虛擬機(jī)部署一直在面臨諸多挑戰(zhàn)，基于I/O容量和空間利用率手動(dòng)部署虛擬機(jī)過(guò)于復(fù)雜而常常被人們所忽略，而這往往會(huì)導(dǎo)致熱點(diǎn)以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的過(guò)量使用或者是未充分使用。

　　vSphere 5.0在vSphere 4.1的基礎(chǔ)上增加了眾多的存儲(chǔ)特性，在降低存儲(chǔ)管理復(fù)雜性的同時(shí)提供了更大的可擴(kuò)展性。Storage DRS是在vSphere 5.0中引入的一個(gè)新特性，它基于I/O和空間容量提供了更加智能的虛擬機(jī)部署以及負(fù)載均衡機(jī)制，大大降低了部署虛擬機(jī)以及監(jiān)控存儲(chǔ)環(huán)境相關(guān)的問(wèn)題的復(fù)雜性。

　　另外，vSphere 5.0在存儲(chǔ)特性方面的新功能及增強(qiáng)功能還包括VMFS-5，配置文件驅(qū)動(dòng)的存儲(chǔ)，更強(qiáng)大的存儲(chǔ)I/O控制以及Storage vMotion等等。本文對(duì)vSphere 5.0在存儲(chǔ)方面的這些新特性進(jìn)行一個(gè)概要解讀。

　　Storage DRS

　　Storage DRS是在vSphere 5.0中新引入的一個(gè)存儲(chǔ)特性，它基于存儲(chǔ)I/O和空間容量提供了更加智能的虛擬機(jī)部署和負(fù)載均衡機(jī)制，管理員不必再自己去監(jiān)控存儲(chǔ)環(huán)境并手動(dòng)進(jìn)行虛擬機(jī)的Storage vMotion就可實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)性能的***化。

　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群(datastore clusters)是Storge DRS的基礎(chǔ)，VMware在vCenter Server 5.0中引入了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群。簡(jiǎn)而言之，和vSphere 4中我們所熟悉的主機(jī)集群類似，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群將存儲(chǔ)資源聚合在一起，為快速、智能地放置新的虛擬機(jī)以及對(duì)現(xiàn)有工作負(fù)載進(jìn)行負(fù)載均衡提供存儲(chǔ)資源。在創(chuàng)建數(shù)據(jù)集群時(shí)，用戶可以定義存儲(chǔ)的空間利用率和I/O延遲的閾值。在虛擬機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)超出用戶定義的閾值時(shí)，Storage DRS將計(jì)算所有可能的遷移方案，智能地考慮遷移的成本以及優(yōu)勢(shì)，平衡工作負(fù)載。在進(jìn)行虛擬機(jī)的初始部署時(shí)，Storage DRS能夠根據(jù)用戶對(duì)磁盤(pán)空間的限制以及對(duì)I/O負(fù)載的要求，在最小化存儲(chǔ)I/O瓶頸以及對(duì)虛擬機(jī)性能影響的前提下，提供虛擬機(jī)的初始部署建議。我們可以很方便地在vCenter Server中看到所有的初始部署建議以及虛擬機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的遷移建議。

　　Storage DRS同時(shí)支持VMFS和NFS，但是目前在同一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群中還不能同時(shí)存在VMFS和NFS，期待在下一版本的vSphere中能夠提供該功能。

　　在Storage DRS中可以定義關(guān)聯(lián)規(guī)則，控制不同的虛擬磁盤(pán)能否存放在同一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上，這和DRS中的虛擬機(jī)關(guān)聯(lián)規(guī)則類似。在Storage DRS中能夠定義的關(guān)聯(lián)規(guī)則包括VMDK Anti-Affinity(同一個(gè)虛擬機(jī)的不同虛擬磁盤(pán)必須存放在不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中)，VMDK Affinity與VMDK Anti-Affinity正好相反，也就是同一個(gè)虛擬機(jī)的不同磁盤(pán)必須存放在同一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，VM Anti-Affinity用于定義指定的兩個(gè)虛擬機(jī)及其虛擬磁盤(pán)必須存放在不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中。

　　另外在Storage DRS中還可以設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的維護(hù)模式，這為維護(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了便利。和DRS中將主機(jī)設(shè)為維護(hù)模式類似，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)被設(shè)置為維護(hù)模式后，存放在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上的所有虛擬機(jī)和虛擬磁盤(pán)將自動(dòng)遷移至同一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ) cluster中的其他的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上。

　　VMFS-5

　　vSphere 5.0 的VMFS-5在架構(gòu)方面進(jìn)行了眾多改進(jìn)，目的就是降低復(fù)雜性，提高性能和可擴(kuò)展性。

　　首先，和VMFS-3中支持的***LUN大小僅為2TB(選擇***的8MB的塊大小)相比，VMFS-5支持的LUN大小***可達(dá)64TB，大大降低了管理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的復(fù)雜性，為存儲(chǔ)大數(shù)據(jù)提供了保證。

　　其次，VMFS-5將塊大小統(tǒng)一為1MB，在添加LUN時(shí)操作將更加簡(jiǎn)單，但統(tǒng)一塊大小并沒(méi)有絲毫降低VMFS-3中不同塊大小所具有的可擴(kuò)展性和靈活性。我們知道在VMFS-3中存在四種塊大小(1MB，2MB，4MB和8MB)，為確保能夠從VMFS-3平滑升級(jí)至VMFS-5，在文件系統(tǒng)升級(jí)過(guò)程中 vSphere 5.0 并不會(huì)改變?cè)械膲K大小，這確保了不會(huì)破壞VMFS-3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)上的數(shù)據(jù)。

　　***，VMFS-5改進(jìn)了VMFS-3的子塊機(jī)制，能夠更加智能地管理數(shù)量日益增多的小文件。我們知道VMFS-3 支持子塊級(jí)尋址，無(wú)論選擇的塊大小是多大，子塊的大小始終是64KB。VMFS-5中加強(qiáng)了對(duì)子塊級(jí)尋址的支持，降低了管理小文件的開(kāi)銷：在存儲(chǔ)日志文件和虛擬機(jī)的原數(shù)據(jù)時(shí)，VMFS-5能夠分配30,000個(gè)8KB大小的子塊。對(duì)于大小小于1KB的更小的數(shù)據(jù)文件，VMFS-5將使用1KB的小型文件塊進(jìn)行存儲(chǔ)。

　　配置文件驅(qū)動(dòng)的存儲(chǔ)

　　vSphere 5.0引入了配置文件驅(qū)動(dòng)的存儲(chǔ)(Profile-Driven Storage), 減少了部署虛擬機(jī)時(shí)對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行手動(dòng)管理，使基于SLA、可用性、性能以及存儲(chǔ)容量等要求進(jìn)行快速、智能部署虛擬機(jī)成為了可能。我們可以在部署，克隆以及Storge vMotion過(guò)程中使用存儲(chǔ)配置文件(Storage profile)，保證只將符合存儲(chǔ)配置文件定義中要求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群分配給虛擬機(jī)使用。

　　存儲(chǔ)I/O控制

　　vSphere 5.0對(duì)存儲(chǔ)I/O控制進(jìn)了擴(kuò)展，針對(duì)NFS存儲(chǔ)提供了集群級(jí)的I/O份額(share)和限制(limit)控制。當(dāng)超出存儲(chǔ)I/O延遲閾值時(shí)，存儲(chǔ)I/O控制將自動(dòng)限制正在消耗大量不相干的I/O帶寬的虛擬機(jī)，避免了單臺(tái)虛擬機(jī)可能引起的存儲(chǔ)I/O瓶頸，保證使用同一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的其他虛擬機(jī)能夠獲得應(yīng)得的I/O份額。

　　Storage vMotion

　　和vSphere 4.1相比，在vSphere 5.0中，Storage vMotion的增強(qiáng)功能之一就是支持對(duì)帶有快照的虛擬機(jī)以及鏈接克隆(linked clone)進(jìn)行遷移，而且能夠保證原有快照的可用性，這大大簡(jiǎn)化了虛擬機(jī)在不同存儲(chǔ)間進(jìn)行遷移的過(guò)程。

　　另外Storage vMotion通過(guò)使用鏡像模式(Mirror Mode)這一新特性，提高了遷移效率，完全避免了由于遷移超時(shí)而導(dǎo)致Storage vMotion失敗的可能性。在使用Storage vMotion進(jìn)行遷移的過(guò)程中，鏡像驅(qū)動(dòng)器駐留在VMkernel中，而且可以在虛擬機(jī)級(jí)別啟用。鏡像模式通過(guò)對(duì)寫(xiě)入源磁盤(pán)的I/O數(shù)據(jù)塊進(jìn)行鏡像，保證了數(shù)據(jù)同時(shí)寫(xiě)入源磁盤(pán)和目標(biāo)磁盤(pán)，而且源磁盤(pán)和目標(biāo)磁盤(pán)必須同時(shí)對(duì)寫(xiě)入操作進(jìn)行確認(rèn)，I/O數(shù)據(jù)塊的寫(xiě)入才會(huì)生效。當(dāng)遷移過(guò)程中源磁盤(pán)仍有大量數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)，遷移過(guò)程帶來(lái)的效率的提升尤為明顯。

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