VMware vSAN分布式存储技术研究
大数据存储与管理技术研究
大数据存储与管理技术研究随着信息技术的快速发展，大数据已经逐渐成为各行各业的关注焦点。
大数据的存储与管理是支撑其有效利用的关键技术之一。
本文将对大数据存储与管理技术进行研究，探讨其应用和发展趋势。
一、大数据存储技术1. 分布式存储系统分布式存储系统是处理大数据的关键技术之一。
它将大数据分成多个部分，存储在多个节点上，通过均衡数据负载和提高数据可靠性来提高存储效率。
Hadoop Distributed File System（HDFS）是目前应用最为广泛的分布式存储系统之一。
2. 列式存储与传统的行式存储不同，列式存储将数据按列存储，而不是按行存储。
这种存储方式可提供较高的查询和分析性能，尤其适用于大数据场景。
HBase和Cassandra是常用的列式存储系统。
3. 对象存储对象存储将数据和元数据封装成对象，并以唯一的标识符来检索和访问。
与传统的文件存储相比，对象存储具有更好的扩展性和可靠性。
S3和Swift是常见的对象存储解决方案。
4. 存储虚拟化存储虚拟化技术将多个存储设备组合成一个虚拟存储池，并为应用程序提供统一的访问接口。
这种技术可提高存储资源的利用率和管理效率。
VMware vSAN和OpenStack Cinder是常用的存储虚拟化解决方案。
二、大数据管理技术1. 数据采集与清洗大数据管理的第一步是数据采集与清洗。
数据采集可以通过爬虫、传感器等手段获取数据。
清洗则是对数据进行去噪、去重、格式转换等处理，以确保数据的质量和一致性。
2. 数据集成与融合大数据往往来源于多个不同的数据源，因此数据集成与融合是大数据管理的重要环节。
这一过程涉及到数据的匹配、转换和聚合等操作，以便将多个数据源的数据结合起来进行分析。
3. 数据索引与检索对于海量的数据，高效的索引和检索技术是非常关键的。
通过构建索引，可以提高数据的查询效率和检索速度。
Elasticsearch和Solr是常用的开源搜索引擎，可用于数据的索引与检索。
VMWare与EMC的vSAN及VxRail虚拟化存储解决方案
5
继ESX之后，VSAN是VMware发展最快的产品
CONFIDENTIAL
6
更多客户愿意借助 VMware HCS而不是竞争产品来部署 HCI
3500+
不到24个月，超过3500多客户选择
VMware HCS (VSAN)
据我的经验来看，VMware 的解决方 案非常可靠…我们已准备好将 Virtual SAN 部署的规模扩大将近 两倍。
虚拟机内核
vSphere
...
Virtual SAN 已嵌入 vSphere 内核
• CPU 占用少于 10% • 内存占用不到6GB
便于管理
• 无需安装和管理单独的虚拟设备 • 无单点故障 • 提供最短的 I/O 路径
与 vSphere 和 VMware 产品体系无缝集成
• VSAN集成了High Availability, 远距离vMotion， Fault Tolerance（多虚拟CPU）, Data Protection, vSphere Replication等功能
企业级Server SAN 预计达44.2的年复 合增长率； 2021年 企业级 Server SAN 将是 传统外置磁盘阵列 的1.24倍。
预计5年左右，Server SAN(SDS中主要的种类)，将占据整个全球存储市场份额的半壁江山 ！
2. The Rise of Server SAN, Jul 16, 2015 Source: /wiki/v/The_Rise_of_Server_SAN
部署VSAN最多的四种场景/用例
虚拟桌面 (VDI) • Low upfront costs based on commodity x86 servers
vm vsan存储虚拟化大纲
【vm vsan存储虚拟化大纲】一、介绍1. 什么是存储虚拟化2. 为什么存储虚拟化对企业全球信息湾和应用程序至关重要二、传统存储 VS 存储虚拟化1. 传统存储的局限性2. 存储虚拟化的优势和益处三、 VMware VSAN1. VMware VSAN的定义和概念2. VSAN的架构和工作原理3. VSAN的特点和优势四、存储虚拟化的应用场景1. 企业数据中心2. 虚拟桌面基础设施3. 大数据分析和存储五、实践案例1. 公司A成功引入VSAN的经验共享2. 公司B采用传统存储的挑战与教训六、未来展望1. 存储虚拟化的发展趋势2. 对企业的战略意义和影响七、总结和展望1. 对存储虚拟化技术的认识和思考2. 探讨存储虚拟化的发展前景和挑战【个人观点和理解】存储虚拟化在当今数字化时代具有重要意义，对企业的数据管理和应用运行至关重要。
通过引入存储虚拟化技术，能够提高存储效率、可用性和扩展性，为企业带来更好的业务价值和竞争优势。
而VMware VSAN作为存储虚拟化技术的领先者，不仅提供了全面的解决方案，也在不断创新和优化，为用户带来更好的体验和价值。
在未来，存储虚拟化将会继续发展，逐渐成为企业数据管理和应用运行的标准配置，为企业数字化转型提供有力支持。
以上是我对vm vsan存储虚拟化大纲的初步构想和总体框架，我将会继续完善和深入探讨每个部分的内容，确保文章的质量和深度。
希望这篇文章能为您带来新的启发和思考。
一、介绍1. 什么是存储虚拟化存储虚拟化是一种通过软件来管理、配置、优化和监控存储资源的技术。
它将物理存储设备抽象化，以虚拟的方式呈现给用户和应用程序。
这样一来，用户可以更灵活地管理存储资源，实现数据的高效利用和保护。
2. 为什么存储虚拟化对企业全球信息湾和应用程序至关重要存储虚拟化对企业全球信息湾和应用程序至关重要，主要体现在以下几个方面：- 提高存储资源的利用率和性能，使得企业全球信息湾和应用程序能够更快速地响应用户请求，提升用户体验。
vsan ftt理解
vsan ftt理解以VSAN FTT理解为标题VSAN是VMware vSphere中的一项重要功能，它提供了一种虚拟化存储的解决方案。
在VSAN中，FTT（Fault Tolerance Tolerates）是一种关键的概念，它用于确保数据的高可用性和容错能力。
本文将以VSAN FTT为主题，深入探讨其原理和应用。
一、VSAN简介VSAN是一种虚拟化存储技术，可以将本地主机的存储资源整合起来，构建一个高性能、可扩展的分布式存储系统。
它利用每个主机上的本地磁盘来创建一个虚拟的存储池，通过网络将这些存储池连接起来，形成一个共享的存储资源。
二、FTT的作用和意义FTT是VSAN中的一个重要概念，它用于确保数据的高可用性和容错能力。
FTT定义了在故障情况下，数据能够容忍的节点或磁盘的故障。
它通过复制数据副本来实现容错，当某个节点或磁盘发生故障时，系统可以自动切换到其他可用的副本，确保数据的可访问性和完整性。
三、FTT的工作原理在VSAN中，FTT是通过数据副本来实现的。
当用户创建虚拟机或存储对象时，VSAN会根据FTT的设置在集群中的不同节点上创建多个数据副本。
这些数据副本可以分布在不同的主机和磁盘上，以提高数据的容错能力。
具体来说，FTT定义了数据副本的数量，即在故障情况下，系统需要保留的可用副本数量。
例如，如果FTT设置为1，表示在任意一个节点或磁盘发生故障时，系统仍然可以通过其他副本来访问数据。
如果FTT设置为2，表示系统可以容忍两个节点或磁盘的故障。
四、FTT的应用场景FTT主要应用于对可靠性要求较高的应用场景，例如数据库、邮件服务器、虚拟桌面等。
在这些场景下，数据的丢失或不可访问会带来严重的后果，因此需要通过FTT来提高数据的容错能力。
FTT还可以与其他VSAN功能相结合，进一步提高系统的可靠性和性能。
例如，与RAID（磁盘冗余阵列）相比，FTT可以提供更好的容错能力，并且不会带来额外的成本和复杂性。
分布式存储架构VMware VSAN的优势与特性
分布式存储架构VMware VSAN的优势与特性分布式存储架构是指将存储资源分布在多台服务器上，通过网络连接进行协调和管理，使得存储资源能够被更加有效地利用和管理。
VMware VSAN就是一种典型的分布式存储架构，它是VMware公司推出的一款软件定义存储解决方案，能够将企业存储和计算资源整合在一起，提供高性能、高可用的存储服务。
VMware VSAN具有许多优势与特性，下面将详细介绍。
一、自动化管理和配置VMware VSAN能够自动化管理和配置存储资源，无需手动干预和调整，大大减少了管理和维护的工作量。
管理员只需要简单地定义存储策略，VSAN就会根据该策略自动配置存储资源，实现自动负载均衡和数据迁移，确保存储资源的高效利用和高性能运行。
二、高性能和扩展性VMware VSAN采用了分布式存储架构，可以利用所有服务器的存储资源，实现并行读写和IO负载均衡，大大提高了存储性能。
与传统存储方案相比，VSAN还具有良好的扩展性，可以方便地扩展存储容量和性能，适应企业不断增长的存储需求。
三、高可用和数据保护VMware VSAN具有高可用性和数据保护能力，能够在多台物理服务器上复制数据，实现数据的冗余存储，提高数据的安全性和可靠性。
即使某个存储节点发生故障，也能够保证数据的可用性，保障业务的持续运行。
四、灵活的存储策略VMware VSAN支持灵活的存储策略定义，可以根据业务需求和性能要求，对存储资源进行有效管理。
管理员可以根据应用程序的特性，定义不同的存储策略，实现对存储性能、数据保护级别和存储容量的灵活控制，满足各种不同的业务需求。
五、易于部署和管理VMware VSAN采用了软件定义的存储方式，可以在标准的x86服务器上部署，无需专用的存储设备，大大降低了存储成本。
而且VSAN提供了统一的管理界面，能够方便地对存储资源进行监控和管理，简化了存储管理的复杂性，减少了管理人员的工作压力。
六、与VMware生态系统的集成VMware VSAN与VMware生态系统紧密集成，提供了丰富的管理工具和功能，能够与VMware vSphere、VMware vCenter等产品无缝集成，实现对整个虚拟化环境的统一管理和监控。
VMwarevSphere6.5配置系列（三）配置vSAN
VMwarevSphere6.5配置系列（三）配置vSAN
一、创建vSAN分布式交换机：
切换到网络选项卡，右击数据中心，选择“新建Distributed Switch...”，如下图：
二、配置分布式交换机：
分别为两台主机选择用于vSAN网络的物理网卡（这里选择第三
块网卡），并分配上行链路：
分别在两台主机上新建一个VMkernel网络适配器：
选择vSAN交换机：
勾选“Virtual SAN”，这里是关键！
设置vSAN网络的静态IP：
三、配置vSAN存储盘：
vSAN存储盘分为：缓存层、容量层，其中缓存盘用的是闪存盘，容量层用的是一般的硬盘。
数据写入之前先经过缓存层，到了一定量后再由缓存层写入到最终的容量层硬盘中，同样，数据读取时先从容量层读到缓存层，再由缓存层出去，缓存层中存的是最近常用的数据，这样就增大了IO的读写速率。
缓存层和容量层的容量比例大概是1：10。
以下是测试环境，没有闪存盘，会有提示“没有可用的闪存磁盘”，我在这里把它标记为闪存了，如下图：
创建故障域，一个故障域可以包括一个或多个主机，在同一故障域中的主机允许同时发生故障：
vSAN的主机数量要求最好是四节点以上，这样故障域就会有效，下面只是测试环境演示用的：
以下信息可以看到，两台主机的本地硬盘已经加在一起了，这就是存储虚拟化的意义：
配置好后就能看到两台主机新增了一个共享存储"vsanDatastore"：。
分布式存储架构VMware VSAN的优势与特性
分布式存储架构VMware VSAN的优势与特性VMware Virtual SAN (VSAN) 是一种分布式存储架构，可以实现虚拟化环境的高性能、高可靠性的存储解决方案。
以下是VMware VSAN的优势和特性。
1. 高性能：VMware VSAN 可以利用服务器本地的闪存和磁盘存储资源，提供低延迟和高并发的存储性能。
其自动化的负载平衡和缓存技术可以确保数据在存储层中的有效分配和最佳性能。
2. 高可用性：VMware VSAN 可以将数据复制到多个节点，创建冗余副本，以实现高可用性和数据保护。
在节点故障或存储设备故障的情况下，VSAN 可以自动重新平衡和恢复数据，保证虚拟机的连续可用性。
3. 弹性可扩展性：VMware VSAN 可以实现线性扩展，根据需求动态添加或删除节点，以满足不断增长的存储需求。
用户可以根据实际情况添加存储容量，无需中断服务或迁移数据。
4. 灵活性：VMware VSAN 可以与现有的虚拟化环境无缝集成，支持多种存储接口和操作系统。
用户可以使用已有的硬件设备，无需额外投资购买专用的存储设备。
5. 简化管理：VMware VSAN 可以通过 vSphere Web Client 进行集中管理。
用户可以利用 vSphere Web Client 的直观界面，执行任务如创建存储策略、监控性能、故障排除等，从而简化存储管理的工作。
6. 自动化的优化：VMware VSAN 可以根据虚拟机的访问模式，自动将常用数据放在高速缓存中，提高读取性能。
VSAN 也会自动将数据从繁忙的节点迁移至空闲的节点，以实现负载均衡和性能优化。
7. 与 VMware 生态系统的集成：VMware VSAN 与 VMware 生态系统中的其他产品紧密集成，如 vSphere、vCenter Server、vMotion 等。
用户可以利用这些工具进行虚拟机和存储的管理和迁移。
VMware VSAN 是一种高性能、高可用性、灵活可扩展、易于管理的分布式存储架构。
VMWAREVSAN的特点与要求,与优缺点
VMWAREVSAN的特点与要求,与优缺点VSAN的特点与要求，与优缺点VMware VSAN主要有5个特点：1、运⾏在标准x86服务器上2、分布式集群，把VM数据⽂件打散放在多个主机上，每个服务器的本地存储⽹络池化3、使⽤SSD作为读写缓存加速层，混合型策略，由SSD提供性能，普通机械硬盘提供容量，适⽤的市场范围更⼴4、VSAN中没有LUN也不需要做RAID 5或者RAID 0+1，使⽤VMDK为单位的对象存储，所有虚拟化性能、容量、调优设置和存储策略改变都是在VMDK范围中完成的5、VSAN嵌⼊vSphere内核中，I/O数据路径短且性能⾼，管理员可以通过简单的点击操作与许可密钥配置启⽤VSAN功能，可以在vCenter界⾯管理VSAN。
需要注意的是，部署VMware VSAN有以下⼀些必备条件：- ⼀个集群配置⾄少3台主机- 所有3台主机都必须提供存储（vSphere 5.5 U1或者更⾼版本）- 本地连接的磁盘必须包括SSD和HDD- ⽹络连接⽀持1Gb和10Gb以太⽹（建议实际环境使⽤10Gb以太⽹，否则性能影响⾮常⼤）在VSAN规划中，SSD的70%容量⽤于读缓存，缓存那些被VMDK⽂件频繁读写的数据，另外30%容量⽤于写缓存，缓存由VMDK⽂件发起的写I/O，速度⾼于机械硬盘。
SSD写满的情况下会通过异步操作把SSD写好的数据同步“沉淀”到机械磁盘中。
由此可见，SSD是VSAN中⾮常重要的⼀层，作为读写缓存极⼤地提升了性能。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Q：vsan的优点和缺点有哪些？A：利⽤本地服务器的磁盘空间，降低共享存储的采购成本和维护成本，在性能上利⽤SSD盘提⾼读写的性能。
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１ 引 言
也 越来 越 快 。采 用传 统 存储 架 构 部署 虚 拟 化信 息 中
随着信息化建设 的快速发展 ，企业信息化系统 心 ，存 储扩 容 的后 期 成本 和 性 能压 力 与 日俱 增 。图 １
以及业 务数 据量 不 断增 大 ，原 有针 对数 据库 、视 频／文 为传统 ＳＡＮ存 储架 构部 署 虚拟机 ，每 台虚 拟机 需要 在 件 存储 及 归档 业 务分 别构 建 独立 的ＳＡＮ、ＮＡＳ的烟 囱 磁 盘 阵列 上 进行 大量 的读 写操 作 ，磁 盘 与 服务 器 之
技术 方案
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｃｈｅｍ ｅ
数 据 通 信 ２０１８．１
ＶＭｗａｒｅ ｖＳＡＮ分 布 式存 储 技 术研 究
夏 畅（新华 报业传 媒 集 团 江苏 省南 京市２１ ００９２）
摘 要 ：随着信 息化 建设 的 快速发展 ，传统存 储技 术 已经 无 法满足 日益 增长 的业 务数 据 ，分布 式 存储技 术的 出现和 发展 ，给 了新 型数据 中心建设 一 个较好 的 选择 。本 文详 细介 绍 了ＶＭｗａｒｅ ｖＳＡＮ￣布 式存储 架构 ， 搭 建 了基 －￣ｖＳＡＮ技 术 的数据 中心平 台，实验证 明 ，建 设成 本 降低 ，业务 运行 效率 明显提 升 。
阵机 头性 能 ，磁盘 增加 ，对 于性 能 ，增 加 并不 明显 一．
ｖ，ＡＮ＇｛ｔ 荷 ｎ己的 策略机 大 量不 同 号 ，不 同品牌 ，小 完成指 定 的资 源配置 和部 署 仔储 负载 增大 时 ，策
同等级 的存储 一 起架构 ，管 理复 杂 ，效 率低 下
式 构建 方 式ｌ１ｌ，导 致存 储 资源 利 用不 均 、管 理 复杂 ，后 间数据 交 互频 繁 。通过 日常运维 监 控发 现 ，数 据 中心
期 硬件 资 源扩 容 成本 高 等 问题 。如何 提 高硬 件 资 源 性 能 的瓶 颈 在 于 存 储 Ｉ／Ｏ，ｃＰｕ一 半 以上 都 处 于 闲置
企 业信 息 化建 设 亟待 解 决 的重 要 问题 。本文 研 究 的 法满 足需 求 。
基 于ＶＭｗａｒｅ ｖＳＡＮ技 术 的分布 式存储 架 构 ，可 以有 效 ＶＭ Ｉ···Ｉ ＶｌＶｌ ＶＭ ｌ···Ｉ ＶＭ ＶＭ ｌ···ｌ ＶＭ
— ＜ 、 ７ ＿ —
， 一 —
利 用 率 ，简 化 运维 ，降 低 建 设及 管理 成 本 ，构 建基 于 状态 ，资源 浪 费严 重 ．虚 拟 机线 性 扩 展 能力 远远 强 于
新 一代 技 术架 构 的数 据 中心 ，满 足 未来 发 展 ，已成 为 传统 物理 服务 器部 署 ，ＳＡＮ存储 容量 及性 能也 日益无
ＶＭ
ＶＭ
ＶＭ
ＶＭ
ＶＭ
调能 力处理 竞争 访 问 ，同时 还需 保持 高 的ＱｏＳ。通 过 分 式 技术 ，利 用 大遣ＰＣ服 务器 本地 硬盘 作 为仔 储
ｖＳＡＮ集 群
资 源 池 ，如此 一 来 ，系统 １０快 速 提 升 ，仔储 容 量 也 町
ＥＳＸ １０ １
ＥＳＸ ｌ０２
４
２０１８．１ 数 据 通 信
技 术 方 案
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｃｈｅｍ ｅ
（２）性能 问题 、传统 存 储 容量 扩 容 ，大 多是 扩 容 服 务器 、磁 艋 、 络 都 没置 了，Ｊ亡余 保 护 机 制 ，＿Ｉｆ为数
磁盘 柜来 增 加空 问 ，但存 储 性 能 ，很大 程 度取 决 于 磁 据存储 多 个剐本 ，保 ｝正安 拿性
求越来越高 ，管理虚拟主机及其他基础硬件设施复
（１）后续扩容成本 。存储容量随业务发展有扩容
杂度 也越 来越 高 。虚拟 机 的创 建 ，不 同于传 统 物 理 需 求 ，很 多 应 用 需 同构 扩 容 ，必 须 采 取 同等 品牌 ，同
机 ，可 以通过 “模 板 ”快 速复 制 ，因此 内部 数 据量 增 长 等 型号存 储 扩容 ，成本 费用 高 。
７＿
的提高 效率 ，降 低建 设成 本 。
２ 传统存储与分布式存储
计算 服 务器
＼ —
—
计 算服 务器
计算 服务 器
Ｉ ——／
２．１ 传统存储 架构 面临问题
ＳＡＮ交换 机
目前 ，企业信息化平 台建设 ，采用虚拟化技术搭
Ｉ
建 时 ，主 流还是 采 用 服务 器通 过 Ｆｃ交换 机 连接 独 立 存 储 ，随 着虚 拟化 环 境 的变 化 ，兼 容性 较 差 。对 于 以
ｌ Ｉ
ｌ ＨＤＤ存储 ｌ
往 的物 理 机作 为 计算 主机 ，传 统 架构 可 以很 好 的满
图 １ 传 统 ＳＡＮ存 储 架 构
足需求 ，但对 于虚 拟 化环 境 而 言 ，数 据 中心都 “云化 ”
综合来看 ，传统存储架构部署 ，主要存在 以下几
部署 ，计算资源和存储资源无障碍漂移 ，共享存储要 方 面 问题 圆：
ＥＳＸ １０３
以随 着虚 拟机增 多 同步扩 展 ．多剐 小 的技 术 设计 Ⅱ三
叮很 好 的 保证 ＱｏＳ，使 整 个架 构 性 能 快 速 提 升 ，同时
略会 自动 训 整 平 衡 ，动 念 负 载 ．形 成 一 个性 能 Ｈ｛色 、
２．２ 分布式存储
安 全高效 的 仔储 共享 集群 ，这 种 仔储 机 制 ，大大提 高
虚 拟化技 术 的诞 生 ，给 传 统 服 务器 的部 署 ，带 来 了ｖＳＡＮ集群 的幢用 效率 和 能 、ｖＳＡＮ结 构 ，Ｊ 意 ２
ｒ革 命性 的转 变 ，同 时 ，也 给 传 统仔 储 技 术 部 署 ，带 如 ：
圄 来 ｒ严 峻的挑 战 ？随 着虚拟 机部 署 的增 多 。后端 对 于
圄
圄
圄
圄
单个逻 辑 卷的 ｌ０一Ｈ－：能 要求 越来 越 高 ，多个前 端 虚 拟
机 的后 端共 用单 个逻辑 卷 ，仔储 系统 需 要 很高 的