Netværk og virtuelt disklager

Computere er ikke de eneste ting, der er virtualiseret i et virtuelt miljø. Udover at skabe virtuelle computere skaber virtualisering også virtuel disklagring. Disk virtualisering gør det muligt at kombinere en række fysiske disklagringsenheder for at oprette puljer af disklagring, som du derefter kan pakke ud til dine virtuelle maskiner efter behov.

Virtualisering af disklagring er ikke noget nyt. Faktisk er der faktisk flere lag af virtualisering involveret i et faktisk lagringsmiljø. På det laveste niveau er de faktiske fysiske diskdrev. Fysiske diskdrev er normalt bundtet sammen i arrays af individuelle drev. Denne bundling er en type virtualisering, fordi den skaber billedet af et enkelt stort diskdrev, der ikke er der virkelig. For eksempel kan fire 2TB diskdrev kombineres i en matrix for at oprette en enkelt 8TB diskdrev.

Bemærk, at diskarrayer normalt bruges til at give databeskyttelse gennem redundans. Dette kaldes almindeligvis RAID, som står for Redundant Array of Cheap Disks.

En fælles form for RAID, kaldet RAID-10, giver dig mulighed for at oprette spejlede par diskdrev, så data altid skrives til begge drevene i et spejlpar. Så hvis en af drevene i et spejlpar mislykkes, kan det andet drev bære lasten. Med RAID-10 er den anvendelige kapacitet for det komplette array lig med halvdelen af den samlede kapacitet af drevene i arrayet. For eksempel indeholder et RAID-10-array bestående af fire 2TB-drev to par spejlet 2TB-drev til en samlet brugbar kapacitet på 4TB.

En anden almindelig form for RAID er RAID-5, hvor diskdrev er kombineret, og en af drevene i gruppen bruges til redundans. Så hvis en af drevene i arrayet fejler, kan de resterende drev bruges til at genskabe de data, der var på drevet, der mislykkedes. Den samlede kapacitet i et RAID-5 array er lig med summen af de enkelte drevs kapacitet, minus en af drevene. For eksempel har en række af fire 2TB drev i en RAID-5 konfiguration en samlet brugbar kapacitet på 6TB.

I et typisk virtuelt miljø kan værtscomputere tilsluttes disklagring på flere forskellige måder:

Lokal diskopbevaring: I diskpladsen er diskdrev monteret direkte ind i værtscomputeren og er forbundet til værtscomputeren via dens interne diskdrev controllere. For eksempel kan en vært computer omfatte fire 1TB diskdrev monteret i samme chassis som selve computeren.Disse fire drev kan bruges til at danne et RAID-10 array med en anvendelig kapacitet på 2TB.

De største ulemper ved lokal disklagring er, at den er begrænset til værtscomputernes fysiske kapacitet og kun er tilgængelig for værtscomputeren, som den er installeret i.
Storage Area Network (SAN): I en SAN, diskdrev er indeholdt i en separat enhed, der er forbundet til værten via en højhastigheds-controller. Forskellen mellem SAN og lokal opbevaring er, at SAN er en separat enhed. Dets højhastighedsforbindelse til værten er ofte lige så hurtig som den interne forbindelse til lokal disklagring, men SAN indeholder en separat opbevaringscontroller, der er ansvarlig for styring af diskdrev.

En typisk SAN kan indeholde et dusin eller flere diskdrev og kan tillade højhastighedsforbindelser til mere end én vært. En SAN kan ofte udvides ved at tilføje et eller flere ekspansionschassis, som hver især kan indeholde et dusin eller flere diskdrev. Således kan en enkelt SAN styre hundredvis af terabyte diskdata.
Netværkstilgængelig lagring (NAS): Denne type opbevaring ligner en SAN, men i stedet for at forbinde værterne via en højhastighedskontrol, forbinder NAS til værtscomputere via standard Ethernet-forbindelser og TCP / IP. NAS er den billigste af alle former for disklagring, men det er også den langsomste.

Uanset hvordan lagringen er knyttet til værten konsoliderer hypervisoren dens lagring og skaber virtuelle puljer af disklagring, der typisk kaldes datalager. For eksempel kan en hypervisor, der har adgang til tre 2TB RAID5 diskarrayer, konsolidere dem til at oprette en enkelt 6TB datalager.

Fra denne datalager kan du oprette volumener, , som i det væsentlige er virtuelle diskdrev, som kan tildeles til en bestemt virtuel maskine. Når et operativsystem er installeret i en virtuel maskine, kan operativsystemet således montere den virtuelle maskine volumen for at skabe drev, som operativsystemet kan få adgang til.

Overvej f.eks. En virtuel maskine, der kører Windows Server. Hvis du skulle oprette forbindelse til den virtuelle maskine, skal du logge ind og bruge Windows Stifinder til at se på diskpladsen, der er tilgængelig for maskinen. Du kan muligvis se et C: drev med en kapacitet på 100 GB. At C: -drevet er faktisk et 100 GB-volumen, der er skabt af hypervisoren og knyttet til den virtuelle maskine. 100GB-volumenet tildeles igen fra en datalager, som kan være 4TB i størrelse. Databutikken er oprettet fra disklager, der er indeholdt i en SAN, der er knyttet til værten, hvilket kan bestå af et RAID-10-array bestående af fire 2TB fysiske diskdrev.

Så du kan se, at der er mindst fire lag virtualisering, der kræves for at gøre råvaren tilgængelig på de fysiske diskdrev, der er tilgængelige for gæsteoperativsystemet:

Fysiske diskdrev aggregeres ved hjælp af RAID-10 for at oprette et samlet diskbillede, der har indbygget redundans. RAID-10 er i virkeligheden det første lag af virtualisering. Dette lag styres udelukkende af SAN.
Den tilgængelige storage på SAN er abstraheret af hypervisoren til at oprette datalager. Dette er faktisk et andet niveau af virtualisering.
Dele af en datalager bruges til at oprette mængder, der derefter præsenteres for virtuelle maskiner. Volumener repræsenterer et tredje lag af virtualisering.
Gæsteoperativsystemet ser mængderne som om de er fysiske enheder, som kan monteres og formateres for at skabe brugbar diskplads tilgængelig for brugeren. Dette er det fjerde lag af virtualisering.

Selv om det kan virke alt for kompliceret, giver disse virtualiseringslag dig stor fleksibilitet når det gælder lagringsstyring. Nye diskarrayer kan tilføjes til en SAN, eller en ny NAS kan tilføjes til netværket, og så kan nye datalager oprettes fra dem uden at forstyrre eksisterende datalager. Volumener kan flyttes fra en datalager til en anden uden at forstyrre de virtuelle maskiner, de er knyttet til. Faktisk kan du øge størrelsen af et lydstyrke på flugt, og den virtuelle maskine vil straks se den øgede lagerkapacitet på sine harddiske uden at kræve så meget som en genstart.