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VMware vSphere 下的虛擬卷-vVols之巨集杉科技解析VVOL功能的儲存“全武功”

2017年9月,巨集杉科技全線儲存產品歷經多達299項的嚴格測試,全部通過VMware的VVOL認證,成為國內僅有的全線產品全部通過VVOL認證的專業儲存廠商。

VVOL自推出以來,主流儲存廠商都在全力認證,可以說VVOL已經成為儲存在VMware環境下,最為重要的適用標準之一,那麼為什麼業界都認為VVOL才是基於VMware應用的儲存“全武功”呢?VAAI和VASA不是已經解決了很多問題嗎?待巨集杉科技為您詳細解析。

提問:不是已經有VAAI和VASA了嗎?為什麼還要VVOL?

核心問題:VMDK檔案與儲存LUN的脫節

巨集杉解析:首先,虛擬化環境對儲存的需求與傳統業務有很大的區別,絕大多數情況,虛擬機器是建立在共享儲存上的,特別是虛擬化提供的主要特性,如vMotion,HA,Storage vMotion、FT這類涉及遷移的功能,對共享儲存的依賴是不可避免的;其次,在虛擬機器數量巨大的大型虛擬化環境下,需要虛擬機器快照、複製等高階特性應用時,為了不影響虛擬化主機的效能,通常希望能夠通過共享儲存的相關功能,實現批量虛擬機器進行。因此,大型的VMware環境下虛擬機器的儲存空間管理和儲存效能調優,往往成為很大的問題。

其實,在VVOL之前,VMware和各主流儲存廠商已經推出了相關的協議或者解決方案,以促進雙方的應用適應性和調優。大家耳熟能詳的VMware儲存協議主要兩個:VAAI(vStorageAPIs for Array Integration)和VASA協議(VMWare vSphere Storage API - Storage Awareness),兩個協議在VMware環境下實現的重要儲存功能是:前者是通過儲存系統提供API對接虛擬機器的儲存應用,達到效能調優的目的,後者是增加了vCenter自動感知物理儲存裝置,提供了具體的管理介面。可以說儲存廠商和VMwaer都是竭盡全力,但最終都發現瞭解決不了的核心問題——VMDK與儲存脫節。

這如何理解呢?如上圖所示,最直白的講法就是:實際應用是把多個虛擬機器實體的VMDK檔案,放在一個儲存的LUN上,但VMDK不知道儲存LUN的存在,同時,儲存LUN的管理也顧不上每個VMDK檔案的忙與閒,最終結果是效能調優和資源管理往往無從下手,而VVOL的本質上就是能讓儲存感知到虛擬LUN(對應VMDK)的存在。

VVOL是最佳的虛擬機器儲存“全武功”嗎?

解決方案:VVOL與巨集杉儲存的高階特性相結合,虛擬機器直接擁有儲存的“全武功”

巨集杉解析:將虛擬機器的VMDK和儲存LUN管理緊耦合的解決方法就是讓儲存知道虛擬機器的存在,並在儲存級實現虛擬機器對VMDK的所有操作(快照,克隆,策略等)。這裡引入的虛擬卷VVOL(virtual volume),是架設在虛擬機器和儲存之間的一座橋,讓虛擬機器成為儲存管理和儲存高階功能策略的基本單元。

從巨集杉的角度來看,VVOL類似於儲存池中劃分出的LUN,通過巨集杉的ODSP系統將操作和策略配置都綁在VVOL上。而VMware角度裡看到的虛擬卷就是一個VMDK,一個快照或者一個配置檔案,現有虛擬架構和操作流程無需任何改變。虛擬卷能夠感知虛擬機器的資料操作,並將其轉發給儲存執行。

具體實現的方式又引入幾個概念:

· Storage Container(SC):ESXi中看到的虛擬儲存池。背後可跨多個不同型別,不同廠商的儲存裝置,提供虛擬資源管理,訪問控制等功能。

· Protocol Endpoint(PE):處理虛擬機器IO的元件。每個儲存裝置對應一個PE,虛擬機器的IO發到PE,由PE定向到對應的VVOL。

· Storage Provider(SP):實現vCenter和儲存裝置間的通訊。

VMware提供標準介面,由儲存廠商在儲存端實現,使用VASA(VMware vStorage APIs forStorage Awareness )介面與vCenter間建立儲存配置通道。VVOL之前,VASA資訊流是單向的,儲存只是將資訊(磁碟型別,資料功能)提供給vCenter,而VVOL實現了雙向通訊,vCenter可以將虛擬機器對儲存的需求推送到儲存裝置。

最終的結果如上圖:虛擬機器的劃分同時完成相關儲存卷的分配,一個虛擬機器由一個或若干個VVOL組成,每個配置檔案及VMDK都是一個VVOL,儲存在某個儲存裝置上,虛擬機器與儲存裝置之間由上述三個核心元件組成,由上至下,共同支撐實現了VVOL操作流程,整個過程VMware只提起相關的需求,具體執行有巨集杉儲存完成,並且巨集杉儲存的快照、複製、自動精簡配置等高階特性,可以按照明確的虛擬機器與VVOL對應關係進行,這樣做就全面解決了VMDK檔案與儲存LUN的脫節的根本問題,舉個例子:VVOL的方式就完全避免了LUN上的一個虛機啟動快照或複製策略,LUN上的其他虛擬機器也必須跟著執行的問題。

巨集杉總結:巨集杉科技的儲存與VVOL相結合,實現了儲存LUN管理和虛擬機器對應管理的緊耦合,同時,實現了儲存高階特性功能:快照、複製等特性與對應虛擬機器的無縫對接,最終實現了VMware環境下的儲存“全武功”。

轉自http://www.macrosan.com/news_detail.aspx?k1=7&k2=36&id=79