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[云计算]HCIE-Cloud 存储虚拟化(未完善)

作者:互联网

[云计算]HCIE-Cloud 存储虚拟化

目录

云计算虚拟化中的存储架构

存储的分类

NAS

NAS的文件系统主要在存储侧,使用的网络协议主要是NFS和CIFS

CIFS NFS
传输特点 基于网络,可靠性要求高 独立于传输
易用性 无需额外软件 需要安装专用软件
安全性 无法进行错误恢复 可以进行错误恢复
文件转换 不保留文件格式特性 保留文件格式特性

SAN

描述 IP-SAN FC-SAN
网络速度 1Gb、10Gb、40Gb 4Gb、8Gb、16Gb
网络架构 使用现有IP网络 单独建设光纤网络和HBA卡
传输距离 理论上没有距离限制 受到光纤传输距离的限制
管理、维护 与IP设备一样操作简单 技术和管理较复杂
兼容性 与所有IP网络设备都兼容 兼容性差
性能 目前主流1Gb,10Gb正在发展 非常高的传输和读写性能
成本 购买与维护成本都较低 购买(光纤交换机、HBA卡、光纤磁盘阵列等)与维护(培训人员、系统设置与监测等)成本高
容灾 本身可以实现本地和异地容灾,且成本低 容灾的硬件、软件成本高
安全性 较低 较高

传统内置存储遇到的问题

优劣比较

DAS NAS FC-SAN IP-SAN
传输类型 SCSI、FC IP FC IP
数据类型 块级 文件级 块级 块级
典型应用 任何 文件服务器 数据库应用 视频监控
优点 易于理解兼容性好 易于安装成本低 高扩展性高性能高可用性 高扩展性成本低
缺点 难以管理,扩展性有限存储空间利用率不高 性能较低对某些应用不适合 比较昂贵,配置复杂互操作性问题 性能较低

虚拟化中的存储架构

虚拟化的数据存储是将存储资源按照一定的文件系统来管理

实质为块存储,包括SAN存储,本地磁盘和FusionStorage

可以简单理解为:块存储 + 文件系统 = 虚拟化存储

举个例子:SAN存储(划分逻辑卷)+ 文件系统 = 虚拟化存储

常见的虚拟机磁盘格式

虚拟机磁盘以文件的形式存放于文件系统之中,常见的虚拟机磁盘格式有以下几种

虚拟机磁盘文件格式 支持的厂商
RAW 各厂商通用
VMDK VMware
VHD 微软Hyper-V、华为FusionCompute
QCOW QEMU或KVM虚拟化平台专用的格式
QED QEMU或KVM虚拟化平台专用的格式
VDI Oracle

VHD

VHD(Virtual Hard Disk)是微软推出的一种虚拟机磁盘文件格式,VHD就是虚拟机磁盘文件。

VHD文件内容主要是虚拟机启动所需的系统文件,可被压缩成单个文件存放在系统上。

一个VHD文件代表VIMS(虚拟镜像管理系统)在虚拟机上的一个物理硬盘驱动,所有用户数据以及有关虚拟服务器的配置都存储在VHD文件中。

VHD虚拟硬盘的四种类型:

VMDK

VMDK(VMWareVirtual Machine Disk Format)VMware创建的虚拟硬盘格式,文件存放在VMware文件系统中,被称为VMFS(虚拟机文件系统)。

一个VMDK文件代表VMFS在虚拟机上的一个物理硬盘驱动。所有用户数据和有关虚拟服务器的配置信息都存储在VMDK文件中。

厚磁盘(Thick Disk):属于VMFS,创建VMDK文件时分配所有需要的空间

薄磁盘(Thin Disk):属于VMFS,创建VMDK时分配较小的空间,当写入数据增加时,动态增加存储空间

Raw

原始磁盘(Raw Disk)

VM的OS直接访问存储设备上的LUN,不属于VMFS。

不能用VADP来备份,在VM中安装备份代理来备份。

云计算中虚拟化存储转换路径

  1. 存储资源(Raid或者副本机制)→ 物理卷格式化(物理卷无法直接给主机使用,需要格式化)→ 主机

  2. 存储资源 → 物理卷逻辑划分 → 逻辑卷 (可直接挂载给主机用) → 格式化后生成NFS文件系统

    或者逻辑卷(格式化挂在给集群)→ 生成虚拟文件系统 → 主机(看到的是一个共享目录)

    举例:

云计算中非虚拟化存储转换路径

  1. 存储资源(Raid或者副本机制)→ 物理卷(逻辑划分)→ 逻辑卷(不用格式化)→ 集群(直接挂载)

    → 虚拟硬盘(无文件系统)

    这个文件系统需要由上层操作系统来格式化

    举例:Windows系统下新添加的一块硬盘,需要从物理卷逻辑划分出逻辑卷,然后由操作系统格式化文件系统以供用户使用。

物理磁盘

硬盘类型

硬盘类型 转速 一般容量 性能
SATA 5400 rpm 或 7200 rpm 1~4TB 普通
NL-SAS 7200 rpm 300GB/450GB/600GB
SAS 10k rpm 或 15k rpm 300GB/450GB/600GB 良好
SSD 闪存读写 256GB/512GB 非常好

机械硬盘的结构

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硬盘常用接口

接口 优点 缺点
ATA(Advanced Technology Attachment)高级技术附加装置 便宜、兼容性好 慢、只能内置使用
SATA(Serial ATA)串行ATA 点对点连接,支持热插拔、即插即用 中规中矩
SCSI(Small Computer System Interface)小型计算机系统接口 性能高、具有内置外置两种,支持热插拔 贵、难装
M.2(NVMe协议走PCI-E通道) 超级快 巨贵

热插拔

固态硬盘概述

类型 容量 可擦写次数 单位容量价格
SLC 约100,000
eMLC 企业 中等 约30,000 中等
cMLC 消费者 中等 5,000 ~10,000
TLC 500 ~ 1,000 很低

(对SSD盘可靠性影响最大的是其抗磨损能力,即Cell的可擦写次数。)

集中式存储和分布式存储

类型 部署模式 优点 缺点
集中式存储 一台或多台计算机组成中心节点,数据几种存储于中心节点,并且所有业务单元都几种部署在这个中心节点中,终端只负责录入和输出 部署简单、底层主机性能卓越 缺乏异地容灾能力
分布式存储 组件分布在网络计算机上,组件之间仅仅通过消息传递来通信并协调行动 分布式、并发性 缺乏全局时钟、存在单点故障、单机能力存在瓶颈

RAID技术

标签:存储,虚拟化,HCIE,文件系统,Cloud,磁盘,VHD,硬盘
来源: https://www.cnblogs.com/Skybiubiu/p/14532841.html