Home / Chuyên đề tự học / Cloud computing / Vmware / Vmware Vsphere: Storage trong ảo hóa vmware phần 1

Vmware Vsphere: Storage trong ảo hóa vmware phần 1

Tuhocmang – Vmware Vsphere: Storage trong ảo hóa vmware phần 1

Ta sử dụng ảo hóa thì quan trọng nhất là máy ảo. Máy ảo trong các bài lab trước đều chứa trong  datastore nằm trong local disk của ESX.

Ta đặt trong đó thì nếu ESX chết thì phải moi ra và copy qua ổ cứng khác để sử dụng.

Để tiện: ta đưa máy ảo lên share storage. Nếu một con chết thì con khác móc vào sử dụng.

Có bao nhiêu cách build Storage ?

1/ Direct Attack Storage: (DAS) Có ESX mua nhiều ổ cứng gắn vào server ESX. Storage (hệ thống lưu trữ) gắn trực  tiếp lên server. Đây là cách bữa giờ ta làm Lab.

Gắn nhiều đĩa -> gắn card Raid -> build logical disk (cấu hình raid) -> format từng logical disk (phân vùng raid) để sử dụng.

ESX format thành file system: vmfs (giống kiểu định dạng file system như windows)

VD: 2 disk tạo raid 1, chia thành 1 phân vùng thì bản chất ESX (hay các HDH khác) cũng chỉ thấy phân vùng đó và format nó.

Server sẽ giao tiếp với hệ thống lưu trữ thông qua card RAID.

Để truyền dữ liệu cho CPU xử lý cần có chuẩn giao tiếp. Chia làm 2 trường hợp

Chuẩn giao tiếp vật lý: Server thường dùng SCSI (cơ-zi – cáp nối)

Server (HDH: Win, Linux hay ESX ….)  muốn giao tiếp với ổ đĩa thì phải có tập lệnh giao tiếp (protocol để giao tiếp).

https://en.wikipedia.org/wiki/SCSI_command

VD: SCSI command (tập lệnh để nói chuyện với đĩa)

Dùng SCSI command để ra lệnh cho đĩa (đọc , ghi dữ liệu).

Vậy card Raid kết nối sẽ giao tiếp bằng SCSI. VD: Windows muốn xem dung lượng đĩa thì gửi SCSI command  discover cái dung lượng đĩa, bên kia sẽ báo về.

 

Windows muốn làm gì thì gửi SCSI command lên từng block đĩa, mỗi block có thể là 1M, hay 512KB. Một lần, nó  muốn gửi yêu cầu, dung lượng nhiêu thì nó request vào đó. Và đĩa sẽ thực hiện yêu cầu của server.

VD: Server yêu cầu  ghi vô 1 lượng dữ liệu vô 1 block đĩa thì o đĩa sẽ đưa dữ liệu vô block yêu câu

Card raid chỉ đóng  vai trò nhận SCSI command , nhận data từ  request của server. Server muốn lấy dữ liệu, ghi dữ liệu thì nó lấy nói đưa ra hoặc ghi dữ liệu vào. Server giao tiếp với Card raid qua SCSI command.

Mội lần ta copy 1 file vào chỗ ổ đĩa, mội file có rất nhiều dung lượng, mỗi file có thể gồm nhiều block. Vậy khi copy thì cần nhiều block. VD: 100MB thì ta cần 100 block (VD: mỗi block là 1 MB) , ta cần bik block nào trống. Lúc này ta cần cấu trúc chỉ mục.

Vậy các file system như NTFS, VMFS , Fat 32, EXT ..v,vv  sẽ dành 1 phần dung lượng đĩa để làm bảng chỉ mục: ghi rõ block nào trống, block nào không còn trống, block nào của file nào.

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa365230(v=vs.85).aspx

 

Thật ra, ổ đĩa không biết file nằm ở đâu, việc truy suất file sẽ do HDH quản lý, HDH sẽ vào bảng chỉ mục để tìm file (giống như NTFS có MFT).

Tất cả những gì storage làm được là cung cấp các block data để server thực hiện cộng việc là đưa các request vào hệ thống đĩa. Storage chỉ làm ở mức độ quản lý block (xem có bao nhiêu block …)

Đơn vị quản lý file thì do HDH quản lý. Muốn truy suất file, đọc ghi thì HDH tự xử

 

Kết Luận:

DAS: lấy các đĩa cứng kết nối vào hệ thống lưu trữ, cấu hình raid. Server muốn xài các logical disk (raid…) thì dùng SCSI command để giao tiếp với các block data trong storage.

Ưu điểm: nhanh do kết nối trực tiếp, triển khai đơn giản, không ảnh hưởng đến băng thông mạng

Khuyết điểm

  • Khoảng cách: Khi kết nối trực tiếp Initiator (server) và Target device (storage) thì chắc chắn không có môi trường network kết nối đến => việc share rất khó khăn, phức tạp.

Phù hợp với hệ thống nhỏ.

  • Khả năng mở rộng kém.

 

Bữa giờ khi cài ESX, ổ cứng còn dư hệ thống sẽ lấy để phân rã, format làm datastore.

 

2/ SAN hoặc NAS

Các ổ đĩa, không kết nối thẳng Server. Thay vì card raid kết nối vài ổ thì mua hệ thống bo mạch có thể kết nối vài chục ổ, vài tram ổ…  để riêng ở ngoài, cũng build Raid

Ta muốn dễ dàng mở rộng, dễ dàng chia sẽ storage , ngta mới tạo ra môi trường network. Sau đó đấu storage vào network.

Đó là thiết bị SAN (storage are network) hoặc NAS (Network-attached storage)

Lúc này, Server muốn đọc, ghi block ở storage, vấn đề là SCSI command lấy block data rồi truyền về Server (DAS là đi thẳng)

Network có thể build:

IP network (là mạng ta đang xai hiện giờ) switch, router….. Giao tiếp thì cần IP. Gán Sevrer và Storage các IP.

Sauk hi có IP, switch, router, ping nhau ok.

CŨng giống như  Data web (tuân theo chuẩn HTTP), Data mail (smpt)  cũng phải đóng gói v.v..)

Ta cần đóng gói SCSI command trên nền IPnetwork. Bên kia mới nhận và tháo.

ĐÓng gói SCSI commang thông qua IP packet gọi là iSCSI.

Tức là chuyển SCSI command  qua IP network = protocol ISCSI

  • Công nghệ ISCSI

Storage cần phải chạy ISCSI.

Lúc này:

Storage gọi là ISCSI target Server.

Server: ISCSI initiator

How ISCSI works:

https://www.google.com/search?q=how+iscsi+works&biw=1366&bih=641&tbm=isch&imgil=vl1dIDO4iMpZDM%253A%253BFEfioRUkAvDgMM%253Bhttps%25253A%25252F%25252Fsmbitsolutions.wordpress.com%25252F2011%25252F05%25252F05%25252Fsan-vs-na-vs-iscsi-comparison%25252F&source=iu&pf=m&fir=vl1dIDO4iMpZDM%253A%252CFEfioRUkAvDgMM%252C_&usg=__zmK6QdI461QyOclPlaKxFzb1u1k%3D&ved=0CC4QyjdqFQoTCM-Nz_Ha-MYCFWLYpgodrkUAsQ&ei=yMa0Vc-JKuKwmwWui4GICw#imgrc=xTvMJdGZx7weOM%3A&usg=__zmK6QdI461QyOclPlaKxFzb1u1k%3D

 

 

Network ta build để phục vụ cho các ứng dụng khác nhau: web, mail,…..

Cũng có storage, thay vì build ISCSI trên nên network gây ảnh hưởng bang thông mạng…. Trong TH này, ta build 1 network dơn giản hơn. Thay vì dung IPnetwork ta dùng cơ chế khác (định tuyến khác, chuyển mạch khác)

SCSI command thay vì đóng gói trên nền IP  network phức tạp, ta sẽ dùng Switch hỗ trợ công nghệ fiber channel .

Ta đóng gói SCSI  command, data trên nền Fiber channel.

Fiber channel (FC)  là tên protocol.

Thay vì dùng IP network thì dùng FC network

https://en.wikipedia.org/wiki/Fibre_Channel

Chỉ cần co Switch, gắn cáp vào . Packet cũng mang SCSI command nhưng đón gói trên nền FC network.

Không cần dùng IP vì phức tạp.

Địa chỉ dùng trên FC là Work Wide Name (WWN).

Switch phải chuyển mạch bằng WWN gọi là FC switch (nó không chơi MAC)

Card (không phải card thường) mà dùng HBA card (gắn trên Server) ( FC Switch cũng cí cấu hình như Vlan nhưng gọi tên khác).

Nếu nằm cùng Vlan thì Switch tự scan thấy storage (rất dễ xài)

Địa chỉ WWN có sẵn, cắm vào là chạy nếu cùng Vlan.

 

Để quản lý SAN:

Có phần mềm để quản lý, hoặc dùng WEB ( dùng IP)

ISCSI và FC: Khác Protocol (=> packet khác nhau). Thiết bị chuyển mạch, thiết bị đầu cuối.

Bản chất storage chỉ cung cấp block. Nó không biết cấp độ file

Sau khi kết nối xong ( cả 3 công nghệ). Nó phải format. Thao tác này để tạo bảng chỉ mục để quản lý các block.

Ngày xưa BW chậm, giờ BW nhanh vì dùng cổng  Gigabit nên xài ISCSI cũng ngon.

http://www.iscsi.com/resources/File-Level-Storage-vs-Block-Level-Storage.asp

Ta có Công Nghệ nữa.

Ta sẽ xây dựng storage, gắn đĩa cấu hình RAID. Thay vì cho server móc vào xài, ta sẽ format nó. Sau đó tạo folder, sau đó share folder.

Server muốn truy cập để đọc/ghi dữ liệu sẽ dùng IP network.

Thay vì chạy ISCSI, NAS không cho đọc block mà share folder .

Thay vì chạy ISCSI target, ISCSI initator để đọc block data. Lúc này chạy applciaiton (share client) để truy cập share folder

Lúc này storage quản lý chỉ mục. Server chỉ cần gửi request.

Công nghệ này gọi là NAS (network access storage)

Bản chất là cấp độ file level.

NAS kết nối = IPnetwork

Hiện nay các thiết bị NAS rất rẻ.

VSphere dùng protocol NFS để truy cập NAS

 

CÔng nghệ : FCOE kết hợp vừa FC và Ethernet

Kết hợp

VD: công ty chạy FCnetwork. Thì ESX phải có ít nhất 2 loại card. HBA và NIC (để giao tiếp IP) => phức tạp

Do đó, ta có card (tích hợp vừa HBA, NIC) gọi là FCOE –  FC over Ethernet). Kết nối qua FCOE switch. Switch này sau khi nhận tín hiệu từ card FCOE sẽ phân tích xem tín hiệu ra là gì : network hay FC. Sẽ có 2 đường từ switch: ra network hoặc ra FC.

 

Yêu cầu: FCOE trên server (tối thiểu 1G) và Switch FCOE. Rất mắc tiền, ít dùng.

 

Một số tính năng không hỗ trợ trên VMware không hỗ trợ NAS

Tùy nhu cầu mà sử dụng các hệ thống lưu trữ khác nhau

VD: công ty test soft thì cần chi tất cả là FC, chì cần vài cái FC  đễ vận hành, test thi cần ji nhanh.

 

Vsphere hiện đang xài VMFS version 5,VD:  mỗi 1 block nó quản lý là 1 MB

1 file có thể lên tới: 62TB

Cho phép Resize – dynamic expand. (Fat 32 không resize được, muốn mở rộng thì dùng tool. Đó không phải resize, đó là sửa lại bảng chỉ mục , đang sửa cúp diện là die)

Tại sao không dùng Fat32, NTFS vì VMFS hỗ trợ cái mà những thằng kia không có đó là: Chống Tranh Chấp

Nghĩa là:

VD: Server 1 đang sử dụng (đọc, ghi) thì trên bảng chỉ mục có chỗ đánh vào là sevrer 1 đang xài cái nào đó, Sevrer 2 vào  thấy có người đang xài , sẽ báo => hỗ trợ tranh chấp tốt.

NTFS, Fat32 là hệ thống file system chỉ dùng cho 1 server xài.  Server 1 dung thì Server 2 củng chả biết , nếu nó ghi thì data bị đè.

 

VMware khi dùng công nghệ NAS chỉ support NFS version 3.

LAB vmware sẽ làm:
NAS và ISCSI

Build Storage

Mua con San, gắn ổ đĩa, cấu hình (raid0, gán IP)

Hay công ty vừa và nhỏ mua storage server  (là server hỗ trợ nhiều ổ đĩa) khởi động, cấu hình, gán IP.

Server ta có thể dùng công cụ quản lý storage của nó hoặc dùng windows storage server ( bản này chuyên làm nhiệm vụ quản lý storage. Ta cài raid sẵn rồi cài windows storage server đóng vai trò là ISCSI target)

Hoặc mua SAN về cài Windows storage Sercer để quản lý

Hoặc dùng open source: openfiler, freeNAS, trên windows có starwin, ISCSI…. (dùng các tool này để q/l SAN cũng được)

Hoặc dùng server thường + tool build san

Thường các tool trên có 2 bản: free và tính phí.

 

About Hoang Do Viet

Tớ thích thể thao, văn thơ, ghét IT như quỷ ý ......

Check Also

Vmware Vsphere :Network trong ảo hóa vmware phần 4 Distributed Switch

Tuhocmang.com – Vmware Vsphere :Network trong ảo hóa vmware phần 4 Distributed Switch Những cái …

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *