（云计算）华为HCIP全笔记——FusionCompute篇（三）FC存储虚拟化：FC存储虚拟化架构、VIMS心跳与分布式锁、存储热迁移、RDM技术、普通延时置零产品、FC存储类型..._华为虚拟化compute 存储卷多链路配置 固定 循环

FusionCompute云操作系统软件(存储虚拟化)

存储虚拟化管理

兼容存储类型：

• SAN（Storage Area Network ）
• NAS（Network Attached Storage）
• FusionStorage Block存储池
• 主机的本地硬盘

存储资源能力

• 精简制备磁盘
• 厚制备\\延迟置零磁盘
• 增量快照
• 存储冷热迁移
• 虚拟磁盘扩容
• 磁盘快照管理

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

FusionCompute中存储基本概念

存储资源：

• 存储资源表示物理存储设备，例如IP-SAN、FC-SAN、NAS等

存储设备：

• 存储设备需要扫描存储资源才能得到
  存储设备表示存储资源中的管理单元，类似LUN、FusionStorage存储池、NAS共享目录等

数据存储：

• 数据存储需要存储设备进行分区规划后才能得到
  数据存储表示虚拟化平台中可管理、操作的存储逻辑单元

存储虚拟化架构

FusionCompute存储类型

存储虚拟化的技术

VIMS虚拟集群存储文件系统

• 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。

• VIMS是跨越多个存储服务器实现虚拟化的基础，它可启用存储热迁移 、DRS和High Availability等各种服务

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。

VIMS 是跨越多个存储服务器实现虚拟化的基础，它可启用存储热迁移、DRS（Storage Dynamic Resource Scheduler） 和High Availability 等各种服务。

VIMS分布式锁

1. 一个VIMS卷同时被多个CNA节点挂载，因此每个CNA节点都可以访问VIMS卷上的文件。
   为保证多节点读写同一文件的数据一致性，VIMS需要实现分布式文件锁。VIMS的DLM模块负责实现分布式文件锁，它提供集群概念上的锁服务，调用者通过DLM保证集群间的同步要求

2. VIMS采用分布式全对称锁机制。
   在VIMS中有多个资源管理者(master)，每个master只对应一个锁资源。
   不同的master并不会集中在同一个节点上，无管理中心节点

3. 正常情况下成为某个锁资源的master方式有两种：

   1. 第一个申请访问资源的节点

   2. 如果多节点同时访问某资源，一VIMS节点号较小的节点作为master

4. 当节点发生故障时，此节点负责管理的资源会重新选举出master

VIMS心跳：

VIMS存在两种心跳，磁盘心跳用于检测主机是否可以正常读写共享存储，网络心跳用于检测主机间网络通信是否正常。

作为集群文件系统，挂载了VIMS卷的CNA节点从来都不是单独的个体，作为集群节点成员之一，通过网络心跳确保与其它节点进行正常的网络通信。

磁盘心跳：

• 磁盘心跳用于检测主机是否可以正常读写共享存储

网络心跳：

• 网络心跳用于检测主机间网络通信是否正常。

作为集群文件系统，挂在了VIMS卷的CNA节点从来都不是单独的个体，作为集群节点成员之一，通过网络心跳确保与其他节点进行正常的网络通信

FusionCompute磁盘技术：

在存储虚拟化中，所有用户存储都是以文件形式呈现，虚拟机磁盘、快照、虚拟机配置都对应一个独立的文件场景的磁盘文件分为以下几种：

1. 普通磁盘
2. 普通延迟置零磁盘
3. 精简磁盘
4. 差分磁盘

从数据安全性上又划分为：

1. 持久化
2. 非持久化

普通磁盘：

1. 普通磁盘创建时大小与虚拟磁盘大小相同，并将文件所有位置填0，占用空间较大置备事件较长
2. 该磁盘用于FusionSphere系统中的普通磁盘。
   普通磁盘适用普通磁盘技术，创建时会进行全空间分配和置零操作，
   能够提供最好的性能体验和数据安全性。
3. 适用于对IOPS要求较高的场景。该磁盘创建所需时间会比创建其他类型的磁盘长

普通延时置零磁盘

1. 普通延迟置零卷创建大小与虚拟磁盘大小相同，但不会进行填0操作，占用空间较大，置备时间较普通卷短
2. 该磁盘用于FusionSphere系统中的普通延迟置零磁盘，可以提高存储设备的利用率。
   普通延迟置零磁盘创建很快，创建时进行全空间分配，但未进行全置零动作，
   性能较普通磁盘有所下降。
3. 适用于对发放速度要求高，但对IOPS要求不高的场景

精简磁盘

1. 精简磁盘创建时大小为0，精简磁盘创建时含少量元数据信息，
   大小一般为几十k，创建时间均非常短。
   随着用户写入数据，精简磁盘的大小与实际占用空间将逐步增加

2. 该磁盘用于FusionSphere系统中的精简磁盘，可以提高存储设备的利用率。
   精简磁盘适用动态磁盘技术，可以介绍存储空间。
   该磁盘在创建时不进行空间分配，而是在用户IO写入磁盘文件时才进行空间动态分配，
   性能较普通磁盘有所下降。

3. 适用于用户对存储需求不明确，或是规划的容量比实际适用的容量多的场景

差分磁盘

1. 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的差异数据，
   包括数据的增改差分磁盘不能脱离父磁盘而存在，
   0如果父磁盘进行了修改，则差分磁盘的数据将不再可用

2. 该磁盘用于FusionSphere系统中的快照、非持久化磁盘、连接克隆等功能，
   起到保护源盘不再被修改，并可用跟踪虚拟机磁盘差异数据的作用。

持久化和非持久化磁盘

磁盘类型 说明 非持久化磁盘 非持久化磁盘即数据不永久保存。
处于保护磁盘数据的目的，在启动虚拟机时，对这种非持久化磁盘先传教差分磁盘，
在虚拟机运行过程中，将有更改的数据全部写入差分磁盘，
在虚拟机关机后，将差分磁盘数据删除，达到还原磁盘的目的。

应用于公共计算机、计算机数据自动还原的场景 持久化磁盘 持久化磁盘即数据可以永久保存。
在创建独立持久磁盘时，快照不包含该磁盘，更改将立即并永久写入磁盘，回滚快照不会导致数据回滚
类似于U盘，应用于个人独有数据存放

快照

虚拟机可以将当前状态保存在快照文件中，包括磁盘内容、内存和寄存器数据。

用户可以通过恢复快照多次回到这一状态，虚拟机用户在执行一些重大、高危操作前，例如系统补丁，升级，破坏性测试前执行快照，可以用于故障时的快速还原。

• FusionCompute支持普通快照、一致性快照以及内存快照。

• 创建快照
  

• 回滚快照

• 删除快照
  

链接克隆

链接克隆虚拟机可以基于同一个虚拟机模板，快速发放多个类似的虚拟机。

通过对虚拟机模板的系统卷创建多个差分磁盘，将每个差分磁盘挂载给独立的虚拟机。

• 应用于需要大量发放拥有相同或类似数据的虚拟机，且对性能要求不高。

在链接克隆场景下，将若干链接克隆虚拟机的共同模板中的热点数据放在主机内存中，达到快速读取的目的，能够极大提升虚拟机的启动和运行速度。

存储扩容

存储虚拟化技术原理

虚拟机 说明 聚集虚拟机 当多台虚拟机处理统一业务时也可以适用 互斥虚拟机 当两台虚拟机处于一主一备时就可以使用 虚拟机到主机 当对虚拟机硬件有要求就可以将虚拟机都拢共成一个主机组中

存储热迁移

1. FusionSphere提供了虚拟机磁盘的冷迁移和热迁移，
2. 冷迁移是在虚拟机关机时候，将其磁盘文件从一个存储移动到另一个存储。
3. 热迁移可以在不中断业务的迁移下，将虚拟机磁盘从一个存储迁移至另一个存储。

裸设备映射(RDM)

1. RDM为虚拟机提供了一种机制来直接访问物理存储子系统(仅限光纤通道或iSCSI)上的LUN，通过适用物理设备映射，可以让虚拟机识别SCSI磁盘

存储扩容

1. FusionCompute提供了存储扩容的类型有虚拟卷扩容和数据存储扩容。
2. FusionCompute支持离线或在线状态下对磁盘的容量扩充，对于普通磁盘，会将数据区域进行扩充，并进行写零。
3. 对于普通延时置零磁盘，会将数据区域进行扩容，并进行空间预占。
4. 对于精简磁盘，仅对数据区域进行扩容
5. 数据存储扩容使得一个数据存储可以管理多个五路LUN空间，当需要扩容数据存储时，可以通过添加另外的物理LUN至数据存储对物理LUNjinX扩容再扩容数据存储，从而实现对数据存储灵活地进行空间扩容，有效提高数据存储扩展性

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