Дисковая архитектура Vmware ESXI

Дисковая архитектура Vmware ESXI

Дисковая архитектура Vmware ESXI

Всем привет сегодня мне хочется рассказать, как работает Vmware ESXI на уровне дисковой подсистемы, с какими протоколами дружит. Рассмотрим архитектуру дисковой подсистемы, будет интересно.

Не так давно я писал статью о том что такое виртуализация и ее принцип работы VMware ESXI, советую ознакомится, там я в общих чертах рассказал как работает сам ESXi и посмотрели сравнения с физической инфраструктурой. Далее я хотел бы рассказать о каждой из его составляющих более подробно.

Storage архитектура

На скриншоте снизу представлена схема работы ESXI с дисками. Есть хосты виртуализации, к ним по протоколам

  • NAS > подключение NFS по сети
  • ISCSI > тоже по ethernet сети
  • FCoE
  • FC > оптика
  • Direct Attached (DAS)

Далее эти дисковые ресурсы, видятся в гипервизоре как LUN разделы, которые подключаются и форматируются в VMFS файловую систему.

Дисковая архитектура Vmware ESXI-01

Ограничения подключений

Как известно каждый метод подключения несет в себе как плюсы так и минусы, один что то умеет, а второй нет. Ниже мы рассмотрим сводную таблицу, в которой отражены виды подключений и какие функции vCenter в них работают.

Как можно заметить что загружаться с СХД (SAN) могут только FC, ISCSI и FCoE, NFS это не умеет так как работает не на блочном уровне, а на файловом. Ниже я расскажу, в чем разница. Первая тройка поддерживает все фишки vCenter

В чем разница, блочный в большинстве случаев быстрее, простой пример вам нужно прочитать 1 блок файла в 100 мб, при блочном доступе вы получите нужный блок сразу, при файловом доступе вы должны считать файл полностью и только потом получить нужную часть файла.

  • vMotion
  • HA > высокодоступный кластер
  • DRS
  • Raw Device Mapping > проброс реального оборудования в виртуальную машину.

NFS по некоторым пунктам отстает, DAS как вы сами понимаете, логично что их не использует, так как по сути это собственные диски вставленные в сервер с гипервизором.

Дисковая архитектура Vmware ESXI-02

После того как вы разметили lun у вас он будет либо формата vmfs либо nfs. Если вы подключили NFS шару, она не отформатируется в VMFS а будет именно NFS. Ниже представлен скрин, как работаю виртуальные машины на datastore. Есть приложение в ОС, которое крутится в виртуалке, та в свою очередь работает на определенном хосте и хранит свои файлы виртуальной машины на определенном datastore.

Дисковая архитектура Vmware ESXI-03

VMFS 5

И так файловая система VMFS5 самая новая на текущий момент у VMware. Основные достоинства

  • Общий доступ
  • Можно динамически расширять
  • Размер блока 1 мб, больше нет необходимости париться про, то какой размер блока выбрать
  • Блочный доступ

Дисковая архитектура Vmware ESXI-04

Устройства подключения к дисковым ресурсам в esxi называются как vmhba (виртуальный host bus adapter), есть ISCSI программный, есть fc как в моем случае. Посмотреть их можно в Storage Adapter. Заметьте у каждого представлен тут сразу WWN.

Устройства подключения к дисковым ресурсам

Каждый SCSI ID уникальный и имеет некое каноническое имя. Runtime name можно сравнить с WWN или mac адресом, по сути это уникальный идентификатор устройства в esxi.

Устройства подключения к дисковым ресурсам-2

В VMware ESXi 5.5 есть очень удобная карта датасторов и устройств через, которые они подключены. Посмотреть данную карту можно в Storage Views

storage map esxi

Удобно можно по фильтровать, убрав соответствующие галки с правой стороны.

storage map esxi2

ISCSI компоненты

И так ранее я рассказывал как подключить iscsi диск к VMware ESXI 5.5, ознакомьтесь кто хочет попрактиковаться, мы же рассмотрим как это работает. И так есть сервер на котором установлена, не важно какая операционная система, она предоставляет нарезанные луны, нарезанные на физических дисках. У данного сервера есть такой параметр (адрес) ISCSI target, цель к которой мы будем подключаться. Далее по обычной ethernet сети, по TCP/IP, хост с гипервизором, подключается к ISCSI targe, за счет ISCSI Initiators (софтового или железного о них ниже). В итоге хост получает нужные ему lun, форматирует их и все.

Преимущества и недостатки ISCSI

  • Легкость внедрения, данная технология уже легко идет в коробке с Windows Server 2008 R2 и выше, просто компонент, настроил и забыл
  • Очень дешево, не нужно ничего кроме сетевой карты
  • Не нужно ничего докупать
  • Расстояние подключения, довольно высокое, хоть в соседний город, но будет скорость зависимая от интернета конечно, оптике проигрывает на порядок.
  • Из недостатков, скорость, ограниченная сетевой картой и скоростью коммутатора, хотя есть возможность на нем настроить LACP да и на самом target, тоже можно сделать nic teeaming, за счет чего увеличить пропускную способность
  • соединение не совсем надежное, если нет дублирования конечно
  • нагрузка на вычислительные мощности процессора

ISCSI компоненты esxi

В качестве адресации в ISCSI taget или ISCSI initiator, используются аля wwn, под названием IQN. IQN это уникальный идентификатор устройства в рамках ISCSI сети.

так же можно организовать и по mac адресам и по ip адресам.

ISCSI компоненты esxi-2

Виды ISCSI initiators

  • Софтовые идут в комплекте ESXI или Windows например
  • Физические зависимые > тут инкапсуляция и обработка трафика делается карточкой, но все равно используется процессор
  • Физические не зависимые > тут весь ISCSI трафик обрабатывается за счет мощностей железки, тем самым снимая нагрузку с CPU.

ISCSI компоненты esxi-3

NFS компоненты

Довольно старый протокол, как его настраивать nfs в esxi я уже рассказывал, можете ознакомиться.

  • Довольно легко внедряется
  • не требует дополнительных вложений
  • Используется для общего доступа для хостов, например датастор с дистрибутивами
  • Из минусов, зависим по скорости, если скорость передачи стала слишком маленькой, встает напрочь
  • Накладные расходы на передачу данных, на инкапсуляцию пакетов

nfs esxi

Ниже представлен пример адресации NFS, схема очень простая.

nfs esxi-2

Выводы

вообще не важно каким методом вы организуете дисковое пространство вашего ESXI хоста, все зависит от бюджета конечно, но помните, что в идеале все виды трафика должны быть изолированны, а в идеале находиться на разных сетевых картах, для максимальной производительности

Материал сайта pyatilistnik.org

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

я в гугл