解决方案V100R003C10存储虚拟化特性培训胶片

©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.解决方案V100R003C10存储虚拟化特性介绍Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page2目标学完本课程后，您将能够:了解解决方案R3版本存储虚拟化新增特性Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page3第一节R3版本存储模型1.R3版本存储模型2.R3版本存储虚拟化原理3.R3C00版本存储虚拟化新增特性4.R3C10版本存储虚拟化新增特性Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page4存储模型（一）存储资源存储资源表示物理存储设备，例如IPSAN、AdvancedSAN、NAS等。存储设备存储设备表示存储资源中的管理单元，类似LUN、AdvancedSAN存储池、NAS共享目录等。一个存储资源可以有多个存储设备。数据存储数据存储表示系统中可管理、操作的存储逻辑单元。一个数据存储和一个存储设备对应。数据存储承载了具体的虚拟机业务，例如创建磁盘等。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page5存储模型（二）存储资源存储设备存储设备存储池LUN数据存储数据存储卷卷逻辑对象物理实体FusionStorageIPSAN本地磁盘Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page6存储资源FusionSphere的存储资源包括：IPSAN、FCSAN、AdvancedSAN和NASIPSAN是通过iscsi链路和主机建立连接的，FCSAN是通过光纤通道和主机连接的，主机连接SAN设备后可以扫描存储设备（LUN）。AdvancedSAN是通过SMI-S接口扫描、管理磁盘的。NAS通过NFS协议扫描和挂载共享目录。主机访问存储资源：首先需要添加存储资源再选定主机并关联存储资源Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page7存储设备FusionSphere的存储设备有三种：LUN、AdvancedSAN存储池和NAS共享目录：通过IPSAN的管理软件可以配置LUN的数目和大小，一套IPSAN可以包含多个LUN。存储设备需要通过主机探测的方式进行扫描发现主机需要链接存储资源后才能扫描存储资源所包含的存储设备每个主机都能发现各自的存储设备，也能发现共享的存储设备。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page8数据存储数据存储是在存储设备上创建的逻辑管理单元：数据存储需要创建在指定的存储设备上，且一个存储设备只能创建一个数据存储。数据存储和主机关联，为主机提供资源，数据存储可以关联到多个主机，一个主机也可以使用多个数据存储。数据存储的使用存储设备必须被添加为数据存储才能被使用。数据存储可用于存放虚拟机磁盘、快照文件。数据存储的大小依赖于存储设备的大小。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page9存储配置流程添加存储资源：在系统中增加存储资源。选定主机，将主机关联到存储资源。在存储资源（IPSAN、NAS）上进行配置LUN、目录等。添加数据存储选定主机，进行扫描存储设备，会自动发现存储资源上的设备。选定主机，选择添加数据存储，可以将存储设备添加为可用的数据存储。配置完成所有的虚拟磁盘操作都可以以数据存储为基础进行管理和配置。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page10第二节R3版本存储虚拟化原理1.R3版本存储模型2.R3版本存储虚拟化原理3.R3C00版本存储虚拟化新增特性4.R3C10版本存储虚拟化新增特性Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page11存储虚拟化的表现形式基本共享存储虚拟化本地存储虚拟化NAS文件系统虚拟磁盘文件什么是存储虚拟化Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page12虚拟化的存储栈用户虚拟机用户虚拟机后端卷挂载驱动前端驱动前端驱动虚拟磁盘文件通用块层驱动层SANNAS主机内核空间本地磁盘NFS文件系统文件系统主机用户空间用户态挂载驱动Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page13文件系统的种类集群文件系统：VIMS本地文件系统：EXT4网络文件系统：NFS文件系统的作用提供文件操作接口屏蔽对块层的操作共享文件系统（VIMS、NFS）需要提供共享访问控制文件系统Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page14虚拟磁盘文件的类型R3C0版本以前，仅支持逻辑卷格式的虚拟磁盘。R3C0版本新增了对虚拟磁盘文件的支持，一个虚拟磁盘对应一个VHD文件。虚拟磁盘文件的格式固态磁盘动态磁盘差分磁盘虚拟磁盘文件Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page15固定磁盘创建时需要将磁盘文件对应的存储块空间全部进行初始化成“0”，创建速度慢，IO性能最佳磁盘大小恒定，创建后使用空间和预留空间相等未写满的时候内部空间包含大量0，数据冗余度很高应用在系统中的普通卷0扇区……最后一个扇区数据区磁盘属性信息Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page16动态磁盘创建时只需要写头和结束块，创建速度块，IO性能较差磁盘大小会随着用户写入数据而增长，但不随着用户删除数据而缩减，只能通过磁盘空间回收来手动缩减应用在系统中的精简磁盘通过工具可以和静态磁盘互相转换，例如可以从一个精简磁盘的模板部署一个普通磁盘的虚拟机0扇区12……m扇区n0……n1…………最后一个扇区属性信息位表0数据区0位表1数据区1……属性信息Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page17差分磁盘差分磁盘的结构和动态磁盘一模一样，只是文件头中会记录它的父文件路径差分卷不能独立存在，必须能够访问到父文件才能正常工作差分卷也可以成为父文件差分磁盘的特性和动态盘类似，但是很多业务有限制差分磁盘以块为单位记录相对于父文件的修改应用于系统中的快照、链接克隆、非持久化磁盘等特性，在后续章节中详细描述。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page18第三节R3C00版本存储虚拟化新增特性1.R3版本存储模型2.R3版本存储虚拟化原理3.R3C00版本存储虚拟化新增特性4.R3C10版本存储虚拟化新增特性Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page19精简磁盘和空间回收特性功能支持创建精简磁盘，可以随着用户使用而自动分配空间。膨胀的精简磁盘不会随着用户删除数据而缩小，使用空间回收可以将用户删除的数据空间释放到数据存储。特性应用精简磁盘可应用于局点运行初期，用户磁盘使用率低的情况。能够降低初始存储投资及维护成本。存储设备只保存有效数据，不保存预留空间，可以提高存储资源利用率。空间回收可以提高精简磁盘的使用/分配比，提高存储利用率。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page20精简磁盘的原理精简磁盘的原理将数据存储划分为一个存储资源池，用户磁盘每次写入数据带来的空间膨胀，都会从资源池中动态申请存储空间，分配给这个磁盘继续使用。虚拟机内部删除数据后，磁盘大小不会自动缩减，下次用户再写入时，会利用这些内部释放出来的的空间。分配但未使用未使用精简配置在主机上占用的容量：21TB2TB2TB2TB6TB5TB4TB分配且已使用在主机上占用的容量：15TB4TB6TB5TB使用精简配置未分配分配已使用Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page21快照快照的功能快照记录了虚拟机在某一时间点的内容和状态通过恢复虚拟机快照使虚拟机多次快速恢复到这一时间点快照包含磁盘内容、虚拟机配置信息、内存数据多次快照之间保存差量数据，节约存储空间快照的应用虚拟机用户在执行一些重大、高危操作前，例如系统补丁，升级，破坏性测试前执行快照，可以用于故障时的快速还原用户触发的创建快照和恢复快照操作Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page22存储虚拟化的快照创建快照时会生成一个新的差分卷，虚拟机会挂载这个差分卷作为磁盘文件，虚拟机的读请求会重定向到源卷中。创建快照采用了ROW（Redirectonwrite）技术，快照后的写操作会进行重定向，所有的写IO都被重定向到新卷中。所有旧数据均保留在只读的源卷中。磁盘文件快照文件磁盘文件读写操作读操作写操作VMVM快照前快照后Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page23快照链VOLSNAP1VOLSNAP1SNAP2VOL快照前第一次快照第二次快照Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page24链接克隆链接克隆的功能链接克隆技术是一种通过将源卷和差分卷组合映射为一个链接克隆卷，提供给虚拟机使用的技术。一个链接克隆模板可以创建多个链接克隆差分卷，对应创建多个链接克隆虚拟机。新创建的差分卷占用空间很小，随着虚拟机的使用，空间会逐渐膨胀。链接克隆的应用能够快速、批量部署虚拟机。对于类似的虚拟机，公用的数据可以放在模板中，提高存储利用率。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page25链接克隆原理示意图Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page26非持久化磁盘非持久化磁盘功能虚拟机启动时，对虚拟机卷创建一个差异化文件，用户对磁盘的所有更改都被重定向保存在这个文件中。用户虚拟机关闭时，删除该差异化文件，用户在创建差异化磁盘后的所有修改都会被丢弃。用户重新启动虚拟机时，将会还原到上次开机的磁盘内容。非持久化磁盘的应用实现公共计算机的内容保护和快速还原。通过修改磁盘的非持久化选项，可以进行内容更新，重新设置还原点。Copyright©2010HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page27存储迁移存储迁移功能存储虚拟化支持将虚