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《虛拟資料中心建構指南》——3.6 資料存儲

3.6 資料存儲

在vmware中,存儲空間被稱作資料存儲(datastore)。資料存儲是儲存vm、模闆或者iso映像的存儲資源的虛拟表現形式。資料存儲隐藏了不同技術和存儲解決方案的複雜性,為esx伺服器提供一個統一的模型,無須考慮實作的存儲類型。資料存儲的類型有vmfs和nfs。

注意:vmware的最佳實踐建議适當地将用于存儲模闆或者iso映像的資料存儲與用于vm的資料存儲分離。我們還建議監控資料存儲的可用空間。應該始終有至少25%至30%的可用空間。這些空間對快照或者備份操作以及vm交換來說是必需的。缺乏空間可能造成嚴重的後果,并且可能影響虛拟環境的總體性能。

資料存儲群集又稱資料存儲池(pool of datastore,pod)是一組集合起來形成單個實體的資料存儲,如圖3-15所示。建立資料存儲群集時,可以使用存儲 drs。

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資料存儲群集可能包括來自不同存儲陣列(從性能和容量的角度看)的卷,而且可以混合不同的vmfs(vmfs-3和vmfs-5),但是通常不建議這麼做。在資料存儲群集中不支援混合vmfs和nfs卷。

3.7 storage vmotion

storage vmotion允許不同存儲空間之間vm虛拟磁盤的熱遷移。組成vm的所有檔案從一個資料存儲遷移到同一個存儲陣列或者不同存儲陣列中的另一個資料存儲不會造成服務中斷。存儲陣列可以來自不同的制造商。

注意:vmotion從一個實體伺服器上将vm遷移到另一個伺服器,但是不移動組成vm的檔案。storage vmotion移動虛拟磁盤。這兩個操作不能同時在同一個vm上進行,除非關閉這個vm。

3.7.1 何時使用storage vmotion

storage vmotion用于存儲陣列的預防性維護操作,對于購買新的存儲陣列也可能很有用,因為它不需要服務中斷。遷移很容易以完全透明的方式進行。這将管理者從這一在傳統實體環境中常常很麻煩和敏感的任務中解放出來。storage vmotion允許管理者更換存儲陣列制造商和遷移vm,而不需要複雜的相容性矩陣。

注意:在存儲級活動很少時使用storage vmotion是首選。用storage vmotion進行遷移之前,必須确認源和目标esxi伺服器之間有足夠的存儲帶寬。

3.7.2 storage vmotion的工作原理

vsphere 5中對storage vmotion進行了一些改進。過去曾經使用多種技術。在vsphere4.1中,用髒資料塊跟蹤(dirty block tracking)在源和目标之間複制磁盤資料塊:全複制,然後僅向目标發送修改過的塊

。(髒資料塊跟蹤是變更資料塊跟蹤模式的一種形式)這種技術的問題是切換到目标vm的時間以及源vm中大量i/o負載下的故障風險。在vsphere 5中,如圖3-16所示,storage vmotion建立vm的全複制,然後使用一個鏡像驅動程式在源和目标vm之間分離寫入修改的資料塊。

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i/o鏡像對于連續的磁盤複制是首選的方法,因為它的優點是即使在目标vm速度緩慢的情況下也能保證遷移成功。遷移将更簡短,更可預測。

使用storage vmotion時會發生如下現象:

1)vm的工作檔案夾被複制到目标資料存儲。

2)vm的一個映像(稱作影子vm,shadow vm)使用複制的檔案在目标資料存儲上啟動。影子vm處于暫停狀态。

3)storage vmotion激活一個驅動器(稱作鏡像驅動器,mirror driver)将已經複制的資料塊鏡像寫入目标資料存儲。

4)目标資料存儲的vm磁盤檔案複制完成,同時i/o被鏡像。

5)storage vmotion暫停源vm并将正在執行的源vm傳送給影子vm。

6)舊的檔案夾和vm磁盤檔案被從源資料存儲中删除。

注意:原始檔案隻在目标檔案被正确寫入且發送了确認消息之後才被删除,確定了操作的成功。

storage vmotion在企業版中可用,可以用于具有快照的vm,也支援連結複制的遷移。

3.8 存儲 drs

存儲 drs(sdrs)能夠自動化選擇vm使用的資料存儲,有利于更平衡的性能和更有效的存儲空間利用。這節約了管理者的時間,他們不再需要花費時間選擇所用的資料存儲。為此,資料存儲被集中到資料存儲群集中。

sdrs負責如下操作:

vm初始定位

根據如下因素在資料存儲之間均衡負載:

存儲空間的使用

根據延時确定的i/o負載

初始定位發生在vm創立、移動或者複制的時候。根據叢集資料存儲的已用空間和i/o負載,sdrs提供特定的資料存儲來儲存vmdk。

3.8.1 資料存儲負載均衡

負載均衡每兩個小時根據已用空間,每8個小時根據最近24個小時的曆史資料确定的i/o負載進行。如圖3-17所示,在資料存儲超過使用者定義的磁盤已用空間(預設為80%)和i/o延遲(預設為15毫秒)門檻值時,sdrs做出遷移建議。

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自動化有多個級别:

手工(預設)

自動化

規劃(定時)。例如,規劃模式在備份期間很有趣,它不必移動虛拟磁盤,因而可以在備份操作期間禁用sdrs。

資料存儲維護模式。資料存儲的維護模式從資料存儲中删除所有vmdk,并将它們分布到群集的其他資料存儲中。

這時,你可以問,“sdrs如何檢測資料存儲i/o負載?”

sdrs使用sioc功能和注入器機制選擇最佳的目标資料存儲。注入器用于随機地“注入”i/o以确定每個資料存儲的特征,這能确定與每個資料存儲的響應時間和延時。

3.8.2 親和性規則

如圖3-18所示,可以應用多種親和性規則。

vm内vmdk親和性:所有相同的vmdk vm被放在同一個資料存儲中。

vm内vmdk反親和性:這條規則可以用來確定vmdk被放在不同的資料存儲上。這條規則很有用,例如,這條規則可以用于分離資料庫vm的日志磁盤和資料磁盤。該規則适用于vm中的所有或者部分磁盤。

vm-vm反親和性:不同vm被放在不同的資料存儲中。這提供了vm在資料存儲故障時的備援性。

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sdrs目前有如下限制:

srm不支援sdrs。

sdrs隻能用于esxi5或者更高版本的主機。

3.8.3 配置驅動存儲

配置驅動存儲(profile-driven storage)維護vm和規定存儲需求的相容性。這種功能消除了初始定位錯誤,通過自動化簡化了管理者的日常管理工作。管理者建立包含存儲特征的配置檔案。這些配置可以使用vsphere storage 存儲檢測api(vasa)實施,或者與使用者定義的名額關聯(例如,gold、silver、bronze)。

vm配置檔案在部署、建立、遷移、複制等期間使用。如果vm被放在提供存儲配置檔案定義的容量的存儲空間中,這個存儲就是相容的。配置驅動存儲補充了sdrs的初始定位和vmdk的自動化遷移。