[雲計算]HCIE-Cloud 存儲虛擬化

目錄

• 雲計算虛擬化中的存儲架構
  • 存儲的分類
  • NAS
  • SAN
  • 傳統內置存儲遇到的問題
  • 優劣比較
  • 虛擬化中的存儲架構
  • 常見的虛擬機磁盤格式
  • VHD
  • VMDK
  • Raw
• 物理磁盤
  • 硬盤類型
  • 機械硬盤的結構
  • 硬盤常用接口
  • 熱插拔
  • 固態硬盤概述
• 集中式存儲和分布式存儲
  • 什么是RAID？
  • 使用RAID的好處
  • 常用RAID類型
  • RAID的數據組織方式
  • RAID校驗方式（異或校驗）
  • RAID與LUN的關系
  • 創建LUN的過程
  • Pool & Volume & LUN
• 虛擬化存儲和非虛擬化存儲
  • 雲計算中虛擬化存儲轉換路徑
  • 雲計算中非虛擬化存儲轉換路徑
  • 文件系統
  • 常見的文件系統
  • 文件映射到磁盤的過程
  • 主機的內部應用環境
• 虛擬機磁盤介紹
  • 虛擬磁盤
  • 常見的虛擬機磁盤格式
• 華為虛擬化產品的存儲特性
  • 華為虛擬化產品存儲架構
  • 存儲資源
  • 存儲設備
  • 數據存儲
  • 添加數據存儲
  • 虛擬化存儲的高級特性（需拓展）
  • 華為虛擬磁盤特性
    • 類型
    • 磁盤模式
    • 配置模式

雲計算虛擬化中的存儲架構

存儲的分類

• 存儲系統
  • 封閉系統存儲（基於大型機）
  • 開放系統存儲（基於Windows、Unix、Linux的服務器）
    • 內置存儲
    • 外掛存儲（按照連接方式分為以下幾種，占市場大多數）
      • 直接式存儲（Directed-Attached Storage：DAS）：采用SCSI接口，帶寬限制，擴容需停機
      • 網絡存儲（Fabric-Attached Storage：FAS）：（依傳輸協議分）
        • 網絡接入存儲（Network-Attached Storage：NAS）：TCP/IP連接
        • 存儲區域存儲（Storage Area Network：SAN）：光纖連接

NAS

NAS的文件系統主要在存儲側，使用的網絡協議主要是NFS和CIFS

• CIFS（Common Internet File System）通用網絡文件系統：由微軟Smb（Server Message Block）發展而來的一個公共、開放的文件系統

• NFS（Network File System）網絡文件系統：在類Unix系統中實現網絡文件共享

	CIFS	NFS
傳輸特點	基於網絡，可靠性要求高	獨立於傳輸
易用性	無需額外軟件	需要安裝專用軟件
安全性	無法進行錯誤恢復	可以進行錯誤恢復
文件轉換	不保留文件格式特性	保留文件格式特性

SAN

描述	IP-SAN	FC-SAN
網絡速度	1Gb、10Gb、40Gb	4Gb、8Gb、16Gb
網絡架構	使用現有IP網絡	單獨建設光纖網絡和HBA卡
傳輸距離	理論上沒有距離限制	受到光纖傳輸距離的限制
管理、維護	與IP設備一樣操作簡單	技術和管理較復雜
兼容性	與所有IP網絡設備都兼容	兼容性差
性能	目前主流1Gb，10Gb正在發展	非常高的傳輸和讀寫性能
成本	購買與維護成本都較低	購買（光纖交換機、HBA卡、光纖磁盤陣列等）與維護（培訓人員、系統設置與監測等）成本高
容災	本身可以實現本地和異地容災，且成本低	容災的硬件、軟件成本高
安全性	較低	較高

• IP-SAN：顧名思義，以TCP/IP協議作為底層傳輸協議，用以太網作為承載介質構建區域網絡架構。實現IP-SAN的典型協議是iSCSI，它定義了SCSI指令集在IP中傳輸的封裝方式

• FC-SAN：采用Fibre Channel Protocol（光纖通道協議），服務器與存儲設備間通過光纖交換機直接建立連接

傳統內置存儲遇到的問題

• 硬盤成為整個系統的性能瓶頸
  • 槽位有限，難滿足大容量需求
  • 單硬盤存儲數據，可靠性不高
• 存儲空間利用率低
  • 本地存儲，數據分散，不易共享
• 可擴展性不高
  • 總線結構，而非網絡結構
  • 可連接的設備受到限制
  • 擴容的時候需要停機

優劣比較

	DAS	NAS	FC-SAN	IP-SAN
傳輸類型	SCSI、FC	IP	FC	IP
數據類型	塊級	文件級	塊級	塊級
典型應用	任何	文件服務器	數據庫應用	視頻監控
優點	易於理解兼容性好	易於安裝成本低	高擴展性高性能高可用性	高擴展性成本低
缺點	難以管理，擴展性有限存儲空間利用率不高	性能較低對某些應用不適合	比較昂貴，配置復雜互操作性問題	性能較低

虛擬化中的存儲架構

虛擬化的數據存儲是將存儲資源按照一定的文件系統來管理

• 虛擬化的數據存儲包括
  • 虛擬化本地硬盤（采用EXT4文件系統）
  • 虛擬化SAN存儲（使用VIMS虛擬鏡像管理文件系統）
  • NAS存儲（使用NFS網絡文件系統）

實質為塊存儲，包括SAN存儲，本地磁盤和FusionStorage

可以簡單理解為：塊存儲 + 文件系統 = 虛擬化存儲

舉個例子：SAN存儲（划分邏輯卷）+ 文件系統 = 虛擬化存儲

常見的虛擬機磁盤格式

虛擬機磁盤以文件的形式存放於文件系統之中，常見的虛擬機磁盤格式有以下幾種

虛擬機磁盤文件格式	支持的廠商
RAW	各廠商通用
VMDK	VMware
VHD	微軟Hyper-V、華為FusionCompute
QCOW	QEMU或KVM虛擬化平台專用的格式
QED	QEMU或KVM虛擬化平台專用的格式
VDI	Oracle

VHD

VHD（Virtual Hard Disk）是微軟推出的一種虛擬機磁盤文件格式，VHD就是虛擬機磁盤文件。

VHD文件內容主要是虛擬機啟動所需的系統文件，可被壓縮成單個文件存放在系統上。

一個VHD文件代表VIMS（虛擬鏡像管理系統）在虛擬機上的一個物理硬盤驅動，所有用戶數據以及有關虛擬服務器的配置都存儲在VHD文件中。

VHD虛擬硬盤的四種類型：

• 固定VHD：對已分配大小不會更改
• 動態VHD：大小與寫入的數據大小相同，隨着數據寫入直至達到大小上限（2040GB）
• 差異VHD：類似動態VHD，但只包含關聯父VHD修改后的硬盤快（最大2040GB）
• 鏈接硬盤VHD：文件本身指向一個磁盤或者一個分區

VMDK

VMDK（VMWareVirtual Machine Disk Format）VMware創建的虛擬硬盤格式，文件存放在VMware文件系統中，被稱為VMFS（虛擬機文件系統）。

一個VMDK文件代表VMFS在虛擬機上的一個物理硬盤驅動。所有用戶數據和有關虛擬服務器的配置信息都存儲在VMDK文件中。

厚磁盤（Thick Disk）：屬於VMFS，創建VMDK文件時分配所有需要的空間

薄磁盤（Thin Disk）：屬於VMFS，創建VMDK時分配較小的空間，當寫入數據增加時，動態增加存儲空間

Raw

原始磁盤（Raw Disk）

VM的OS直接訪問存儲設備上的LUN，不屬於VMFS。

不能用VADP來備份，在VM中安裝備份代理來備份。

物理磁盤

硬盤類型

硬盤類型	轉速	一般容量	性能
SATA	5400 rpm 或 7200 rpm	1~4TB	普通
NL-SAS	7200 rpm	300GB/450GB/600GB	好
SAS	10k rpm 或 15k rpm	300GB/450GB/600GB	好
SSD	閃存讀寫	256GB/512GB	非常好

機械硬盤的結構

• 硬盤的組成架構
  • 磁頭組件
    • 用於數據的讀取和寫入。
  • 磁頭驅動機構
    • 用於驅動磁頭臂將磁頭送達指定的位置。
  • 盤片組
    • 數據的載體。
  • 主軸驅動裝置
    • 驅動盤片維持高速運轉。
  • 控制電路
    • 系統控制、調速、驅動等。

• 盤片的邏輯結構

  • 磁道

    • 盤片上圍繞着主軸的同心環，數據被記錄在磁道上
    • 從盤片的外邊緣開始向內編號
    • 磁道密度 TPI：盤片上每英寸的磁道數

  • 扇區

    • 每個磁道被分成更小的單位，叫做扇區
    • 扇區是磁盤中可以單獨尋址的最小存儲單元
    • 通常情況下，一個扇區可以保存512Bytes數據，但有一些磁盤可以被格式化為更大的扇區大小，如4KB扇區

  • 柱面

    • 在同一個磁盤中所有盤片，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面
    • 柱面數 = 一個盤面上的磁道數
    • 磁盤中，磁頭的位置由柱面號來說明，而非磁道號

  • C/H/S（Cylinder/Head/Sector）

    • 尋址模式，柱面 - 磁頭 - 扇區

• 硬盤主要參數
  • 硬盤容量（Volume）
    • 容量單位為兆字節MB或千兆字節GB
    • 影響硬盤容量的因素有單碟容量和碟片數量
  • 轉速（Rotational speed）
    • 硬盤盤片每分鍾轉過的圈數
    • 單位 RPM（Rotation Per Minute）
  • 緩存（Cache）
    • CPU與硬盤之間存在巨大的速度差異，為了解決硬盤在讀寫數據時CPU的等待問題，在硬盤上設置適當的高速緩存，用以解決兩者速度不匹配的問題
    • 硬盤緩存與CPU上的高速緩存一樣，是為了提高硬盤的讀寫速度

• 平均訪問時間 --- 衡量硬盤性能的指標

  • 平均訪問時間由以下兩項構成
    • 平均尋道時間（Average Seek Time）
    • 平均等待時間（Average Latency Time）
    • 平均訪問時間 = 平均尋道時間 + 平均等待時間

  平均尋道時間：磁頭從初始位置移動到盤面指定磁道所需的時間

  硬盤等待時間：磁頭已處於要訪問的磁道，等待所要訪問的扇區旋轉至磁頭下方的時間

  平均等待時間通常為盤片旋轉一周所需時間的一半，因此磁盤轉速越快，等待的時間就越短

硬盤常用接口

接口	優點	缺點
ATA（Advanced Technology Attachment）高級技術附加裝置	便宜、兼容性好	慢、只能內置使用
SATA（Serial ATA）串行ATA	點對點連接，支持熱插拔、即插即用	中規中矩
SCSI（Small Computer System Interface）小型計算機系統接口	性能高、具有內置外置兩種，支持熱插拔	貴、難裝
M.2（NVMe協議走PCI-E通道）	超級快	巨貴

熱插拔

• 優點

  • 允許用戶在不關閉系統、不切斷電源的情況下取出和更換損壞的硬盤、電源或板卡等部件
  • 提高了系統對災難的及時恢復能力、擴展性和靈活性等

  熱插拔也可以叫熱替換、熱添加和熱升級

固態硬盤概述

• SSD性能優勢

  • 響應時間短
    • SSD內部沒有機械運動部件，省去了尋道時間和機械延遲
  • 讀寫效率高
    • 機械硬盤進行隨機讀寫的時候，由於磁頭不停移動，導致讀寫效率低下
    • SSD通過內部控制器計算數據存放位置，省去機械操作時間，提高IOPS
    • 4K隨機讀寫情況下SSD硬盤性能遠勝於FC硬盤

• SSD原理

  • 使用閃存技術存儲信息
  • 內部沒有機械結構，因此耗電量小、散熱小、噪音小

類型	容量	可擦寫次數	單位容量價格
SLC	小	約100,000	高
eMLC 企業	中等	約30,000	中等
cMLC 消費者	中等	5,000 ~10,000	低
TLC	大	500 ~ 1,000	很低

（對SSD盤可靠性影響最大的是其抗磨損能力，即Cell的可擦寫次數。）

• SSD的3種主要類型
  • SLC (Single Level Cell)，單層式存儲單元
    • 一個存儲單元（Cell）中只存1bit數據：0或1
  • MLC (Multi Level Cell)，多層式存儲單元
    • 一個存儲單元（Cell）中只存2bit數據：00,01,10,11
  • TLC (Triple Level Cell)，三層式存儲單元
    • 一個存儲單元（Cell）中只存3bit數據：000,001,010,011,100,101,110,111

集中式存儲和分布式存儲

類型	部署模式	優點	缺點
集中式存儲	一台或多台計算機組成中心節點，數據幾種存儲於中心節點，並且所有業務單元都幾種部署在這個中心節點中，終端只負責錄入和輸出	部署簡單、底層主機性能卓越	缺乏異地容災能力
分布式存儲	組件分布在網絡計算機上，組件之間僅僅通過消息傳遞來通信並協調行動	分布式、並發性	缺乏全局時鍾、存在單點故障、單機能力存在瓶頸

什么是RAID？

RAID：獨立磁盤冗余陣列（Redundant Array of Independent Disks），一種把多塊獨立的物理硬盤按不同方式組合起來，形成一個硬盤組（邏輯硬盤），從而提供比單個硬盤更好的存儲性能和數據備份技術

使用RAID的好處

• 提供硬盤串接，將所有硬盤組組成一個虛擬的大盤
• 將資料切割成多個區塊，以並行的方式進行讀寫，當硬盤越多的時候，讀寫的速度越快
• 鏡像校驗/異或校驗，提供硬盤容錯功能

常用RAID類型

RAID級別	RAID 0	RAID 1	RAID 5	RAID 10
容錯性	無	有	有	有
冗余類型	無	復制	奇偶校驗	復制
熱備盤選項	無	有	有	有
讀性能	高	低	高	一般
隨機寫性能	高	低	低	一般
連續寫性能	高	低	低	一般
最小硬盤數	2塊	2塊	3塊	4塊
可用容量	N * 單塊硬盤容量	單塊硬盤容量	(N -1) * 單塊硬盤容量	(N /2) * 單塊硬盤容量
典型應用環境	迅速讀寫，安全性要求不高，如圖形工作站等	隨機數據寫入，安全性要求高，如服務器、數據庫存儲領域	隨機數據傳輸，安全性要求高，如金融、數據庫、存儲等	數據量大，安全性要求高，如銀行、金融等領域

RAID的數據組織方式

• 條帶：磁盤中單個或者多個連續的扇區構成一個條帶。它是組成分條的元素。
• 分條：同一磁盤陣列中的多個磁盤驅動器上的相同“位置”（或者說是相同編號）的條帶
  • 分條寬度：指在一個分條中數據成員盤的個數（上圖分條寬度為3）
  • 分條深度：指一個條帶的容量大小（根據硬盤大小而定）

RAID校驗方式（異或校驗）

• XOR校驗的算法 —— 相同為假，相異為真

  • 0⊕0= 0； 0⊕1= 1； 1⊕0= 1； 1⊕1= 0；

• XOR的逆運算仍為XOR

  • 如果A為1，B為0，則校驗值P為1：A(1)⊕B(0)= P(1)
  • 則有逆運算：B(0)⊕P(1)=A(1)；A(1)⊕P(1)=B(0)

  按照上面的異或校驗的方法，無論如和都可以計算出原盤的數據值（假設損壞一塊）

RAID與LUN的關系

• RAID由幾個硬盤組成，從整體上看相當於由多個硬盤組成的一個大的物理卷

• LUN（Logical Unit Number）邏輯單元號：用來標識一個邏輯單元的數字，這個邏輯單元是通過SCSI尋址的設備。換言之，存儲系統將物理硬盤進行分區，成為擁有邏輯地址的各個部分，進而允許主機進行訪問，這樣的一個分區便稱為一個LUN。通常說的LUN也指在SAN存儲上創建邏輯磁盤。

  關於LUN：https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC1100096895/

創建LUN的過程

1. 物理硬盤划分成物理卷
2. 物理卷邏輯划分成邏輯卷提供LUN

Pool & Volume & LUN

• Pool即存儲池，是存放存儲空間資源的容器，所有應用服務器使用的資源來自於存儲池里面
• Volume即卷，是存儲系統內部管理對象
• LUN是可以直接映射給主機讀寫的存儲單元，是Volume對象的對外體現

數據作為文件存儲在操作系統可見的卷上。

Windows操作系統，用驅動器號（例如C盤、F盤）來表示使用的卷。

Unix/Linux操作系統，則是掛載點。

驅動號（或掛載點）和物理硬盤之間的關系如下：

1. 物理硬盤組合形成一個RAID組
2. RAID組有一個與其相關聯的特定的RAID類型
3. LUN由一個RAID組的（一段）存儲容量構成，LUN映射給主機，成為操作系統可以使用的存儲空間

虛擬化存儲和非虛擬化存儲

這里的存儲虛擬化是狹義的虛擬化，僅指集群是否有文件系統。

有無文件系統？有，即為虛擬化存儲；沒有，即為非虛擬化系統。

這里的文件系統可以是NFS文件系統，也可以是虛擬化集群的文件系統。

如果是沒有文件系統，虛擬化集群需要直接調動邏輯卷使用。

無論是集中式存儲還是分布式存儲，使用RAID或者副本機制之后，都會形成一個物理卷，但是大多數情況下都不會把整個物理卷掛載給上層的應用（操作系統或者虛擬化系統，這里單指虛擬化系統）使用。因為如果把整個物理卷全部掛載后，所有的空間都會被上層應用拿去格式化，一旦存儲空間使用完了，雖然可以通過添加硬盤的方式進行擴容，但是擴容后需要重新格式化，數據可能會丟失，所以，一般會將物理卷組成卷組，然后再將卷組划分成多個邏輯卷，而上層應用使用的是邏輯卷的空間。

在雲計算中，虛擬化程序會將邏輯卷格式化，各個廠商的虛擬化文件系統不相同，例如：

VMware——VMFS（Virtual Machine File System）

華為——VIMS（Virtual Image Manage System）

它們都屬於高性能的集群文件系統，可以使虛擬化超出單個系統的限制，使得多個計算節點同時訪問一個整合后的集群式存儲池。這種計算集群的文件系統可以保證沒有哪一台服務器或者某個應用軟件可以完全控制對文件系統的訪問。

以華為的VIMS為例子，它是基於SAN存儲，因此FusionStorage提供存儲空間時，只能是非虛擬化存儲，通過VIMS，FusionCompute以文件形式管理虛擬機鏡像及配置文件。VIMS使用分布式鎖機制確保集群中的數據讀寫的一致性。虛擬化程序使用的最小存儲單位為LUN，而和LUN對應的是卷，卷是存儲系統內部管理的對象，LUN Volume對象的對外體現。LUN和卷都是從一個資源池（Pool）中划分出來的。

雲計算中虛擬化存儲轉換路徑

1. 存儲資源（Raid或者副本機制）→ 物理卷格式化（物理卷無法直接給主機使用，需要格式化）→ 主機

2. 存儲資源 → 物理卷邏輯划分 → 邏輯卷 （可直接掛載給主機用） → 格式化后生成NFS文件系統

   或者邏輯卷（格式化掛在給集群）→ 生成虛擬文件系統 → 主機（看到的是一個共享目錄）

   舉例：

雲計算中非虛擬化存儲轉換路徑

1. 存儲資源（Raid或者副本機制）→ 物理卷（邏輯划分）→ 邏輯卷（不用格式化）→ 集群（直接掛載）

   → 虛擬硬盤（無文件系統）

   這個文件系統需要由上層操作系統來格式化

   舉例：Windows系統下新添加的一塊硬盤，需要從物理卷邏輯划分出邏輯卷，然后由操作系統格式化文件系統以供用戶使用。

文件系統

文件系統：是指把文件存儲於硬盤時所必須的數據結構及硬盤數據的管理方式。

• 為了訪問硬盤中的數據，就必須在扇區之間建立聯系，也就是需要一種邏輯上的數據存儲結構。建立這種邏輯結構就是文件系統需要做的事情，在硬盤上建立文件系統的過程通常稱之為“格式化”。
• 硬盤數據的管理通過文件分區表，記錄數據的地址，然后通過地址記錄實現對數據的讀取。

文件系統的功能：

1. 管理空間：管理和調度文件的存儲空間

2. 存儲方法：提供文件的邏輯結構、物理結構和存儲方法

3. 文件名映射：實現文件從標識到實際地址的映射

4. 文件操作：實現文件的控制和存取操作（包括文件的建立、撤銷、開關、讀寫等）

5. 文件共享：實現文件信息的共享並提供可靠的文件保密和保護措施、提供文件的安全措施（文件的轉儲和恢復能力）

常見的文件系統

文件映射到磁盤的過程

1. 用戶或應用程序創建文件或文件夾；
2. 被創建的文件和文件夾被保存在文件系統上；
3. 文件系統會將這些文件對應的數據映射到文件系統塊上；
4. 文件系統塊和邏輯卷形成的邏輯區域進行對應；
5. 通過操作系統或者LVM將邏輯區域映射到物理磁盤的物理區域，也就是邏輯卷和物理卷的對應；
6. 最后，物理區域對應的一個物理卷里會包含一個或多個物理磁盤

主機的內部應用環境

主機內部I/O流程各個環節共同構成了數據存儲的內部應用環境

• 主機服務器大部分I/O開始於需要訪問數據的應用
• 而應用通常不考慮存儲后端的操作細節，而是直接調用由操作系統提供的系統調用接口。
• 然后由操作系統支持的文件系統為數據提供數據的邏輯地址和在磁盤上存儲的物理地址的映射
• 再通過設備驅動層，主要是由SCSI協議的操作，將數據存儲到存儲設備上

虛擬機磁盤介紹

虛擬磁盤

虛擬機磁盤是文件系統上的一個文件，對於Guest OS而言，就像是一個物理磁盤驅動器。

這個文件既可以在主機上，也可以在遠端文件系統上。

在給虛擬機配置虛擬磁盤后，可以將新的操作系統安裝到該磁盤文件上。

常見的虛擬機磁盤格式

虛擬機磁盤文件格式	支持的廠商
RAW	各廠商通用
VMDK	VMware
VHD	微軟Hyper-V、華為FusionCompute
QCOW	QEMU或KVM虛擬化平台專用的格式
QED	QEMU或KVM虛擬化平台專用的格式
VDI	Oracle

華為虛擬化產品的存儲特性

華為虛擬化產品存儲架構

• 數據存儲：裸設備映射、虛擬化存儲

• 存儲設備：LUN、共享目錄

• 存儲資源：FusionStorage Block、SAN、NAS

存儲資源

• FusionSphere的存儲資源包括：IP SAN、FC SAN 、Advanced SAN、本地磁盤、FusionStorage、NAS

  • IP SAN通過iscsi鏈路和主機建立連接
  • FC SAN通過光纖通道和主機連接，主機連接SAN設備后可以掃描存儲設備（LUN）
  • Advanced SAN通過SMI-S接口掃描、管理磁盤的
  • FusionStorage通過其管理節點FSM提供的接口來管理存儲
  • NAS通過NFS協議掃描和掛載共享目錄

• 主機訪問存儲資源

  • 先需要添加存儲資源
  • 再選定主機並關聯存儲資源

存儲設備

• FusionCompute的存儲設備有五種：LUN、本地磁盤、Advanced SAN存儲池、FusionStorage存儲池、NAS共享目錄
• 存儲設備需要通過主機探測的方式進行掃描來發現
  • 主機需要連接存儲資源后才能掃描存儲資源所包含的存儲設備
  • 每個主機都能發現各自的存儲設備，也能發現共享的存儲設備
• 存儲設備可以被指定給特定的主機或者計算集群

數據存儲

• 數據存儲是在存儲設備上創建的邏輯管理單元

  • 數據存儲需要創建在指定的存儲設備上，且一個存儲設備只能創建一個數據存儲
  • 也可以接入某一個數據存儲
  • 數據存儲和主機關聯，為主機提供資源
  • 數據存儲可以關聯到多個主機
  • 一個主機也可以使用多個數據存儲

• 數據存儲的使用

  • 存儲設備必須被添加為數據存儲才能被使用
  • 數據存儲可用於存放虛擬機磁盤、快照文件
  • 數據存儲的大小依賴於存儲設備的大小

• 計算集群有共享存儲設備時，基於該存儲設備建立的數據存儲被關聯給集群中的每一個主機

• 數據存儲需要創建在指定的存儲設備上，但一個數據存儲可以有多個存儲設備

添加數據存儲

• 使用方式：
  • 虛擬化：虛擬化的數據存儲創建普通磁盤速度較慢，但是可以支持部分高級特性；如果創建精簡磁盤，還可以支持更多高級特性，能提高存儲資源的利用率和系統的安全性、可靠性。
  • 非虛擬化：非虛擬化的數據存儲創建速度較快，性能優於虛擬化存儲，除FusionStorage、Advanced SAN、本地內存盤外，其余無法支持磁盤的高級特性。
  • 裸設備映射：裸設備映射是將SAN存儲的物理LUN直接作為磁盤綁定給虛擬機，使SAN存儲具有更高的性能，且支持SCSI協議。該類型的數據只能整塊當作裸設備映射的磁盤使用，不可分割，因此只能創建與數據存儲同等容量的磁盤，且不支持虛擬化存儲的高級特性。

虛擬化存儲的高級特性（需拓展）

• 快照
• 精簡磁盤
• 鏈接克隆
• 磁盤擴容
• 存儲熱遷移

華為虛擬磁盤特性

類型

添加完數據存儲之后，就可以為虛擬機創建虛擬磁盤了。在實際使用場景中，可能是多人共享一個虛擬機磁盤，也可能需要節省更多的物理空間等。按照類型，可以將虛擬機磁盤分為普通和共享兩個。

• 類型
  • 普通：普通磁盤只能單個虛擬機使用。
  • 共享：共享磁盤可以綁定給多個虛擬機使用。

多台虛擬機使用同一個共享磁盤時，如果同時寫入數據，有可能會導致數據丟失。

若使用共享磁盤，需要應用軟件保證對磁盤的訪問控制。

磁盤模式

根據磁盤模式，可以將虛擬機磁盤划分為從屬、獨立-持久和獨立-非持久

• 磁盤模式
  • 從屬：快照中包含該從屬磁盤，更改將立即並永久寫入磁盤。
  • 獨立-持久：更改將立即並永久寫入磁盤，持久磁盤不受快照影響。
  • 獨立-非持久：關閉電源或恢復快照后，丟棄對該磁盤的更改。

若選擇”獨立-持久“或”獨立-非持久“，則對虛擬機創建快照時，不對該磁盤的數據進行快照。

使用快照還原虛擬機時，不對該磁盤的數據進行還原。

如果快照后，該磁盤被解綁定且未綁定其它虛擬機，則快照恢復的虛擬機會重新綁定該磁盤，但磁盤數據不進行還原。

如果快照后，該磁盤被刪除，則快照恢復的虛擬機上不存在該磁盤。

有些磁盤的類型一旦設定了就不可以更改，有些還可以更改，比如磁盤模式之間是可以相互轉換的。

配置模式

配置模式	說明	例解
普通	性能高，速度慢	給某個虛擬機分配50G的普通磁盤，則此虛擬機立刻占用50G的空間，並將這50G對應的物理設備上保留的數據置零。
精簡	性能一般，速度快	給某個虛擬機分配50G的精簡磁盤，則此虛擬機初始僅占用部分空間，並僅將這部分對應的物理設備上保留的數據置零，后續根據使用情況，逐步進行分配，直到分配總量達到50G為止。
普通延遲置零	性能與速度適中	給某個虛擬機分配50G的普通延遲磁盤，則此虛擬機立刻占用50G的空間，但不會擦除物理設備上保留的任何數據，后續根據使用情況，逐步進行置零，直到總量達到50G為止。

• 配置模式
  • 普通：立即分配空間，並置零
  • 精簡：分配部分空間（置零這部分空間），之后逐漸分配至上限。
  • 普通延遲置零：立即分配空間，不置零，首次執行寫操作時按需置零。

建議系統盤使用普通磁盤配置模式，性能較高

使用精簡磁盤可能會導致數據存儲超分配，建議超分配比例不超過50%。

超分配率可以通過數據存儲的概要頁面”已分配容量“和”總容量“的比率關系來確定。

數據存儲類型為“FusionStorage”或“本地內存盤”時，只支持精簡磁盤模式；