態,除非路徑出現故障。
- 主動-被動式儲存區系統
- 儲存區處理器在其中主動提供對指定 LUN 的存取權的系統。其他處理器充當備用 LUN,並且可以主動提供對其他 LUN I/O 的存取權。僅能向指定 LUN 的作用中連接埠成功傳送 I/O。如果透過作用中儲存連接埠存取失敗,則其中一個被動儲存區處理器可透過伺服器對其進行存取而啟動。
- 非對稱儲存區系統
- 支援非對稱邏輯單元存取 (ALUA)。符合 ALUA 標準的儲存區系統對每個連接埠提供不同層級的存取權。使用 ALUA,主機可以判定目標連接埠的狀態,並排列路徑的優先順序。主機會將某些作用中路徑用作主要路徑,並將其他路徑用作次要路徑。
虛擬機器如何存取光纖通道 SAN 上的資料
ESXi 會將虛擬機器的磁碟檔案儲存到位於 SAN 儲存裝置上的 VMFS 資料存放區。虛擬機器客體作業系統向其虛擬磁碟傳送 SCSI 或 NVMe 命令時,SCSI 或 NVMe 虛擬層會將這些命令轉譯為 VMFS 檔案作業。
虛擬機器與其在 SAN 上儲存的虛擬磁碟互動時,將發生以下程序:
- 虛擬機器中的客體作業系統讀取或寫入 SCSI 或 NVMe 磁碟時,將向虛擬磁碟傳送 SCSI 或 NVMe 命令。
- 虛擬機器作業系統中的裝置驅動程式將與虛擬 SCSI 或 NVMe 控制器通訊。
- 虛擬 SCSI 或 NVMe 控制器將命令轉送給 VMkernel。
- VMkernel 執行以下工作。
- 在 VMFS 磁碟區中尋找適當的虛擬磁碟檔案。
- 將虛擬磁碟上區塊的要求對應到適當實體裝置上的區塊。
- 將修改的 I/O 要求從 VMkernel 中的裝置驅動程式傳送到實體 HBA。
- 實體 HBA 執行以下工作。
- 根據 FC 通訊協定的規則將 I/O 要求封裝。
- 將要求傳輸到 SAN。
- 視 HBA 用於連線網狀架構的連接埠而定,其中一個 SAN 交換器會接收要求。交換器會將要求路由到適當的儲存裝置。