實(shí)施數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之上的高級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)（VASA）

陳立秀

（重慶信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院，重慶，404000）

1 理解數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能與虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略

在置備虛擬機(jī)時(shí)，很多時(shí)候并不是隨意的選擇一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，把虛擬機(jī)存放在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中就完畢，事實(shí)上沒(méi)那么簡(jiǎn)單！因?yàn)槟承┨摂M機(jī)上的應(yīng)用程序可能因?yàn)闃I(yè)務(wù)需求，它需求被存放到一些特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之中，這些特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)可能要具備一些特定的屬性來(lái)滿(mǎn)足虛擬上伺服的業(yè)務(wù)和應(yīng)用程序，這些特定的特性包括了存儲(chǔ)設(shè)備的類(lèi)型、功能、狀態(tài)、配置信息、容量、IOPS 速率等，暫時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)這些特性叫存儲(chǔ)功能。由于不同物理存儲(chǔ)廠商所提供的存儲(chǔ)功能又是不同的，所以首先需要來(lái)理解虛擬化管理員如何去感知并獲得不同存儲(chǔ)廠商的存儲(chǔ)功能，以方便將存儲(chǔ)功能附加到存儲(chǔ)策略上。VMware 的VASA 則是感知并獲得存儲(chǔ)功能的一個(gè)API 接口。

1.1 關(guān)于VASA

VASA（vSphere APIs for Storage Awareness）叫 感知存儲(chǔ)API 接口，簡(jiǎn)單的講它就是一個(gè)通過(guò)API 注冊(cè)到時(shí)vCeneter 中的存儲(chǔ)供應(yīng)商程序，這是一個(gè)存儲(chǔ)廠商的第三方應(yīng)用程序，它主要為vSphere 提供當(dāng)前存儲(chǔ)的設(shè)備類(lèi)型、狀態(tài)、配置信息、容量、置備信息、IOPS 等情況，當(dāng)然這些信息因存儲(chǔ)供應(yīng)商不同而有所差異。簡(jiǎn)而言之，它的最終目標(biāo)是讓用戶(hù)在vSphere Web Client 上查看到存儲(chǔ)的底層信息，并感知運(yùn)行狀況，從而方便用戶(hù)根據(jù)這些信息、運(yùn)行狀況及功能來(lái)部署虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略。注意：這個(gè)功能必須要存儲(chǔ)應(yīng)供商支持，很多情況下、VASA 以存儲(chǔ)供應(yīng)商提供的一個(gè)虛擬機(jī)的形式體現(xiàn)，而且管理員需要注冊(cè)VASA 到vCenter，才能使用。

1.2 虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略

虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略在以前被稱(chēng)為虛擬機(jī)的存儲(chǔ)配置文件，它是一種由管理員制訂的用來(lái)描述虛擬機(jī)所需要的存儲(chǔ)屬性，包括了：存儲(chǔ)性能、存儲(chǔ)容量、可用性、冗余、甚至于可以是指定具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。通過(guò)存儲(chǔ)策略來(lái)保障虛擬機(jī)可以在符合其應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之上存放，而不是隨意的放置。用戶(hù)可以把存儲(chǔ)策略理解為是一種對(duì)虛擬機(jī)存儲(chǔ)需求的QOS 保障技術(shù)。虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略是緊貼具體虛擬機(jī)的。比如：某臺(tái)虛擬機(jī)的應(yīng)用程序讀寫(xiě)性能必須要在滿(mǎn)足一定的IOPS 速率，如果此時(shí)特定存儲(chǔ)廠商提供了VASA 程序，并且提供了IOPS 的策略參數(shù)，用戶(hù)就可以將該參數(shù)列入虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略之中，并且讓該存儲(chǔ)策略跟隨虛擬機(jī)，那么在部署這臺(tái)虛擬機(jī)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，或者遷移這臺(tái)虛擬機(jī)到目標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)，存儲(chǔ)策略將對(duì)虛擬機(jī)的存儲(chǔ)及存儲(chǔ)位置進(jìn)行合格性檢查，以保證虛擬機(jī)的運(yùn)行性能。

虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略可以通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)：一種是基于特定供應(yīng)商的存儲(chǔ)功能來(lái)制訂策略；另一種是基于標(biāo)記來(lái)制訂存儲(chǔ)策略；當(dāng)然還可以把這兩種方式聯(lián)合起來(lái)使用。

2 配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能與虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略

2.1 實(shí)施目標(biāo)

(1)建立標(biāo)記和類(lèi)別，將標(biāo)記關(guān)聯(lián)到具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，這過(guò)程相當(dāng)于“染色”；

(2)建立虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略、將標(biāo)記列入到虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的規(guī)則中、指定策略范圍；

(3)將存儲(chǔ)策略關(guān)聯(lián)到虛擬機(jī)，通過(guò)熱遷移來(lái)檢驗(yàn)虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略，通過(guò)新建虛擬機(jī)來(lái)檢驗(yàn)虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略。

2.2 實(shí)施環(huán)境

如圖1 所示, 兩臺(tái)ESXi 主機(jī)掛了各種基于不同來(lái)源介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，其中包括：ESXi 主機(jī)本地硬盤(pán)介質(zhì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、NFS 之上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、IP-SAN 之上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。當(dāng)前由于存儲(chǔ)管理員考慮到很多實(shí)踐性的生產(chǎn)因素，要求虛擬化群集ClusterA 上當(dāng)前所有的虛擬機(jī)，以及后面將要新建的虛擬機(jī)必須存儲(chǔ)在一個(gè)基于IP-SAN 構(gòu)造的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之上，該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的名稱(chēng)叫“Datastore-iSCSI-SAN”。因?yàn)楣芾韱T綜合評(píng)估了各個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的存儲(chǔ)功能和參數(shù)，得出一個(gè)評(píng)估結(jié)論：Datastore-iSCSI-SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是目標(biāo)眾多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中最符合生產(chǎn)需求的。現(xiàn)在的任務(wù)是要求建立一個(gè)存儲(chǔ)策略，方便管理員從眾多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中快速的查找并定位Datastore-iSCSI-SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并要求將虛擬機(jī)存儲(chǔ)放在該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之中。

圖1 實(shí)施數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能與虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略配置的環(huán)境

2.3 實(shí)施步驟

第一步：建立標(biāo)記和類(lèi)別，在vCenter 中導(dǎo)航到【標(biāo)記】欄目，在【項(xiàng)目】選項(xiàng)卡下，點(diǎn)擊過(guò)程新建一個(gè)標(biāo)記。然后在類(lèi)別中選擇【新建類(lèi)別】，然后在類(lèi)別名稱(chēng)中輸入“存儲(chǔ)類(lèi)”，注意類(lèi)別名在vCenter系統(tǒng)中必須是唯一的。然后在【基數(shù)】配置中選擇【每個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)記】，在【可關(guān)聯(lián)的對(duì)象類(lèi)型】中先擇【數(shù)據(jù)存儲(chǔ)】。實(shí)際上這個(gè)【可關(guān)聯(lián)的對(duì)象類(lèi)型】是指當(dāng)前類(lèi)別中的標(biāo)記可以分配給所有對(duì)象，還是只能分配給特定類(lèi)型的受管對(duì)象（例如虛擬機(jī)或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）。至此完成標(biāo)記和類(lèi)別的建立。

第二步：將標(biāo)記關(guān)聯(lián)到具體的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，這過(guò)程相當(dāng)于“染色”，也就是給相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)貼標(biāo)簽，具體過(guò)程如：選擇需要貼標(biāo)簽的特定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)環(huán)境中選擇Datastore-iSCSI-SAN 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，然后在該對(duì)象的【管理】選項(xiàng)卡下點(diǎn)擊【標(biāo)記分配】按鈕，然后在可供分配的標(biāo)記欄中選擇“必須SAN 的Tag”以完成對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的標(biāo)記分配。

第三步：建立虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略，在vCenter 系統(tǒng)的【主頁(yè)】選項(xiàng)卡上點(diǎn)擊【虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略】，來(lái)新建一個(gè)虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略，然后開(kāi)始配置虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的具體內(nèi)容，首先在虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的名稱(chēng)中輸入“必須分配給SAN 的策略”。然后進(jìn)入虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略規(guī)劃集的創(chuàng)建，注意這個(gè)過(guò)程是重點(diǎn)。在創(chuàng)建虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略規(guī)則集時(shí)有兩個(gè)規(guī)劃選項(xiàng)：一個(gè)是【基于供應(yīng)商特定功能的規(guī)則】這個(gè)就是關(guān)于理解數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能與虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略理論中所描述的需要特定存儲(chǔ)廠商提供了VASA 程序，然后在vCenter 中注冊(cè)。然后管理員就可以使用特定供應(yīng)商所提供的存儲(chǔ)策略作為規(guī)劃集。注意在當(dāng)前環(huán)境中筆者并沒(méi)有安裝特定存儲(chǔ)供應(yīng)商的VASA 程序，所以【基于供應(yīng)商特定功能的規(guī)則】為無(wú)；另一個(gè)規(guī)劃選項(xiàng)是【添加基于標(biāo)記的規(guī)則】，這個(gè)就是關(guān)于理解數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能與虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略理論中所描述的手工的通過(guò)標(biāo)記來(lái)完成存儲(chǔ)策略的配置，當(dāng)前的實(shí)施環(huán)境正在使用【添加基于標(biāo)記的規(guī)則】。然后在【添加基于標(biāo)記的規(guī)則】中的【類(lèi)別】列表中選擇在第一步中新建的“存儲(chǔ)類(lèi)”，然后勾選“必須SAN 的Tag”標(biāo)記。這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于將DatastoreiSCSI-SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)列入到虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略中。顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)Datastore-iSCSI-SAN 是與策略匹配的對(duì)象。致此完成虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的配置。

完成上面的配置后，接下來(lái)需要在相應(yīng)的范圍啟動(dòng)虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略，首先在vCenter 系統(tǒng)中導(dǎo)航到虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略頁(yè)面，然后可以看到剛才所建立了虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略-“分配給必須存SAN 的策略”請(qǐng)選中他，然后啟動(dòng)存儲(chǔ)策略。

第四步：將存儲(chǔ)策略關(guān)聯(lián)到虛擬機(jī)，在Cluster 群集中選擇數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬機(jī)DataBase，然后在該虛擬機(jī)的【虛擬硬件】選項(xiàng)卡下找到【虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略】然后選擇“分配給必須存SAN 的策略”，此時(shí)在【虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略合規(guī)性】檢查中會(huì)顯示“合規(guī)”，這意味著該虛擬機(jī)正是存儲(chǔ)在Datastore-iSCSI-SAN 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中的。

第五步：現(xiàn)在通過(guò)對(duì)關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)策略的虛擬機(jī)來(lái)執(zhí)行熱遷移，檢驗(yàn)虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略的有效性，假設(shè)當(dāng)前對(duì)DataBase的虛擬機(jī)執(zhí)行計(jì)算和存儲(chǔ)的熱遷移，用戶(hù)可以發(fā)現(xiàn)計(jì)算熱遷移可以任意的發(fā)生。

第六步：接下來(lái)通過(guò)新建虛擬機(jī)的方式來(lái)驗(yàn)證虛擬機(jī)的存儲(chǔ)策略的有效性，用戶(hù)可以在Cluster 群集中新建一個(gè)虛擬機(jī)，當(dāng)新建步驟執(zhí)行到【選擇存儲(chǔ)器】選項(xiàng)卡時(shí)，如果在【虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略】中選擇了“分配給必須存儲(chǔ)SAN 的策略”那么管理系統(tǒng)仍然會(huì)為用戶(hù)例舉出符合與不符合存儲(chǔ)策略兼容性的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

如果以本實(shí)施環(huán)境的存儲(chǔ)策略為依據(jù)，當(dāng)前存儲(chǔ)在主機(jī)本地磁盤(pán)之上的虛擬機(jī)會(huì)報(bào)告虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略合規(guī)性檢測(cè)失敗，用戶(hù)是可以強(qiáng)制啟動(dòng)虛擬機(jī)的，但是這會(huì)帶來(lái)很多不可預(yù)計(jì)的影響，因?yàn)楣芾韱T既然訂制的存儲(chǔ)策略，肯定是因?yàn)樾枰褂肈atastore-iSCSI-SAN 這個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之上的相關(guān)功能特性，或者只有該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的容量和性能可以滿(mǎn)足當(dāng)前虛擬機(jī)的存儲(chǔ)業(yè)務(wù)，希望解決這個(gè)問(wèn)題很簡(jiǎn)單：將當(dāng)前虛擬機(jī)執(zhí)行存儲(chǔ)熱遷移到Datastore-iSCSI-SAN 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之上，然后重新觸發(fā)虛擬機(jī)存儲(chǔ)策略檢測(cè)，即可解決，整個(gè)解決過(guò)程虛擬機(jī)可以保持開(kāi)機(jī)狀態(tài)！