华为云HCIE关键笔记-存储虚拟化2

信息化漫谈 2019-11-21

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一、数据存储的三种类型，虚拟化、非虚拟化、裸设备映射

将这些集中式、分布式的存储承载虚机的存储。根据不同的数据存储的格式化类型，有三种方式。

虚拟化存储：存储上自带文件系统，如VIMS、EXT4，虚机文件以文件形态存在数据资源上。虚拟化存储格式的优点是：支持快照、迁移、链接克隆等高级特性。但缺点是相比另两种速度慢，因为存储上自带了文件系统。VIMS文件系统上承载了虚机的磁盘文件，而这个磁盘文件上存储的是FAT32、NTFS等格式化后的虚机操作系统。在公有云环境，一般都采用虚拟化存储，以更多享受高级特性。我们一般用SAN提供虚拟化存储。

如下图可知，在虚拟化存储结构中，虚机以磁盘文件形式存在文件系统中。SAN的格式化格式为VIMS、本地磁盘格式化为EXT4、NAS自带文件格式。

如下图可知，大部分的存储资源都支持虚拟化存储。

非虚拟化：存储上不带文件系统，虚机文件直接存在裸设备的块上，多个虚机的磁盘可以放在同一个LUN上面。优点是：速度比虚拟化存储的速度更快，缺点是除Fusion Storage、Advanced SAN外其它存储设备不支持高级特性。我们一般用本地磁盘提供非虚拟化存储。如果某此应用不希望虚机迁移，则可以选择非虚拟化的本地磁盘，计算和存储资源强关联，如VRM管理节点不允许被迁移。

裸设备映射：将物理LUN直接映射给一个虚机，该LUN无法被其它虚机使用，裸设备映射只支持部分虚机操作系统的使用。优点是速度最快，缺点是基本无高级特性。我们可以用SAN提供裸设备映射。

二、存储卸载功能

我们可以将部分的功能（如清零操作）下放到存储设备自身完成，而不是虚机持续操作，以便提升虚机的性能。该功能在一般的SAN设备中不支持，只有AdvancedSAN、FusionStorage分布式存储才支持。

三、虚机在磁盘上以文件方式存在

大家有兴趣安装一下vmware workstation，虚机是以文件的形式存放在磁盘上。同样，我们根据存放文件的空间管理方式，分为了三种磁盘文件。

1、固态磁盘文件

例如我们需要一个10GB的磁盘，创建时，系统将所有的存储块置0。这样的好处是，数据区域固定，IO、IOPS性能最佳，不需要每次写数据时找新的存储数据区；缺点是数据盘创建时慢，因为将进行清0操作。

2、动态磁盘文件

如果创建10G空间时，创建时只写头、结束块信息，不会真正给10G真实空间，只给一个小于10G（例如1G）的空间。如图所示，如果您使用的空间超过1G，则最后一个扇区往后移，允许您再写入一个新的1G空间。该方式会自动增加空间，但不会自动缩减空间，必须手工缩减空间。

动态磁盘文件也叫精简磁盘。该方式创建快、节省磁盘空间、适合磁盘超分，但缺点是IO、IOPS相比固定磁盘文件低。

3、差分磁盘文件

差分磁盘与动态磁盘接近，也是动态分配。但差分磁盘必须有一个父磁盘，差分磁盘是父磁盘的变化量存储。

父磁盘一般是只读，差分磁盘可读可写。

差分磁文件的最大好处是极大的节省磁盘空间，而且容易实现还原。例如，操作系统的系统盘作为父磁盘，而当希望还原为初始配置时，仅删除差分磁盘文件即可。

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