vSAN01：vSAN简介、安装、磁盘组、内部架构与调用关系

传统的共享存储

• 通过隔离的存储网络使得差异的ESXi主机访问独立的存储设备。
  
• 必要前期投入较高的资金单独采购存储、网络
  
• 可以单独规划巨帧，使得MTU变大，网络使用率变高
  
• 必要专门设置存储管理员（假如划分细致）
  

vSAN存储

• 使用本机的空余磁盘，作成共享存储
  
• 5.5必须一个SSD，其他没有要求；6.0开始可以支持全闪（同时支持高级功能如去重、压缩）
  
  
  
  • 8.0前叫做Original Storage Architecture OSA。
    
  • 8.0 叫做Express Storage Architecture ESA。
    
  
  
• 每台呆板可以最多包罗5个磁盘组。每个磁盘组都得有一个SSD
  
  
  
  • 假如5个磁盘组，每个磁盘组最多7块硬盘可用，至少必要32G内存可用
    
  
  
• 与vSphere集成，可以直接在vCenter上管理与使用
  
• 必须是一整块的空闲磁盘，而不是部分空闲
  

OSA的系统要求

• vSAN集群的主机，硬件/磁盘配置/ESXi软件版本 必要同等。
  
  
  
  • VMWare HCL 硬件兼容性列表
    
  
  
• 每个磁盘组必须一个SSD作为缓存，其余磁盘作为容量层。缓存不计入可用容量
  
• 对于混合架构（SSD+HDD），至少1Gb网络；全闪架构，至少10Gb网络
  
• 建议网络层面单独隔离，开启巨帧
  

vSAN安装

• 配置VMKernel端口，启用vSAN服务
  
  
  
  
  
  
  

   IP设置提前规划
  

• vSAN流量配置上联链路冗余Bond
  

• 虚拟交换机与物理交换机同时配置巨帧
  

   略
  

• 新建启用vSAN的集群
  
  
  
  
  
  
  
• 添加ESXi主机进入集群
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• 申明磁盘组（巨细）
  
  
  
  

• 配置完成，退出维护模式
  
  
  
  
• 创建集群管理主机vCLS（大于3台ESXi会创建3个vCLS）
  
  
  
  

   vSAN集群的容量只会显示容量层而不会显示缓存层

  vSAN集群

• 可以支持3~64台主机，不必要每台主机都贡献磁盘
  
  
  
  • 现网一样平常最低都是4，保证可用
    
  
  

vSAN skyline health

• 提供vSAN团体康健度检查，包罗硬件和配置层面
  
• 发生故障时，提供错误分析和解决建议。
  
  
  
  

vSAN与HA

• vSAN必须在启用HA之前配置。
  
  
  
  • 未启用vSAN的HA集群用管理网络传输心跳；
    
  • 启用vSAN的HA集群用vSAN网络传输心跳；
    
  
  
• 先制止HA，配置好vSAN再启用HA
  

磁盘组

• OSA要求每个磁盘组至少一块SSD作为缓存层，至多7块SSD/HHD作为容量层；
  
• 每个ESXi主机最多5个磁盘组；
  
• 5个8盘磁盘组，内存最少32G；
  
• 容量层全闪时，支持压缩、去重；
  

混合磁盘架构

• 缓存层中70%空间用于read，30%用于write；
  
• write到达缓存层直接返回写确认；
  
• 缓存层至少是容量层的10%，缓存层巨细增加可以提高read命中率
  
  
  
  

   write-through(透写): 所有的写操纵直接写往主存，同时也写在缓存cache中，写主存乐成后返回写乐成。
write-back(回写): 写操纵先缓存在cache中，直接返回写乐成。稍后才会统一将缓存写到主存中去。
  全闪磁盘架构

• 缓存层所有空间用于写缓存
  
• 写缓存中的数据趋于稳定后，写入容量层。
  
  
  
  • 低落写放大（WA）
    
  • 提高磁盘寿命
    
  
  
• 容量层选择容量大的SSD，缓存层选择寿命大的SSD
  
  
  
  

vSAN对象

• vSAN是一种逻辑的、基于对象的块存储架构
  
  
  
  • VMDK，基于文件夹的存储，文件夹内有差异的文件
    -对象本身不存放数据，相称于指针，指向组件
    
  
  

对象形貌虚拟机Home Namespace虚拟机对象存放的根容器，例如VMDK、VMX等对象。虚拟机交换对象虚拟机开机时被创建，其巨细等于配置的内存减去预留。虚拟机磁盘对象虚拟机的vmdk对象。快照增量对象快照后的差异磁盘对象。内存快照对象(.vmem)快照后对内存的状态生存对象。

vSAN内部架构

假如VM必要哀求创建磁盘：

• 在vCenter上下发指令。通过vpxd进行下发，
  
  
  
  • vpxd：vCenter的一个daemon
    
  
  
• vpxd将该指令下发到ESXi主机的vpxa进程
  
  
  
  • vpxa: 专门从vCenter获取指令的进程
    
  
  
• vpxa将指令传输给hostd进程
  
  
  
  • hostd：ESXi的核心进程
    
  
  
• hostd接收到创建磁盘的指令，会调用一些必要的进程如OSFSd/DISKLIB
  
  
  
  • OSFSd: Object Storage File System Daemon
    
  • DISKLIB: 访问磁盘必要的Library库
    
  
  
• OSFSd/DISKLIB将指令传输到CLOM中
  
  
  
  • CLOM： Cluster Level Object Manager，根据计谋来定义写的磁盘文件最终怎么存储
    
  
  
• CLOM通过询问CMMDS进程 获取信息，判断对象组件写哪
  
  
  
  • CMMDS：Cluster Monitoring MemberShip and Directory Service，拥有集群中所有与vSAN相关信息的聚集数据库，如对象存放、调用空间等。
    
  • 为了保证差异ESXi的CMMDS数据库内容同等，vSAN集群会选举出唯一的Master，其他则作为一台backup和多台Agent。只有Master可以读写，其他只能读；Backup作为Master Down后的接受角色
    
  
  
• CMMDS 的同步依赖于RDT
  
  
  
  • RDT: Reliable Datagram Transport
    1. # ESXi CLI
    2. # 两条效果一样的
    3. ~] esxicli vsan cluster list
    4. ~] esxicli vsan cluster get
    5. ...
    6. Local Node State: Agent/Master/Backup
    7. ...

    复制代码
  
  
• CLOM 将具体操纵的指令发送给DOM
  
  
  
  • DOM：分布式对象管理
    
    
    
    • DOM Client：接受CLOM发来的读写IO的要求，转发IO哀求给Owner
      
    • DOM Owner：真实对对象拥有读写访问权写的角色。vSAN中创建每一个对象，都会选择一个DOM作为它的Owner。对对象的操纵只能通过DOM Owner进行传递。
      
      
      
      • 假如对象就在本机，Owner会把这个IO读写哀求转发给DOM Component Manager。
        
      • 假如DOM Owner和组件所在物理位置不同等，通过RDT转发给对应的DOM Component Manager。
        
      
      
    • DOM Component Manager：负责管理组件所在主机上的一个对象。组件物理存放在谁人ESXi。
      
    
    
  
  
• DOM Component Manager会将指令传输给LSOM
  
  
  
  • LSOM: Log Structured Object Manager 负责日志对象分区的读写操纵。负责最终的IO哀求写入的一个角色，也负责读写的缓存管理。
    
  
  
• LSOM调用PSA，将IO哀求转换成磁盘能接受的指令
  
  
  
  • PSA： Pluggable Storage Architecture 可插拔存储架构。vSAN控制物理磁盘组最后的角色。PSA将IO落入磁盘上。
    
  
  

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