vSAN文件服务深入技术研究

1、vSAN 文件服务深入技术研究利用 vSAN 7 Update 1 提高效率不打折扣地扩展交付开发人员就绪型 基础架构vSAN DP 平台vSAN Direct Configuration VMware TanzuHCI Mesh仅限压缩 可用容量增加容量预留 共享见证维护期间的持久性 快速主机重启适用于 Lenovo 的 vLCM 支持 传输中数据加密支 持 SMB Active Directory 和Kerberos 集成可扩展性增强功能延展文件服务简化运维2简介3用户体验体系架构 演示总结议程为文件共享置备 vSAN 集群容量支持：SMB v2.1 和 v3、NFS v4.1 和 v3支

2、持传统文件应用场景适用于 vSAN 上的云原生和传统 工作负载使用常见 vSAN/vSphere 服务通过 vCenter 管理的集成式文件服务适用于 vSAN 的原生文件服务vSAN 数据存储vSpherevSAN传统文件共享云原生4对以下项的全新支持：SMB v2.1 和 v3Kerberos for NFSActive Directory for SMB可扩展性改进每个集群最多有 32 台主机负 责处理文件服务运行状况检查和容量视图涵盖 新功能特性使用 vSAN 文件服务的其他应用场景和支持vSAN 7 U1 中的文件服务增强功能vSAN 层vSAN 层vSAN 层NFS 和 SMB协议

3、服务容器NFS 和 SMB协议服务容器NFS 和 SMB协议服务容器vSAN 文件服务配置容器SPBMActive Directory共享SMBNFSSMBNFSWindows客户端Linux客户端Kerberos身份验证5用户体验使用您已熟悉的软件配置和管理文件服务6基于集群的配置使用初始配置的引导式工作流在 vCenter 中轻松调整文件服 务配置配置唯一的命名空间和其他设置 检查并应用升级能够轻松调整配置的引导式工作流配置 vSAN 文件服务vCenter去重和压缩加密启用禁用编辑编辑文件服务启用禁用检查升级编辑域Cluster01-FSDNS 服务器1, 2DNS 后缀共享数3网络虚拟

4、机网络子网掩码网关IP 地址查看全部版本上次升级时间：2020 年 9 月 18 日；OVF 版本 007摘要监控vSAN 服务配置权限主机虚拟机数据存储完成初始服务配置后可用轻松调整以下各项：共享名称关联的存储策略存储空间配额标签网络访问限制“复制 URL”提供 NFS 和 SMB连接字符串NFS 3NFS 4.1SMB 2.1SMB 3轻松地集中管理共享在 vCenter 中管理共享特定设置vCenter摘 要 监 控警报定义 计划任务 vSAN服务磁盘管理 故障域文件服务共享配置权限主机虚拟机数据存储网络名称警告阈值硬配额存储策略Share01800 GB1000 GBvSAN 默认存储

5、.Share02500 GB600 GBDev-Test-FTT1Share031000 GB1200 GBInfrastructure-FTT1编辑删除复制 URL域：Cluster01-FS文件共享协议：NFS 3、NFS 4.1、SMB 2.1 和 3主要 IP： 01添加IP address:/Share02虚拟机容器Share01NFS 和 SMB 共享Share02Share03IP address:/Share028vSAN 文件服务的体系架构了解如何基于 vSAN 的体系架构来构建文件服务9无状态容器可提供服务弹性通过存储策略按共享分配弹性虚拟分布式文件系统 (VDFS)， 用

6、于实现最佳的负载均衡性能易用性数据路径使用高效的零拷贝技术通过与 Hypervisor 的集成实现弹性扩展和高效率vSAN 文件服务体系架构概览vSAN 层vSAN 层vSAN 层控制 路径控制 路径控制 路径VDFSVDFSVDFS协议服务协议服务协议服务NFS 和 SMB容器NFS 和 SMB容器NFS 和 SMB容器vSAN 文件服务NFS 和 SMB 共享Share1Share2Share3Share4配置容器IP:/sharename虚拟机NFS 客户端10VDFS 共享卷文件服务共享像 vSAN 对象一样 运行由和共享关联的存储策略定义弹性文件共享对象的安置决策由 vSAN集群级对

7、象管理器制定协议服务侧重于展示文件服务， 而不是数据安置使用 vSAN 实现数据安置和可用性的文件服务使用 vSAN 文件服务执行数据安置Share1vSAN 数据存储控制路径协议服务NFS 和 SMBNFS 和 SMBNFS 和 SMBNFS 和 SMBNFS 和 SMBNFS/SMB 客户端FTT=1 RAID-1成员资格和 目录服务vSAN 对象 管理器IP:/Share1C3共享 对象C3共享 对象11可以通过使用其他 vSAN 资源增加共享容量vSAN 可创建其他对象以支持共 享增长对于用户或系统而言，流程是自动和透明的轻松适应文件共享增长在集群中纵向扩展 vSAN 文件服务纵向扩展

8、 共享容量VDFS 共享卷Share1vSAN 数据存储协议服务NFS 和 SMBFTT=1 RAID-1成员资格和 目录服务vSAN 对象 管理器串联的共享对象串联的共享对象NFS 和 SMBNFS 和 SMBNFS 和 SMBNFS 和 SMB1214Confidential 我们来了解一下文件服务数据安置和可用性vSAN 会在创建共享时将共享分 配给容器 IP新共享将跨可用容器 IP 平均分布协议服务默认情况下每台主机一个容器每个集群最多使用 32 个容器随集群增长提供负载均衡和弹性在集群中横向扩展 vSAN 文件服务NFSNFSNFSNFSNFSNFSNFSNFS横向扩展服务负载均衡弹

9、性vSAN 数据存储VDFS 共享卷协议服务14通过无状态容器提供的协议服务 弹性每台主机一个容器（最多 32 个）拥有共享 IP 的容器将在另一台 主机上复活2 台主机必须保持活动状态， 共享才能保持可用底层 vSAN 对象数据的弹性逻 辑没有更改使用无状态容器的弹性文件服务处理协议服务失败4:/Share1vSAN 数据存储协议服务NFS.14 .11 .13NFS.15 .12NFS.13NFS.14NFS.15控制路径VDFS共享 对象共享 对象共享存储策略FTT=1 RAID-1NFS 客户端IP:/Share115ESXiESXi文件系统是 Hypervisor 的一部分， 而非虚

10、拟设备的一部分高效的数据路径降低复杂性提供共享资源以实现多种使用目的计划内和计划外事件中的透明故障 转移可扩展的数据路径和元数据分片与 Hypervisor 集成的高效灵活的分布式文件系统为何创建 VDFS？用户空间内核协议服务vsock控制客户端协议服务vsock控制客户端文件系统VDFS 守护程序文件系统VDFS 守护程序root/-directory-directory-directory分片元数据VDFS 卷（文件）vSAN目录服务16vSAN对象管理器vSAN目录服务vSAN对象管理器vSAN 对象存储（数据块）将 I/O 从协议服务直接传递到VDFS 卷缩短 VDFS 卷的延迟减少

11、 I/O 开销和排队情况提高数据路径的可扩展性针对大型文件数据传输进行了优化最大限度地缩短文件服务数据路径中的延迟使用零拷贝提升数据路径效率和性能用户空间内核协议服务vsockESXi控制vSAN目录服务客户端vSAN对象管理器协议服务vsockESXi控制vSAN目录服务客户端vSAN对象管理器文件系统守护程序文件系统守护程序VDFS 卷（文件）vSAN 对象存储（数据块）代理代理17ESXiESXiNFS 客户端对 NFS 服务器（容器）执行写入操作容器使用零拷贝通过协议服 务堆栈将写入操作传递至VDFS 守护程序（本地或远程）VDFS 守护程序会转换为数 据块请求并发送至 vSAN后续

12、vSAN 处理与基于数据 块的写入操作相同适用于 vSAN 文件服务的高效 I/O 处理简化了使用 vSAN 文件服务时的写入解析用户空间内核协议服务vsock控制vSAN目录服务客户端vSAN对象管理器协议服务vsock控制vSAN目录服务客户端vSAN对象管理器文件系统文件系统守护程序VDFS 卷（文件）vSAN 对象存储（数据块）代理代理代理IP:/share1NFS21NFS 客户端守护程序223418vCenter虚拟机数据存储网络连接字符串因客户端使用的NFS 版本而异NFS 4.1 始终使用在服务配置中指定的“主要 IP”NFS 4.1 管理协议重定向NFS 3 始终使用由文件服

13、务自 动分配的容器 IP适应多个 NFS 版本适用于 NFS 3 和 NFS 4.1 的连接字符串摘 要 监 控警报定义 计划任务 vSAN服务磁盘管理 故障域文件服务共享添加编辑删除复制 URL名称警告阈值硬配额存储策略share01800 GB1000 GBvSAN 默认存储.配置权限主机域：Cluster01-FS文件共享协议：NFS 3、NFS 4.1主要 IP：0107:/share01NFS v3NFS 客户端01:/vsanfs/share01NFS v4.119容器为每个集群使用单个网络延伸集群不受支持2 节点不受支持容器 IP 地址必须具有 DNS正向和反向查找记录文件服务的

14、端口组使用混杂模式 和伪信号（自动启用）适应文件服务网络vSAN 文件服务的网络和拓扑注意事项vSANvSANvSAN协议服务协议服务协议服务NFS容器NFS容器NFS容器vSAN 文件服务Share1NFS 共享Share2Share3Share4vDSvD 端口组（文件服务）vD 端口组 (vSAN).14.15.16混杂模式：接受 Mac 地址更改：拒绝 伪传输：接受20vCenter配置权限主机虚拟机数据存储网络按共享查看性能指标以下项的读写指标：IOPS吞吐量延迟适用于文件服务的 Skyline 运行 状况检查基础架构运行状况文件服务器运行状况共享运行状况文件服务的简单性能和运行状况监控使用 vSAN 性能服务监控文件共享上的活动摘要监控利用率 存储概览 安全性 vSANSkyline Health虚拟对象 物理磁盘重新同步对象主动测试 容量性能时间范围：最近1 小 时文件共享： share01吞吐量 100MB/S读取 0 写入IOPS200读取 0 写入延迟15 ms0 ms读取写入VM后端文件共享21要点总结交