2.3、云计算FusionCompute存储虚拟化

学习目标：描述什么是虚拟化存储
描述存储虚拟化的实现原理
区分SAN、NAS、FusionStorage在FusionCompute中使用的区别
描述存储高级功能特性及其原理

一、FusionCompute存储虚拟化管理

             1、兼容存储类型：SAN、NAS、FusionStorage Block存储池、主机的本地硬盘2、存储资源能力：精简磁盘、快照、存储冷热迁移、存储扩容、快照管理等存储虚拟化高级特性3、存储配置管理：存储资源发现与管理、数据存储创建与管理、存储资源裸设备映射

二、FusionCompute中存储的基本概念

              1、存储资源看得见摸得着的物理存储设备，表示具体的存储产品，比如IP-SAN、FC-SAN、NAS、FusionStorage2、存储设备FusionCompute虚拟化平台能够识别的，表示存储资源中的管理单元。类似LUN、NAS共享目录、FusionStorage存储池、本地硬盘3、数据存储表示虚拟化平台能够管理和操作的逻辑单元。可以保存虚拟机磁盘文件，快照和镜像文件

三、FusionCompute存储虚拟化机构

主要是通过主机存储设备和文件系统来实现
对接给FusionCompute的存储必须经过虚拟化才支持的文件系统后次啊能形成虚拟化的存储
通用块层：一个内核组件，就是接受上层虚拟化平台下发的块IO请求，并将IO请求转发到底层存储设备完成具体的IO读写

四、VIMS（集群文件系统）

         VIMS是一种高性能的集群文件系统，使虚拟化技术的应用超出了单个存储系统的限制，可让多个虚拟机共同访问一个整合的集群式存储池，从而显著提高了资源利用率。1、作用：当多个CNA节点访问共享存储时（被共享的LUN），可以利用锁机制保证数据的一致性2、分布式全对称锁机制（DLM）：在VIMS中有多个资源管理者（master），每个master对应一个锁资源（被共享的LUN），不同的master不会集中到同一个CNA节点上。（同一台CNA主机上的VM访问被共享的LUN有虚拟化层隔离）3、master选举：（1）、先到先得，先访问的节点先成为master；（2）、同时访问，VIMS节点号小的CNA节点成为master4、网络要求：两种网络心跳（1）、网络心跳：检测主机间的网络是否正常，如果是检测到master节点挂掉将重新选举master（2）、磁盘心跳：检测主机是否能正常访问共享存储

五、FusionCompute磁盘技术

   存储虚拟化中，所有用户的存储都是以文件形式呈现1、磁盘模式（1）、普通磁盘（厚制备）：分配多少空间就立即占用多少空间并进行全部写零操作，应用于IO要求高的（2）、普通延迟置零（后制备）：分配多少空间就立即占用多少空间，暂时不写零，写多少就写零多少级。应用于IO要求不高（3）、精简（瘦制备）：占用分配的少部分空间，写多少再分配多少，直到写完一开始分配的空间为止。应用于需求不明时或规划的要比实际多时（4）、差分磁盘：必须基于一个已有的父磁盘来创建，它只记录相对于父磁盘差异的数据，不能脱离父磁盘存在；如果修改了父磁盘，差分磁盘数据将不可用2、持久和非持久磁盘（1）、持久磁盘：数据可以永久保留（2）、非持久磁盘：数据不可永久保存，当虚拟机启动（不断电重启）时，对非持久化磁盘所更改的数据会重定向到差分磁盘中；当虚拟机断电后启动时，会删除磁盘达到还原磁盘的目的3、从属和独立磁盘（1）、从属磁盘：用于建立快照的磁盘，快照会保护该磁盘的数据，恢复快照时回恢复到打快照时的状态（2）、独立磁盘：不用于建立快照，快照不会保护磁盘中的数据

磁盘模式图

六、存储虚拟化功能原理

     1、快照虚拟机可以将当前状态保存再快照文件中，包括磁盘内容，内存，寄存器数据（1）、创建快照：回创建一个差分磁盘文件，该磁盘文件于源磁盘文件存放在同一目录下，源磁盘文件回转为只读，新的数据写入差分磁盘文件中（2）、快照回滚：删除差分磁盘文件，恢复到打快照时虚拟机的状态（3）、删除快照：系统会整合源磁盘与差分磁盘的数据，形成新的磁盘文件2、链接克隆在链接克隆场景下，通过对虚拟机模板的系统卷（母卷），创建多个差分磁盘，将每个差分磁盘分别挂载给多个独立的虚拟机。将若干链接克隆虚拟机的共同模板中的热点数据放到主机内存中，达到快熟读取目的，能够极大提升虚拟机的启动和运行速度（FusionAccess桌面发放会详细说明）3、存储热迁移（1）、根据源磁盘的信息在目的数据存储上创建一个空的磁盘（2）、将源磁盘和目的磁盘设为镜像，保证增量数据的同步（3）、将初始数据切片同步到目的磁盘中（4）、当初始数据同步完成就，会将虚拟机的磁盘业务切换到目的数据存储上4、存储资源裸设备映射（RDM）为虚拟机提供了一种机制来访问物理存储子系统（仅光纤或iSCSI）上的LUN，通过使用物理设备映射，可以让虚拟机死别SCSI磁盘将LUN直接作为物理磁盘分配虚拟机使用，性能高，但不支持高级特性5、存储扩容（1）、虚拟机磁盘扩容在线将虚拟机磁盘容量扩大，VNC登录该虚拟机进行磁盘的虚拟化操作（2）、存储资源扩容a、在原先的LUN基础上扩大容量，回到FusionCompute平台重新扫描存储设备，增加数据存储的容量b、在存储管理平台上新添加一个LUN，在FusionCompute平台扫面新添加的LUN，把该LUN添加到数据存储的容量中

拓展1

 1、以IP SAN为例对接给FusionCompute使用（1）、建立物理连接在存储管理平台中（）（1）、创建硬盘域（2）、创建存储池（3）、创建主机和LUN（4）、创建主机组和LUN组（5）、创建映射视图在FusionCompute端（1）、添加存储资源（2）、扫面存储设备（3）、添加为数据存储（虚拟化/裸设备映射）

       2、将FusionStorage存储资源对接给FusionCompute使用（1）、物理连接，配置存储网在FusionStorage端（1）、添加服务器（2）、创建控制集群（3）、创建存储池（4）、创建块存储客户端在FusionCompute端（1）、添加存储资源（填写管理IP并关联主机）（2）、扫面存储设备（3）、添加为数据存储（非虚拟化）    3、虚拟化和非虚拟化存储的区别虚拟化：块存储+文件系统非虚拟化：块存储4、LUN的分类OceanStorage  v3/v5以上或者18000系列属于中高端存储的设备才有RAID2.0+，且只有RAID 2.0+划分的LUN：think LUN：精简LUN，按需分配thick LUN：普通LUN，全分配5、各种虚拟化存储的文件系统SAN：VIMSNAS：Linux：NFS；Windows：CIFS本地磁盘：EXT4

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