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【VMware vSAN 7.0】1.2 vSAN术语和定义—我们有软硬件解决方案

2021/3/21 11:15:33   来源:

VMware vSAN

vSAN 引入了一些必须了解的特定术语和定义。

开始使用 vSAN之前,请查看主要的 vSAN 术语和定义。

磁盘组

磁盘组是为vSAN集群提供性能和容量的主机和物理设备组上的物理存储容量单元。在向 vSAN集群提供其本地设备的每个 ESXi 主机上,设备按磁盘组形式进行组织。

每个磁盘组必须具有一个闪存缓存设备和一个或多个容量设备。用于缓存的设备不能在磁盘组之间共享,也不能用于其他目的。单个缓存设备必须专用于单个磁盘组。在混合集群中,闪存设备用于缓存层,磁盘用于存储容量层。在全闪存集群中,闪存设备用于缓存和容量。有关创建和管理磁盘组的信息,请参见管理 VMware vSAN。

所用容量

所用容量指一个或多个虚拟机随时使用的物理容量。所用容量由多种因素决定,包括 VMDK、保护副本等内容所使用的容量。计算缓存大小时,不考虑用于保护副本的容量。

基于对象的存储

vSAN以灵活的数据容器(称为对象)形式存储并管理数据。对象是指其数据和元数据分布于集群中的逻辑卷。例如,每个 VMDK 是一个对象,每个快照也是一个对象。在 vSAN数据存储上置备虚拟机时,vSAN 为每个虚拟磁盘创建一组由多个组件组成的对象。还创建了虚拟机主页命名空间,用作存储所有虚拟机元数据文件的容器对象。基于已分配的虚拟机存储策略,vSAN单独置备和管理每个对象,同时还可能需要为每个对象创建一个 RAID 配置。

在 vSAN为虚拟磁盘创建对象并确定如何在集群中分布对象时,将考虑以下因素:

  • vSAN确认已根据指定的虚拟机存储策略设置应用虚拟磁盘要求。
  • vSAN可验证置备时使用的集群资源是否正确。例如,vSAN基于保护策略确定要创建的副本数量。性能策略确定为每个副本分配的闪存读取缓存量和创建的带数,以及每个副本在集群中的放置位置。
  • vSAN持续监控和报告虚拟磁盘的策略合规性状态。如果发现任何不合规的策略状态,您必须进行故障排除并解决根本问题。

    注:必要时,可以编辑虚拟机存储策略设置。更改存储策略设置不会影响虚拟机访问。 vSAN会主动限制用于重新配置的存储和网络资源,以最大限度地降低对象重新配置对正常工作负载的影响。更改虚拟机存储策略设置时, vSAN可能启动对象重新创建过程,随后会重新同步。请参见 vSAN 监控和故障排除。

  • vSAN确认所需保护组件(例如镜像和见证)位于不同的主机或故障域上。例如,为了在出现故障时重新构建组件,vSAN将查找符合放置规则的 ESXi 主机,根据此规则,虚拟机对象的保护组件必须放置在两个不同的主机上或分布在不同的故障域中。

vSAN数据存储

在集群上启用 vSAN后,将创建一个vSAN 数据存储。其在可能存在的数据存储列表上将以其他数据存储类型显示,包括 Virtual Volumes、VMFS 和 NFS。单个vSAN数据存储可以为每个虚拟机或每个虚拟磁盘提供不同的服务级别。在 vCenter Server® 中,vSAN 数据存储的存储特性显示为一组功能。为虚拟机定义存储策略时,可以引用这些功能。以后部署虚拟机时,vSAN使用该策略并根据每个虚拟机的要求以最优方式放置虚拟机。有关使用存储策略的一般信息,请参见《vSphere 存储》文档。

vSAN数据存储具有一些需要考虑的特定特性。

  • vSAN提供集群中所有主机(无论是否向集群提供存储)均可访问的单个vSAN 数据存储。每个主机均可挂载任何其他数据存储,包括 Virtual Volumes、VMFS 或 NFS。
  • 可以使用 Storage vMotion 在 vSAN数据存储、NFS 数据存储和 VMFS 数据存储之间移动虚拟机。
  • 仅用于容量的磁盘和闪存设备可以提供数据存储容量。用于闪存缓存的设备不计入数据存储的一部分。

对象和组件

每个对象由一组组件组成,由虚拟机存储策略中正在使用的功能决定。例如,通过将允许的故障数主要级别设置为 1,vSAN 可确保副本和见证等保护组件放置在vSAN 集群中的不同主机上,其中每个副本是一个对象组件。此外,在相同策略中,如果每个对象的磁盘带数配置为 2 个或更多,vSAN 还可以跨多个容量设备条带化对象,每个条带视为指定对象的一个组件。必要时,vSAN也可以将大型对象分成多个组件。

vSAN数据存储包含以下对象类型:

虚拟机主页命名空间

所有虚拟机配置文件均存储在虚拟机主目录中,例如 .vmx、日志文件、vmdk 以及快照增量描述文件。

VMDK

虚拟机磁盘或 .vmdk 文件,用于存储虚拟机硬盘驱动器的内容。

虚拟机交换对象

打开虚拟机电源时创建。

快照增量 VMDK

生成虚拟机快照时创建。

内存对象

创建或挂起虚拟机时,选择快照内存选项时创建。

虚拟机合规性状态:“合规”和“不合规”

虚拟机中一个或多个对象未满足分配的存储策略要求时,虚拟机被视为不合规。例如,其中一个镜像副本无法访问时,状态可能会变得不合规。如果虚拟机与存储策略中定义的要求相符,虚拟机的状态则为合规。在虚拟磁盘页面的物理磁盘放置位置选项卡中,可确定虚拟机对象的合规性状态。有关对 vSAN 集群进行故障排除的信息,请参见vSAN 监控和故障排除。

组件状态:“已降级”和“不存在”状态

vSAN确认以下组件的故障状态:

  • 已降级。如果vSAN检测到永久组件故障并确定该故障组件无法恢复到原始工作状态,则该组件将处于“已降级”状态。因此,vSAN将立即开始重新构建已降级组件。组件位于发生故障的设备上时,可能会出现该状态。
  • 不存在。vSAN检测到临时组件故障,其中组件及其所有数据可以恢复且vSAN 能够恢复其原始状态,则该组件处于“不存在”状态。重新启动主机或从vSAN主机上拔出设备时,可能会出现该状态。等待 60 分钟后,vSAN将开始重新构建处于“不存在”状态的组件。

对象状态:“正常”和“不正常”

根据集群中出现的故障类型和数量,对象可能处于以下状态之一:

  • 正常。当至少一个完整的 RAID 1 镜像可用或者最低所需数据段数可用时,则认为对象处于正常状态。
  • 不正常。如果没有可用的完整镜像,或者 RAID 5 或 RAID 6 对象不满足数据段最低数量要求,则该对象将被视为不正常。如果对象的投票数少于 50%,则该对象不正常。如果集群中出现多个故障,则可能导致对象不正常。对象的运行状态视为不正常时,会影响关联虚拟机的可用性。

证明

证明是一个仅包含元数据的组件,不包含任何实际应用程序数据。如果发生潜在故障,则在需要确定正常运行的数据存储组件的可用性时,可将其用作 Tie Breaker。如果使用磁盘格式 1.0,则见证会在 vSAN数据存储中占用约 2 MB 空间来存放元数据,而如果使用磁盘格式 2.0 或更高版本,则会占用 4 MB 空间。

vSAN6.0 及更高版本会通过一个非对称投票系统来保持仲裁,其中,每个组件可能使用多个投票来决定对象的可用性。构成虚拟机存储对象的投票中超过 50% 必须始终可以访问,该对象才视为可用。如果可供所有主机访问的投票数等于或少于 50%,则vSAN数据存储将无法再访问该对象。无法访问的对象可能会影响相关虚拟机的可用性。

基于存储策略的管理 (SPBM)

使用vSAN时,可以采用策略的形式定义虚拟机的存储要求,例如性能和可用性。vSAN可确保为已部署到vSAN 数据存储的虚拟机至少分配一个虚拟机存储策略。当您了解虚拟机的存储要求时,可以定义存储策略并将其分配给虚拟机。如果部署虚拟机时不应用存储策略,vSAN 将自动分配默认 vSAN 策略,其中允许的故障数主要级别设置为 1,每个对象一个磁盘带,且虚拟磁盘精简置备。为获得最佳效果,应定义您自己的虚拟机存储策略,即使您的策略要求与默认存储策略中定义的相同。有关使用 vSAN 存储策略的信息,请参见管理 VMware vSAN。

vSphere PowerCLI

VMware vSphere PowerCLI 增加了vSAN的命令行脚本支持,有助于自动完成配置和管理任务。vSphere PowerCLI 提供 vSphere API 的 Windows PowerShell 接口。PowerCLI 包含用于管理vSAN组件的 cmdlet。有关使用 vSphere PowerCLI 的信息,请参见《vSphere PowerCLI 文档》。

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