VMware虚拟化环境的规划及系统设计

能通过物理兼容性模式的 RDM 来提供。
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厚虚拟磁盘或精简虚拟磁盘 (1)
设计决策： 设计应指定厚部署还是精简部署的虚拟磁盘？
• 对于 NFS 数据存储，精简部署是自动执行的，并由 NFS 服务器
部署结合起来使用。
而不是由 vSphere Client 管理。 • 只要通过正确管理避免了磁盘空间不足，完全可以将基于阵列和基于 VMkernel 的精简
• 不需要为快照提供额外 20% 至 30% 的数据存储开销。
• 模板不运行，因此没有快照。 • 模板和 ISO 存储的大小仅取决于库中的模板和 ISO 映像的大小和数量。
• 对存储进行分区或掩蔽以便仅有必要的主机才能访问该存储。
• 这可以是一个管理或部署集群。
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N_Port ID Virtualization (1)
设计决策： 何时应该配置 NPIV？
• NPIV 会向各个虚拟机分配一个全球通用名称 (WWN) 和
虚拟 N_Port ID。 • NPIV 在 SAN 上为每个虚拟机提供一个标识。
• • • •
跟踪每个虚拟机的存储流量。
• NPIV 的优势：
按虚拟机对 LUN 进行分区和掩蔽。
按虚拟机利用 SAN 服务质量。 可通过按虚拟机的阵列级别进行缓存提高 I/O 性能。
• 精简部署的优点和缺点：
• 精简部署降低了存储成本。 • 精简部署避免了预先占用全部容量，同时仍可为应用程序用户提供满足他们将来增长所
需的容量。
• 精简部署磁盘上的碎片对磁盘性能的影响可忽略。 • 精简部署可能不适合虚拟机磁盘容量会快速增长的环境。 • 快速达到其最大容量的虚拟机磁盘会减小精简部署的优势。 • 精简部署增加了数据存储空间不足的风险。但是可以使用警报和存储报告来缓解此风险。 • 您必须监控过量使用情况和磁盘利用率并为它们创建警报。
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ISO 和模板
设计决策： 设计应该如何指定 ISO 映像和模板支持？
• 分配专用存储空间。
• 相同数据存储上的虚拟机性能不会受到长时间 ISO 映像或模板操作的影响。 • 采用精简格式存储模板以节约空间。
• 在较廉价、性能较低的存储上分配该空间。
• 性能仍然会优于物理 CD-ROM 或 DVD 驱动器。
本次项目建议使用datastore DRS，每个DataStore按照5-8个虚拟机进行
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存储层实施示例
• 如何在特定基础架构中实施存储层的示例
层
1
接口
光纤通道
应用程序
- 电子邮件 - Web 服务器 - 客户资源管理 - 薪水簿 - 人力资源 - 测试 - 开发
速度
15K RPM 15K RPM 10K RPM
RAID 磁盘数
10 8
注解
每个 VMFS 数据存储 10 个虚拟机 （复制到灾难恢复站点） 每个 VMFS 数据存储 15 个虚拟机 每个 VMFS 数据存储 15 个虚拟机
2 3
光纤通道 光纤通道
5 5
4 4
VMware vSphere：设计研修班 – 修订版 A 8
VMFS 数据存储容量 (1)
对主动-被动阵列使用 MRU（避免路径负载颠簸）。
对主动-主动阵列使用固定路径或循环路径选项。 对异步逻辑单元访问 (ALUA) 阵列使用 MRU 或循环路径选项。 对虚拟端口存储阵列使用 MRU。 始终参考阵列文档以了解具体的多路径策略支持。
• 可能存在第三方多路径功能插件。对这些插件使用供应商的建议。
in a storage cluster: • Initial placement of virtual machines is based on storage capacity. • Storage vMotion is used to migrate virtual machines based on storage capacity. • Storage vMotion is used to migrate virtual machines based on I/O latency. • Storage DRS can be configured in either manual or fully automated modes.
• 在以下情况下应配置 NPIV：
• 如果有在虚拟机级监控 SAN LUN 使用情况的
管理要求。
ESX/ESXi 主机
• 安全要求规定要能够将特定 LUN 分配到特定
虚拟机分区。
WWN
WWN
WWN
WWN
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N_Port ID Virtualization (2)
设计决策： 应该如何配置基础架构以支持 NPIV？
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RDM 注意事项 (1)
• 以下情况下需要使用 RDM：
• 用于在 Microsoft 集群配置中跨主机配置虚拟机： • 虚拟到虚拟或物理到虚拟 • 用于配置虚拟机以使用 N_Port ID Virtualization (NPIV) • 用于在虚拟机内运行 SAN 管理软件： • 存储资源管理软件、存储阵列快照软件、复制软件等 • 并非所有阵列都支持 VMFS 分区快照 • 用于任何在虚拟机中运行并需要使用特定于硬件的 SCSI 命令来访问设备的应用程序
需要 LUN 上具有 SCSI 预留。 主机访问该 LUN。 并降低性能。
好
VMFS 元数据
不好
• 如果有 SCSI 预留，将不允许其他
• 多个分区上的元数据更新会增加延迟
VMFS 元数据
或
VMFS 元数据
VMFS 元数据
SCSI 预留量 可能增加 3 倍
VMware vSphere：设计研修班 – 修订版 A 14
资源池1
资源池2
……
资源池n
Datastore
Datastore
Datastore
端口组
端口组
端口组
vApps
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总体设计原则
• 通过分布式交换机实现网络的大 二层接入以及二层策略一致性 • （可选）通过VLAN隔离各个业 务系统，防止广播风暴 • 通过vShield Edge实现DMZ区， 简化网络接入的难度 • 通过vShield Apps，实现各个业 务平台的隔离，并和业务资源池 保持一致 • 通过vShield Apps，实现三个安 全域的有效隔离
VMDK 或裸设备映射 (RDM)？
设计决策： 何时应该使用 RDM 磁盘而不是 VMDK 磁盘？
• 对于大多数应用程序，除非存在对 RDM 的特定需求，否则应使用 VMDK 磁盘。
• VMDK 磁盘更具可移动性。 • VMDK 磁盘更便于调整大小。 • VMDK 磁盘的管理复杂性更低。
• 对于随机工作负载，VMDK 磁盘
主动-被动存储 0
SPA 1
0
SPB 1 FC 交换机 2
FC 交换机 1
HBA0
HBA1
服务器 A
VMware vSphere：设计研修班 – 修订版 A 12
多路径配置
• VMware 建议使用两个单端口存储 HBA 而不是使用一个双端口存储 HBA。 • 验证多路径策略与阵列类型匹配：
• • • • •
和 RDM 磁盘具有相似的性能 特征。 • 有关性能的比较情况，请参阅
虚拟机
虚拟机
或
VMFS VMDK VMFS RDM
“Performance Characterization of VMFS and RDM Using a SAN” （使用 SAN 的 VMFS 和 RDM 性 能特征），网址是： /files/pdf/performance_char_vmfs_rdm.pdf。
Storage DRS
Design decision: Should Storage DRS be used in the enterprise?
• Always use Storage DRS when possible. • Storage DRS provides a way of balancing usage and IOPS among datastores
• 它增加了管理和监控开销。
• 厚部署的优点和缺点：
• • • •
存储配置和监控更简单 支持 VMware 容错虚拟机。 空间利用效率较低 存储成本较高 已分配 已分配 最大容量
40 GB
40 GB
厚部署或精简部署？
VMware vSphere：设计研修班 – 修订版 A 18
厚 VMDK 磁盘或精简 VMDK 磁盘 (2)
LUN 队列 VMkernel 队列 LUN 队列
• 同一主机上对同一 LUN 生成 I/O 的一
• 如果 ESX/ESXi 主机向 LUN 发出的命
令多于 LUN 队列深度，则超出的命令 将在 VMkernel 中排队，这会进一步增 加存储延迟。
VMkernel 队列
LUN1
LUN2
VMware vSphere：设计研修班 – 修订版 A 11
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RDM 注意事项 (2)
• RDM 有时对于避免在物理到虚拟转换操作期间将大型数据 LUN 迁移到 VMDK
非常有用。
• 除非需要物理兼容性模式，否则应配置虚拟兼容性模式的 RDM。
• 虚拟兼容性模式保留了执行虚拟机快照的能力。 • 例如，Microsoft Server 2008 故障切换集群需要 SCSI-3 持久性组保留 (PGR)，而这只
• NPIV 要求：
• • • •
虚拟机使用 RDM 光纤通道 HBA 支持 NPIV 光纤通道交换机支持 NPIV ESX/ESXi 主机能够访问其虚拟机使用的所有 LUN
• NPIV 不能用于配置了 VMware Fault Tolerance 的虚拟机。