將 ESXi 與 SAN 搭配使用可提高彈性、效率以及可靠性。將 ESXi 與 SAN 搭配使用還可支援集中式管理、容錯移轉和負載平衡技術。

將 ESXi 與 SAN 搭配使用有以下好處：

  • 您可安全地儲存資料並設定多個通往儲存區的路徑，從而排除單一失敗點。
  • ESXi 主機可存取多個儲存區陣列 (包括不同廠商的陣列) 中顯示的儲存裝置。
  • 將 SAN 與 ESXi 系統搭配使用，可將失敗恢復能力延伸到伺服器。使用 SAN 儲存區時，所有應用程式都可在原始主機出現故障後在其他主機上立即重新啟動。
  • 可以使用 VMware vMotion 執行虛擬機器即時移轉。
  • 如果虛擬機器的主機出現故障，可將 VMware High Availability (HA) 與 SAN 一起使用，在不同伺服器上以虛擬機器的最近一次已知狀態重新啟動虛擬機器。
  • 可使用 VMware Fault Tolerance (FT) 複寫兩台不同主機上的受保護虛擬機器。如果主要主機出現故障，虛擬機器可在次要主機上繼續不中斷地運作。
  • 使用 VMware Distributed Resource Scheduler (DRS) 將虛擬機器從一台主機移轉到另一台主機以實現負載平衡。由於儲存區位於共用 SAN 陣列，因此應用程式可繼續順暢地執行。
  • 如果使用 VMware DRS 叢集，請將 ESXi 主機置於維護模式，以便系統將所有執行中的虛擬機器移轉到其他 ESXi 主機。隨後便可在原始主機上執行升級或其他維護作業。

VMware 虛擬機器的可攜性和封裝完善了此儲存區的共用特性。虛擬機器位於以 SAN 為基礎的儲存區上時，您可以快速關閉一台伺服器上的虛擬機器，並在另一台伺服器上開啟其電源，或在一台伺服器上將其暫停，並在同一網路上的另一台伺服器上恢復作業。此功能允許您在移轉運算資源的同時保持一致的共用存取。

ESXi 和 SAN 使用案例

與 SAN 搭配使用時，ESXi 可獲益於 Storage vMotion、Distributed Resource Scheduler (DRS)、High Availability 等多個 vSphere 功能。

將 ESXi 與 SAN 搭配使用對於下列工作非常有效：

儲存區整併與儲存區配置的簡化
如果使用多台主機，且每台主機都執行多個虛擬機器，則主機上的儲存區將不再充足。您可能需要使用外部儲存區。SAN 可以提供簡單系統架構與其他好處。
零停機時間維護
在執行 ESXi 主機或基礎結構維護時，使用 vMotion 將虛擬機器移轉到其他主機。如果共用儲存區位於 SAN 上，您無需中斷虛擬機器的使用者操作便可執行維護。虛擬機器工作程序將在整個移轉過程中繼續執行。
負載平衡
您可以將主機新增到 DRS 叢集，該主機的資源將成為叢集資源的一部分。系統將持續監控叢集內所有主機和虛擬機器的 CPU 及記憶體資源的散佈情況和使用。DRS 會將這些度量與理想的資源使用進行比較。理想的使用會考慮叢集內資源集區和虛擬機器的屬性、目前需求以及不平衡目標。如果需要，DRS 會執行虛擬機器移轉或提出移轉建議。
災難復原
您可以使用 VMware High Availability 將多台 ESXi 主機設定為叢集。該叢集為虛擬機器中執行的應用程式提供從中斷快速復原和具有成本效益的高可用性。
簡化陣列移轉和儲存區升級
如果購買了新的儲存區系統，可使用 Storage vMotion 執行即時移轉，將虛擬機器從現有儲存區移轉到新的目的地。您可以在不中斷虛擬機器的情況下執行移轉。

將 SAN 儲存區與 ESXi 搭配使用的特性

將 SAN 與 ESXi 主機搭配使用在多個方面不同於傳統的 SAN 用法。

  • 您無法使用 SAN 管理工具存取位於該儲存區上的虛擬機器的作業系統。使用傳統工具，您只能監控 VMware ESXi 作業系統。您可以使用 vSphere Client 來監控虛擬機器。
  • 透過 SAN 管理工具看到的 HBA 屬於 ESXi 系統 (而非屬於虛擬機器)。
  • 一般而言，ESXi 系統會為您執行多重路徑。

決定 LUN 的大小和數目

格式化具有 VMFS 資料存放區的 LUN 之前，必須規劃如何設定 ESXi 系統的儲存區。

當您決定 LUN 時，需要考慮下列事項：

  • 每個 LUN 必須具有正確的 RAID 層級和儲存區特性，適用於在使用該 LUN 的虛擬機器中執行的應用程式。
  • 每個 LUN 只能包含一個 VMFS 資料存放區。
  • 如果有多台虛擬機器存取同一個 VMFS，請使用磁碟共用率來排列虛擬機器的優先順序。

由於以下原因，您可能需要較少、較大的 LUN：

  • 在不向儲存區管理員要求更多空間的情況下，使建立虛擬機器的彈性更大。
  • 使調整虛擬磁碟大小、執行快照等的彈性更大。
  • 使要管理的 VMFS 資料存放區更少。

由於以下原因，您可能需要較多、較小的 LUN：

  • 減少儲存空間浪費。
  • 不同的應用程式可能需要不同的 RAID 特性。
  • 為每個 LUN 設定多重路徑原則和磁碟共用率，進而增加彈性。
  • 使用 Microsoft 叢集服務要求每個叢集磁碟資源位於自己的 LUN 中。
  • 由於對單一磁碟區的爭用較少，因此效能更佳。

當虛擬機器的儲存區特性無法使用時，可能很難決定要佈建的 LUN 的數目和大小。您可以使用預測性或調適性配置決定 LUN 大小和數目。

使用預測性配置決定 LUN 的大小和數目

使用預測性配置進行試驗。

程序

  1. 佈建數個具有不同儲存區特性的 LUN。
  2. 在每個 LUN 上建立一個 VMFS 資料存放區，並根據其特性標記每個資料存放區。
  3. 建立虛擬磁碟，用於包含在 LUN 上建立的 VMFS 資料存放區中的虛擬機器應用程式資料，這些 LUN 具有符合應用程式需求的 RAID 層級。
  4. 使用磁碟共用率來辨別較高優先順序和較低優先順序的虛擬機器。
    備註： 磁碟共用率只與特定主機相關。指派給某一主機上虛擬機器的共用率，並不會影響其他主機上的虛擬機器。
  5. 執行應用程式以判定虛擬機器效能是否可接受。

使用調適型配置決定 LUN 的大小和數目

您可以使用調適型配置來進行實驗。

程序

  1. 佈建一個較大的 LUN (RAID 1+0 或 RAID 5)，同時啟用寫入快取。
  2. 在該 LUN 上建立 VMFS。
  3. 在 VMFS 上建立四個或五個虛擬磁碟。
  4. 執行應用程式來判定磁碟效能是否可接受。

結果

如果效能可接受，您可以在 VMFS 上放置其他虛擬磁碟。如果效能不可接受，請建立新的較大 LUN (可能採用不同的 RAID 層級) 並重複此程序。請使用移轉，以防止在重新建立 LUN 時遺失虛擬機器資料。

選取虛擬機器位置

如果您要嘗試最佳化虛擬機器的效能，儲存位置是個重要因素。根據您的儲存區需求，您可能會選取高效能和高可用性的儲存區或效能較低的儲存區。

視多種因素而定，儲存區可分為不同層：

  • 高層。提供高效能和高可用性。可能提供內建快照，來促進備份及時間點 (PiT) 還原。支援複寫、完全儲存區處理器冗餘和 SAS 磁碟機。使用高成本主軸。
  • 中層。提供中等程度的效能、較低可用性、部分儲存區處理器冗餘和 SCSI 或 SAS 磁碟機。可能提供快照。使用中等成本的主軸。
  • 低層。提供低效能及少許內部儲存區冗餘。使用低端 SCSI 磁碟機或 SATA。

並非所有虛擬機器都必須在整個生命週期內一直位於效能最高及可用性最佳的儲存區中。

當您決定虛擬機器的放置位置時，需要考慮下列事項：

  • 虛擬機器的重要程度
  • 效能和可用性需求
  • PiT 還原需求
  • 備份和複寫需求

由於重要程度或技術發生變更，虛擬機器在其整個生命週期中可能變更階層。重要程度是相對的，並且可能由於多種原因 (包括組織、運作流程、法規需求及災難規劃等方面的變更) 而變更。

第三方管理應用程式

您可以將第三方管理應用程式與 ESXi 主機搭配使用。

大多數 SAN 硬體都隨附有儲存區管理軟體。在許多情況下，此軟體是一個 Web 應用程式，可與連線到網路的任何網頁瀏覽器搭配使用。在其他情況下，此軟體通常在儲存區系統或單一伺服器上執行，獨立於使用 SAN 做為儲存區的伺服器之外。

使用此第三方管理軟體可執行下列工作：

  • 儲存區陣列管理，包括 LUN 建立、陣列快取管理、LUN 對應以及 LUN 安全性。
  • 設定複寫、檢查點、快照或鏡像。

如果在虛擬機器上執行 SAN 管理軟體，您可享有虛擬機器的一系列優點，包括使用 vMotion 和 VMware HA 進行容錯移轉。但是，由於附加了間接層級，管理軟體可能看不到 SAN。在此案例中，您可以使用 RDM。

備註： 虛擬機器是否能夠成功執行管理軟體視特定的儲存區系統而定。

SAN 儲存區備份考量事項

具有適當的備份策略是 SAN 管理的最重要方面之一。在 SAN 環境中，備份有兩個目標。第一個目標是將線上資料封存到離線媒體。可對所有線上資料按時間排程定期重複執行此程序。第二個目標是提供對離線資料的存取權，用於從故障中復原。例如，資料庫復原通常需要擷取目前未連線的已封存的記錄檔。

排程備份取決於多個因素：

  • 重大應用程式的識別，這些應用程式在指定的時間內需要更頻繁的備份週期。
  • 復原點和復原時間目標。考量復原點必需的精確度，以及會為此而等待的時間。
  • 與資料相關聯的變更率 (RoC)。例如，如果使用同步/非同步複寫，RoC 將影響主要儲存裝置與次要儲存裝置之間所需的頻寬量。
  • 對 SAN 環境、儲存區效能，以及其他應用程式的整體影響。
  • SAN 上尖峰流量期間的識別。排程於這些尖峰期間執行的備份會降低應用程式和備份程序的執行速度。
  • 排程資料中心內所有備份的時間。
  • 備份個別應用程式所需的時間。
  • 封存資料的資源可用性，例如離線媒體存取。

設計備份策略時，要包括各應用程式的復原時間目標。也就是考量執行備份所需的時間和資源。例如，如果排定的備份要儲存過多資料，造成復原需要相當長時間，那麼請檢查排定的備份。增加執行備份的頻率，這可減少每次備份的資料量，從而減少復原時間。

如果應用程式需要在特定時間範圍內復原，則備份程序必須提供時間排程及特定資料處理，來滿足此需求。快速復原可能需要使用存放在線上儲存區的復原磁碟區。此程序有助於盡可能避免透過存取速度較慢的離線媒體來取得遺失的資料元件。

使用第三方備份套件

可以使用第三方備份解決方案來保護虛擬機器中的系統、應用程式和使用者資料。

VMware 提供的 Storage APIs - Data Protection 可與第三方產品搭配使用。使用這些 API 時，第三方軟體可以執行備份，而無需在 ESXi 主機上載入備份工作的處理。

使用 Storage APIs- Data Protection 的第三方產品可以執行以下備份工作：
  • 對虛擬機器執行完整、差異、增量映像備份以及還原。
  • 對使用支援的 Windows 和 Linux 作業系統的虛擬機器執行檔案層級備份。
  • 透過對執行受支援的 Microsoft Windows 作業系統的虛擬機器使用 Microsoft 磁碟區陰影複製服務 (VSS)，確保資料一致性。

由於 Storage APIs - Data Protection 使用 VMFS 的快照功能，因此備份不需要停止虛擬機器。這些備份是不間斷的，可以隨時執行，因此不需要更長的備份時段。

如需 Storage APIs - Data Protection 及與備份產品整合的相關資訊，請參閱 VMware 知識庫文章 1021175。