VMware Virtual SAN权威指南

本书共分10章。靠前章概要介绍了软件定义的存储和VSAN，第2章从物理和虚拟的角度描述了安全实施VSAN的要求，第3章介绍了安装和配置VSAN的各个步骤，第4章介绍了基于策略的存储管理，第5章深入介绍了VSAN的架构细节，第6章描述了虚拟机存储策略是如何用来简化虚拟机部署的，第7章描述了常用的管理和维护任务的步骤，第8章覆盖了关于VSAN延伸群集的介绍、操作、架构和设计决策，第9章通过多个例子来介绍如何设计VSAN群集，包含一些容量规划的练习，靠前0章覆盖了各种可用于进行VSAN排错和监控的（命令行）工具。

科马克·霍根（Cormac Hogan）VMware CTO办公室及存储和可用性业务部门的不错资历工程师。他是VMwaref于爱尔兰科克市的EMEA总部2005年的首批雇员之一，曾在VMware技术市场部和支持部门的多个岗位任职。他撰写过多篇存储相关的白皮书并就存储实践和新功能做过无数次演讲。
邓肯·埃平（Duncan Epping）VMware CTO办公室及存储和可用性业务部门的首席架构师。他负责确保VM ware下一阶段的革新能符合客户的需求、将挑战转换为机会，并领导VMware在存储和可用性方面的优选化的布道和宣传。Duncan专门研究软件定义的存储、超融合基础架构以及业务连续性／容灾解决方案。他还是多本著作的作者，包括VMware vSphere ClusteringTechnical Deepdive系列。
徐炯，Amkor Technolog公司IT技术运营经理，VMware认证专家（VCP），从2006年ESX 2.5开始接触VMware，熟悉从VMwareInfrastructure 3到vSphere 5.5各个VMware版本的企业级系统。参与了企业VMware架构的设计、实施和多次升级。译著有《虚拟化技术实战》和《VMware vSphere部署的管理和优化》等。

译者序
序
前言
关于作者
关于技术审校者
第1章VSAN概述1
1.1软件定义的数据中心1
1.2软件定义的存储2
1.3超融合／服务器SAN解决方案2
1.4VirtualSAN简介4
1.5什么是VirtualSAN5
1.6从管理员角度来看VSAN的样子7
1.7小结10
第2章VSAN部署的前提条件和要求11
2.1VMwarevSphere11
2.1.1ESXi12
2.1.2缓存和容量设备12
2.1.3ESXi主机引导的考虑因素12
2.2VSAN的要求13
2.2.1VMware硬件兼容性指南13
2.2.2VSANReadyNodes14
2.2.3存储控制器14
2.2.4容量层设备16
2.2.5缓存层设备17
2.3网络要求18
2.3.1网络接口卡18
2.3.2受支持的虚拟交换机类型18
2.3.3二层或三层19
2.3.4VMkernel网络19
2.3.5VSAN网络流量19
2.3.6巨型帧20
2.3.7网卡绑定20
2.3.8网络I／O控制21
2.4VSAN延伸群集21
2.5VSAN2节点远程办公室／分支办公室（ROBO）21
2.6小结22
第3章VSAN的安装与配置23
3.1VSAN网络23
3.2为VSAN服务的VMkernel网络24
3.3VSAN网络配置之VMware标准交换机24
3.4VSAN网络配置之vSphere分布式交换机26
3.5可能发生的网络配置问题31
3.6网络I／O控制配置示例33
3.7设计考量：分布式交换机和网络I／O控制34
3.8创建VSAN群集39
3.9vSphereHA40
3.9.1vSphereHA通信网络41
3.9.2vSphereHA心跳数据存储41
3.9.3vSphereHA接入控制42
3.9.4vSphereHA隔离响应42
3.9.5vSphereHA组件保护42
3.10磁盘组的角色43
3.10.1磁盘组最大数量43
3.10.2为什么要在VSAN中配置多个磁盘组43
3.10.3缓存设备与容量设备的比率44
3.10.4自动添加磁盘到VSAN磁盘组45
3.10.5手工添加磁盘到VSAN磁盘组45
3.10.6磁盘组创建示例46
3.10.7VSAN数据存储的属性47
3.11小结49
第4章VSAN相关的虚拟机存储策略50
4.1在VSAN环境中引入基于存储策略的管理51
4.1.1允许的故障数53
4.1.2容错方法54
4.1.3每个对象的磁盘带数56
4.1.4对象的IOPS限制57
4.1.5闪存读取缓存预留57
4.1.6对象空间预留58
4.1.7强制置备58
4.1.8禁用对象校验和59
4.2VASA供应商提供程序59
4.2.1VASA简介59
4.2.2存储提供程序60
4.3VSAN存储提供程序：高可用61
4.3.1实时变更虚拟机存储策略61
4.3.2对象、组件和见证65
4.4虚拟机存储策略66
4.4.1启用虚拟机存储策略66
4.4.2创建虚拟机存储策略66
4.4.3在虚拟机置备时分配虚拟机存储策略67
4.5小结67
第5章架构细节68
5.1分布式RAID68
5.2对象和组件70
5.2.1组件的限制71
5.2.2虚拟机存储对象72
5.2.3名字空间72
5.2.4虚拟机交换文件74
5.2.5VMDK和增量盘74
5.2.6见证和副本74
5.2.7对象布局75
5.3VSAN软件组件77
5.3.1组件管理78
5.3.2对象的数据路径78
5.3.3对象的归属79
5.3.4对象的放置与迁移79
5.3.5CMMDS79
5.3.6主机角色（主控、备用和代理）80
5.3.7可靠数据报传输80
5.4磁盘格式81
5.4.1缓存设备81
5.4.2容量设备81
5.5VSANI／O流82
5.5.1缓存算法82
5.5.2缓存层的角色82
5.5.3剖析混合VSAN中的读操作83
5.5.4剖析全闪存VSAN中的读操作84
5.5.5剖析混合VSAN中的写操作85
5.5.6剖析全闪存VSAN中的写操作85
5.5.7将写操作回写入磁盘86
5.5.8去重与压缩86
5.5.9数据本地化87
5.5.10VSAN延伸群集中的数据本地化88
5.6基于存储策略的管理89
5.7VSAN的功能89
5.7.1策略设置：允许的故障数90
5.7.2允许的故障数的最佳实践91
5.7.3策略设置：条带宽度92
5.7.4在策略设置中未指定条带化时使用RAID—096
5.7.5条带宽度的最大值97
5.7.6条带宽度配置错误98
5.7.7条带宽带：块大小98
5.7.8条带宽度最佳实践98
5.7.9策略设置：闪存读取缓存预留99
5.7.10策略设置：对象空间预留100
5.7.11虚拟机主页名字空间再探100
5.7.12交换文件再探100
5.7.13如何查看虚拟机交换文件存储对象101
5.7.14增量盘／快照的告诫103
5.7.15验证空间的实际使用量103
5.7.16策略设置：强制置备103
5.7.17见证和副本：故障场景104
5.7.18通过校验和实现的数据完整性107
5.7.19从故障中恢复107
5.7.20问题设备的处理109
5.7.21延伸性VSAN的情况又如何110
5.8小结111
第6章虚拟机存储策略和虚拟机置备112
6.1策略设置：FTT=1112
6.2策略设置：FTT=1，SW=2119
6.3策略设置：FTT=2，SW=2122
6.4策略设置：FTT=1，OSR=50%125
6.5策略设置：FTT=1，OSR=100%127
6.6策略设置：RAID—5129
6.7策略设置：RAID—6
6.8策略设置：RAID—5／6且SW=2
6.9默认策略
6.10小结
第7章管理和维护
7.1运行状况检查
7.1.1运行状况检查测试
7.1.2主动运行状况检查
7.1.3性能服务
7.2主机管理
7.2.1添加主机到群集
7.2.2从群集中移除主机
7.2.3ESXCLIVSAN群集命令
7.3维护模式
7.3.1默认的维护模式／停用模式
7.3.2对于升级与补丁而言推荐的维护模式选项
7.4磁盘管理
7.4.1添加一个磁盘组
7.4.2移除一个磁盘组
7.4.3向磁盘组添加磁盘
7.4.4从磁盘组中移除磁盘
7.5抹除磁盘
7.5.1闪亮磁盘LED
7.5.2ESXCLIVSAN磁盘命令
7.6故障场景
7.6.1容量设备故障
7.6.2缓存设备故障
7.6.3主机故障
7.6.4网络分区
7.6.5磁盘全满的情况
7.7精简置备的考量
7.8vCenter管理
7.8.1vCenler Server故障场景
7.8.2在VSAN上运行vCenter Server
7.8.3vCenter Servcr引导过程
7.9小结
第8章VSAN延伸群集
8.1什么是延伸群集
8.2要求和限制
8.3网络和延迟要求
8.4VSAN延伸群集中的新概念
8.5延伸群集的配置
8.6故障场景
8.7小结
第9章设计VSAN群集
9.1readynode配置
9.2容量限制
9.3缓存容量比
9.4性能设计
9.5VSAN的性能
9.6设计和容量规划工具
9.7场景1：服务器虚拟化—混合
9.8场景2：服务器虚拟化—全闪存
9.9小结
第10章排错、监控和性能
10.1运行状况榆查
10.1.1AskVMware
10.1.2运行状况检查分类
10.1.3主动的运行状况检查
10.2ESXCLI
10.2.1esxcli vsan datastore
10.2.2esxcli vsan network
10.2.3esxcli vsan storage
10.2.4esxcli vsan cluster
10.2.5esxcli vsan faultdomain
10.2.6esxcli vsan maintenancemode
10.2.7esxcli vsan policy
10.2.8esxcli vsan trace
10.2.9用于VSAN排错的其他非ESXCLI命令
10.3RubyvSphereConsole
10.3.1VSAN命令
10.3.2SPBM命令
10.4在ESXi上对VSAN进行诊断排错
10.4.1日志文件
10.4.2VSANTrace工具
10.4.3VSANVMkernel模块和驱动程序
10.5性能监控
10.5.1性能服务简介
10.5.2用于VSAN的ESXTOP性能计数器
10.5.3用于VSAN的vSphereWeb客户端性能计数器
10.5.4VSANOb server
10.6VSANOb server使用示例
10.7小结

前    言?Preface说到虚拟化及其依赖的底层基础架构，经常会提起一个组件——存储。原因相当简单：在很多环境中，存储是痛点。尽管存储市场已经因为闪存技术的引入发生了变化，很多传统的存储问题得到了缓解，但是很多机构还没能采纳这些新的架构，因而仍然会遇到挑战。    存储问题的范围包括运营上的复杂性到性能问题甚至是可用性的限制。这些问题中的大部分都起因于同样的根本问题：老旧的系统架构。这是因为大多数存储平台架构是在虚拟化技术出现之前开发出来的，而虚拟化已经改变了使用这些共享存储平台的方法。    某种程度上，可以说是虚拟化迫使存储业界去寻找新的方法来构建存储系统。不再是通过单台服务器连接到单台存储设备（也称为逻辑单元或简写为LUN），虚拟化通常由一台（或多台）物理服务器承载很多虚拟机连接到一个或多个存储设备上。这不仅仅增加了这些存储系统的负载，也改变了工作负载的模式并增加了对总容量的需求。    可以想象，对于大多数存储管理员来说，这要求思考模式的大改变。LUN的大小应该是多少？对性能有什么要求？最终需要多少个磁盘？这些LUN将提供何种数据服务？虚拟机将存放在什么地方？不仅思考模式要改变，而且要求和其他IT团队协力合作。过去服务器管理员、网络管理员和存储管理员都可以活在他们自己的独立的小天地内，现在他们需要相互沟通并齐心协力才能保证他们构建的平台的高可用性。在过去，一个错误（例如错误配置或过低的置备）只会影响一台服务器，现在则会影响很多虚拟机。    当虚拟化出现时，我们对于如何运营和构建IT基础架构的思维曾经发生过集体性的根本变化。如今集体性的转变再次发生，这一次是由软件定义的网络和软件定义的存储引起的。但我们不应该再重复历史，重复那些在虚拟化首次出现时我们曾经犯过的错误。我们应该坦率而开放地和数据中心管理员们讨论这个问题，并一起迎接数据中心架构和运营的革命。    读者对象本书的目标读者是和VMware vSphere环境相关的IT专业人员。你最好已经用过一阵子VMware vSphere，或许已经参加过vSphere的课程，例如“安装、配置和管理”课程。本书不是一本初学者读物，但是书中提供的信息应该已经足够覆盖各种不同水平的管理员和架构师。    如何使用本书本书分10章，分别如下：    第1章概要介绍了软件定义的存储和VSAN。    第2章从物理和虚拟的角度描述了安全实施VSAN的要求。    第3章介绍了安装和配置VSAN的各个步骤。    第4章介绍了基于策略的存储管理。    第5章深入介绍了VSAN的架构细节。    第6章描述了虚拟机存储策略是如何用来简化虚拟机部署的。    第7章描述了常用的管理和维护任务的步骤。    第8章覆盖了关于VSAN延伸群集的介绍、操作、架构和设计决策。    第9章提供了多个例子来介绍如何设计一个VSAN群集，包含了一些容量规划的练习。    第10章覆盖了各种可用于进行VSAN排错和监控的（命令行）工具。    致谢我们两个作者都在VMware公司工作。在本书中表达的意见都是我们根据自己对产品的经验表达的个人意见。本书中的陈述不一定反映出VMware公司的意见和观点。    我们要感谢Christian Dickmann和John Nicholson，作为我们的技术编辑，他们始终让我们保持坦诚的态度。当然，我们要特别感谢Virtual SAN工程团队的耐心和帮助，特别要指出存储与可用性部门的几个人：Christian Dickmann、Paudie O’Riordan和Christos Karamanolis，他们在VSAN方面的渊博知识和对VSAN的深入理解贯穿到了本书的各个角落。我们还想感谢William Lam对本书提供的帮助和贡献。    最后，我们想感谢VMware公司的管理团队（Yanbing Li和Christos Karamanolis）对本书和其他项目的支持。    VSAN加油！    Cormac Horgan和Duncan Epping