VMware vVOL и vSAN – обзор, сходства и различия

Сегодня VMware, пожалуй, является лидером в области виртуализации корпоративных центров обработки данных. Они разработали несколько интересных новых технологий хранения данных, которые предоставляют предприятиям мощные возможности. Двумя из этих технологий хранения данных являются виртуальные тома (vVOL) и виртуальная сеть SAN (vSAN). Оба предлагают предприятиям потрясающие возможности и возможности для настройки, управления и масштабирования своих хранилищ. Хотя и vVOL, и vSAN имеют некоторые сходства, это разные технологии хранения данных.

Быстрые взгляд на технологии vVOL и vSAN:

1. Забудьте о сложном хранении! Две новые опции — vVOL и vSAN — упрощают управление данными виртуальных машин.
2. vVOL работает с существующим оборудованием хранения данных, предоставляя вам более точный контроль над хранилищем для каждой виртуальной машины.
3. vSAN создает программно-определяемый пул хранения данных из локальных дисков ваших серверов, что упрощает управление.
4. У каждого варианта есть свои плюсы и минусы. Выберите vVOL, если у вас уже есть система хранения, которая вам нравится, или vSAN для полностью программного решения.
5. Независимо от того, какой вариант вы выберете, убедитесь, что ваше решение для резервного копирования справится с этим и обеспечит безопасность ваших данных.

Существует множество типов технологий хранения, которые набирают обороты. За последние несколько лет системы хранения значительно усовершенствовались и усовершенствовались.

На первый план вышли новые интересные технологии, которые позволяют организациям быстро и легко предоставлять, настраивать и масштабировать свои среды хранения для виртуализации.

Сегодня VMware, пожалуй, является лидером в области виртуализации корпоративных центров обработки данных. Они разработали несколько интересных новых технологий хранения данных, которые предоставляют предприятиям мощные возможности. Двумя из этих технологий хранения данных являются виртуальные тома (vVOL) и виртуальная сеть SAN (vSAN). Оба предлагают предприятиям потрясающие возможности и возможности для настройки, управления и масштабирования своих хранилищ. Хотя и vVOL, и vSAN имеют некоторые сходства, это разные технологии хранения данных.

Виртуальные тома VMware (vVOL) — это развитие более традиционной архитектуры хранения, к которой вы привыкли, с традиционной сетью SAN, совместно используемой между хостами VMware vSphere ESXi.

Однако оно включает в себя новые усовершенствования в способе представления хранилища хостам ESXi.

С другой стороны, программно-определяемое решение для хранения данных VMware — это Virtual SAN или vSAN, как оно сейчас называется. VMware vSAN — это чрезвычайно мощное программно-определяемое решение, которое набирает огромную популярность и предлагает предприятиям возможности хранения данных нового поколения.

В этой статье мы подробно рассмотрим обе эти интересные технологии и увидим, как каждая из них может помочь решить проблемы хранения данных сегодня и завтра.

Обзор виртуальных томов VMware vSphere (vVOL)

Цель VMware Virtual Volumes — изменить способ предоставления более традиционных решений хранения данных в средах VMware vSphere при использовании сети хранения данных (SAN) для хранения данных.

Что такое виртуальные тома VMware (vVOL)

По своей сути VMware vSphere Virtual Volumes — это платформа интеграции и управления для SAN и NAS, которая оптимизирует современные операции хранения данных. Это достигается за счет эффективной автоматизации на основе политик, которая упрощает предоставление хранилища приложениям и в то же время обеспечивает более детальный контроль ресурсов хранения на уровне виртуальной машины вместо традиционного уровня LUN или единицы хранения. Это помогает устранить большую часть избыточного выделения ресурсов, которое происходит с традиционными LUN. Виртуальная машина использует только необходимый объем хранилища.

Виртуальные тома VMware — это новый способ, с помощью которого VMware предоставляет хранилище хостам VMware vSphere ESXi из традиционных массивов хранения. Теперь, благодаря Virtual Volumes, каждая отдельная виртуальная машина и ее диски являются «объектами» хранилища и представлены как отдельные единицы хранения для VMware vSphere.

Каждый объект VMware vVOL представлен как отдельный объект хранения, экспортированный массивом хранения, который поддерживает выделение ресурсов хранения vVOL.

Как эти объекты экспортируются из массива хранения и представляются хостам VMware vSphere ESXi

Для экспорта виртуальных томов на хосты VMware vSphere ESXi используется специальный набор конечных точек протокола (PE). Они используются для создания пути данных между виртуальными машинами и виртуальными томами, содержащими их объекты хранения. Конечные точки протокола включены как часть физической структуры хранения в массив хранения.

Вы можете задаться вопросом, сложно ли будет управлять виртуальными томами, создающими несколько логических единиц хранения? Их можно сгруппировать в конструкции, называемые контейнерами хранения (SC), которые можно использовать для управления. Объединение самих виртуальных томов VMware vSphere с контейнерами хранения образует структуру хранения для виртуальной среды.

Виртуальные тома VMware используют специальный набор API, которые известны как API vSphere for Storage Awareness или сокращенно VASA. Благодаря использованию VASA хранилище подключается к реальным виртуальным машинам из базового физического массива хранения.

Одной из особенностей VASA с виртуальными томами является то, что связь между vSphere и физическим массивом хранения может использоваться для разгрузки многих операций виртуальной машины на физический массив хранения. Эти операции включают в себя такие задачи, как создание снимков и клонирование.

Самое замечательное в VMware vVOL заключается в том, что они по-прежнему позволяют использовать знакомые протоколы для внутриполосного взаимодействия с системами хранения виртуальных томов. Сюда входят iSCSI и Fibre Channel, а также сети хранения данных NFS.

При использовании виртуальных томов VMware vSphere вы создаете хранилище данных vVOL для реализации этой технологии. Хранилище данных vVOL во многом отличается от традиционного хранилища данных, которое может быть отформатировано с использованием файловой системы и т. д. Хранилище данных vVOL представляет собой базовый физический массив хранения вместе с функциями, присутствующими в массиве хранения. Он обеспечивает ограничения предоставления, сопоставления виртуальных машин и уровни обслуживания политики хранения.

Ключевые характеристики и преимущества виртуальных томов VMware vSphere

Виртуальные тома VMware vSphere обладают множеством ключевых характеристик и преимуществ. Давайте поговорим о следующем:

• Использование виртуализированного хранилища на логическом уровне
• Виртуальные машины становятся основным объектом хранения данных
• Автоматизированная политика SLA с использованием SPBM
• Улучшенные операции управления хранилищем
• Детализация хранилища
• Гибкость в выборе поставщиков для хранения

Давайте рассмотрим каждую из этих ключевых характеристик и преимуществ и посмотрим, как каждое из них достигается с помощью виртуальных томов VMware vSphere.

Использование виртуализированного хранилища на логическом уровне

VMware vSphere Virtual Volumes — это технология виртуализации хранилища, которая абстрагирует аппаратные ресурсы физического хранилища. Это достигается путем создания виртуальных томов, которые по сути представляют собой логические пулы емкости, которые можно гибко использовать. Они могут охватывать один или несколько массивов хранения.

Хранилище данных виртуальных томов определяет емкость, доступ и службы данных, доступные для виртуальных машин, находящихся в пуле хранения виртуальных томов. Поскольку виртуальные тома по своей природе являются логическими, это означает, что их можно настроить спонтанно и без сбоев, которые обычно возникают при реконфигурации традиционных массивов хранения и технологий.

Виртуальные машины становятся основным объектом хранения данных

Вместо традиционной технологии хранения, где LUN ​​является основным хранилищем, в VMware vSphere Virtual Volumes сама виртуальная машина становится централизованной точкой фокусировки для хранения.

Каждый виртуальный том представляет собой контейнер виртуального диска, специфичный для виртуальной машины и полностью независимый от физического хранилища. При этом виртуальный диск виртуальной машины становится центром управления данными на уровне массива.

Благодаря сосредоточению и централизации управления на уровне виртуальных машин это означает, что выполнение операций хранения может выполняться с детализацией на уровне виртуальной машины. С помощью виртуальных томов VMware vSphere соглашения об уровне обслуживания могут предоставляться на уровне виртуальной машины.

Автоматизированная политика SLA с использованием SPBM

Управление хранилищем на основе политик VMware vSphere (SPBM) хорошо известно в мире vSAN. Его также можно использовать с виртуальными томами VMware vSphere. Это позволяет создавать шаблоны политик, а затем связывать виртуальные машины с шаблоном политики.

SPBM автоматизирует выделение хранилища для виртуальных машин, обеспечивая соблюдение требований, определенных в политике SPBM, включая емкость, производительность, доступность и т. д. Благодаря применению политик SPBM можно легко обеспечить мониторинг и соблюдение требований на протяжении всего жизненного цикла виртуальной машины.

Улучшенные операции управления хранилищем

Упрощенное операционное управление является ключевым преимуществом современных быстро меняющихся виртуальных сред. VMware vSphere Virtual Volumes упрощает управление хранилищем, поскольку позволяет администратору vSphere быть более самодостаточным.

При использовании традиционных решений хранения данных виртуальному администратору, возможно, придется полагаться на администратора хранилища как для предварительного выделения ресурсов хранения для виртуальной среды, так и для связи любых служб данных и уровней обслуживания с виртуальной машиной.

Однако теперь, благодаря виртуальным томам VMware vSphere, администратор vSphere может стать гораздо более самодостаточным. Администратору хранилища все равно может потребоваться предоставить хранилище, но администратор vSphere, используя возможности виртуальных томов и SPBM, может определить, какие службы данных следует назначить виртуальной машине, просто выбрав политику, необходимую при создании конкретной виртуальной машины.

Таким образом, это больше не конструкция физического хранилища, гарантирующая уровень обслуживания виртуальных машин, а скорее логическая конструкция, которую можно автоматизировать. Это обеспечивает гораздо более эффективное, гибкое и действенное управление хранилищем и его потреблением для виртуальных машин.

Типы объектов vVOL

Как упоминалось ранее, виртуальные тома VMware vSphere — это объектно-ориентированная технология хранения данных. При этом различные компоненты виртуальных машин представлены как объекты в хранилище данных vVOL. Существует несколько типов объектов, составляющих базовую структуру данных vVOL для виртуальной машины VMware vSphere. Что это такое?

• Метаданные — Config vVOL — этот vVOL содержит настройки, конфигурацию и другую информацию, например информацию о состоянии виртуальной машины VMware vSphere. Сюда входят файлы .vmx, .nvram и любые файлы журналов.
• VMDK — Data vVOL — это файл виртуального жесткого диска для виртуальной машины.
• Снимки — Mem vVOL — этот vVOL включает в себя информацию о памяти, которая фиксируется во время снимка, сделанного с использованием памяти.
• Файлы подкачки – Swap vVOL – Содержит страницы памяти виртуальной машины, которые не включены в память.
• Зависит от решения поставщика – Другие vVOL – объекты vVOL, определенные поставщиком

Компоненты виртуальных томов VMware vSphere vVOL

Виртуальные тома VMware vSphere создаются благодаря различным компонентам хранения. Давайте посмотрим на эти компоненты vVOL. К ним относятся:

• vVOL Datastore – это не файловая система, а скорее представление массива хранения и его функциональных возможностей.
• Конечные точки протокола — логический прокси-сервер ввода-вывода, который взаимодействует с vVOL и файлами дисков виртуальной машины, инкапсулированными vVOL. Они используются хостом ESXi для установления пути данных от виртуальных машин к соответствующим vVOL.
• Путь к данным — канал связи между виртуальными машинами VMware vSphere и соответствующими виртуальными томами.
• Контейнеры хранения данных. Это не предварительно настроенные тома, как в традиционном хранилище, а скорее необработанная емкость хранилища или совокупность возможностей хранения массива хранения, представленного vSphere.
• Поставщики VASA. Это поставщики хранилища vVOL, составляющие программный компонент, обеспечивающий информацию о хранилище для vSphere. Поставщики VASA являются «посредником» между хостом ESXi и системой хранения. Поставщики VASA — это API.
• Объекты vVOL. Виртуальные тома представляют собой инкапсуляцию файлов, дисков и других компонентов виртуальной машины в виде объектов. Эти объекты хранятся в контейнерах хранения в массиве.

Как осуществляется управление виртуальными томами VMware vSphere?

Самое замечательное в VMware vSphere vVOL — это то, что рабочий процесс администрирования vSphere для администратора vSphere при работе с виртуальными машинами одинаков. Однако операции с хранилищем можно упростить, используя vVOL в качестве поставщика хранилища. Администратор хранилища может настроить хранилище данных vVOL, в котором представлены функции емкости и массива, а затем администратор vSphere может использовать эти возможности для управления уровнями обслуживания.

Большая часть управления vVOL для администратора vSphere будет заключаться в предоставлении и назначении политик управления на основе политик хранения (SPBM). С помощью политик SPBM администратор vSphere может очень детально назначать уровни обслуживания виртуальным машинам, работающим с vVOL, которые могут распределять рабочие нагрузки по уровням на основе конкретных возможностей массива.

По сути, когда вы назначаете политики SPBM виртуальным машинам, vSphere спрашивает массив хранения: «Можете ли вы поддержать эту функцию?». Это могут быть требования к емкости или производительности.

Это не требует участия администратора хранилища, что означает гораздо более эффективные и гибкие операции.

Управление хранилищем намного проще и эффективнее, поскольку с помощью vVOL вам не нужно создавать отдельные хранилища данных для разных уровней производительности или возможностей массива. 

Плюсы и минусы VMware vVOL

VMware vSphere vVOL предоставляет действительно отличные новые возможности хранения данных для современных быстро меняющихся виртуализированных сред. Некоторые преимущества мы уже затронули, однако давайте кратко рассмотрим плюсы и минусы VMware vSphere vVOL.

Плюсы

• Упрощает и оптимизирует управление хранилищем
• Более эффективное управление емкостью и производительностью хранилища.
• Позволяет очень детально контролировать производительность виртуальных машин с помощью SPBM.
• Создает логическую конструкцию хранилища, которая обеспечивает большую гибкость с контейнером хранения.
• Выгружает снимки и другие функции в аппаратный массив хранения данных.

Минусы

• Имеет медленное распространение среди поставщиков систем хранения данных, что привело к медленному внедрению на предприятии.
• Требуется поддержка со стороны решений резервного копирования для поддержки vVOL.
• Больше полагается на поставщика систем хранения данных в отношении возможностей и реализации, а не на VMware. 

VMware vSAN – Обзор

VMware vSAN — это другой подход к виртуализации хранения по сравнению с vVOL.

При использовании VMware vSAN вместо использования физической SAN конкретного поставщика vSAN использует хранилище с прямым подключением к хостам ESXi в кластере vSphere. VMware vSAN объединяет хранилище DAS с помощью программно-определяемого уровня, чтобы представить хранилище как единый пул хранения на всех хостах в кластере vSphere с поддержкой vSAN. Это эффективно устраняет необходимость во внешнем общем хранилище, а также упрощает настройку хранилища и подготовку виртуальных машин.

VMware vSAN полностью интегрирован с VMware vSphere. По сути, vSAN — это программное обеспечение, которое фактически включено в сам гипервизор ESXi.

Если посмотреть на компоненты физического диска, составляющие хранилище данных VMware vSAN, каждый хост ESXi имеет два компонента хранилища данных vSAN. Каждый хост имеет уровень кэша и уровень емкости для внесения вклада в хранилище данных vSAN. Оба необходимы.

Уровень кэша должен состоять из флэш-устройств, а уровень емкости может быть либо традиционным шпиндельным магнитным хранилищем, либо также может быть основан на флэш-памяти.

VMware vSAN также может использовать те же шаблоны управления на основе политик хранения (SPBM), которые можно использовать с vVOL. Это помогает автоматизировать уровень обслуживания виртуальных машин вплоть до уровня VMDK.

Дополнительные мощные конфигурации vSAN включают двухузловые кластеры для периферийных сред, а также расширенную кластеризацию, которая обеспечивает интересные конфигурации и возможности для обеспечения высокой доступности.

Сходства между vVOL и vSAN

Клиенты, рассматривающие возможность перехода на платформу хранения данных следующего поколения при следующем обновлении, могут рассмотреть как VMware vSphere vVOL, так и vSAN. Какое решение лучше выбрать?

Может быть полезно взглянуть на сходства и различия между двумя решениями, чтобы увидеть, в чем преимущество каждого решения. Во-первых, давайте посмотрим на сходство между vVOL и vSAN.

• Одна из первых вещей, которая поразительно схожа между vVOL и vSAN, — это то, что они оба представляют собой объектно-ориентированное хранилище. Файлы виртуальных машин теперь представлены как объекты в обеих технологиях хранения. Объектно-ориентированное хранилище обеспечивает множество преимуществ в плане эффективности и высокой доступности по сравнению с традиционными конфигурациями хранения.
• Обе технологии также просто решают задачи администрирования хранилища, которые обычно связаны с выделением ресурсов хранения. Благодаря vVOL администратор vSphere имеет гораздо больший контроль над решением хранения данных благодаря более традиционным массивам хранения, поддерживающим vVOL. Администратору хранилища необходимо указать первоначальный размер и функции хранилища, а администратор vSphere, используя SPBM, имеет возможность назначать уровень обслуживания для виртуальных машин. Это обеспечивает автоматизацию выделения ресурсов хранения виртуальных машин.
• Обе технологии позволяют обрабатывать взаимодействие и операции хранилища на уровне VMDK, что обеспечивает исключительную детализацию управления, производительности и других характеристик виртуальной машины.
• И vSAN, и vVOL позволяют вам иметь детальный доступ к тому, что происходит на низком уровне виртуальной машины VMDK. Это обеспечивает действительно отличную видимость, которую нелегко реализовать в традиционных средах хранения.

Различия между vVOL и vSAN

Давайте кратко рассмотрим различия между этими двумя решениями. Между ними есть несколько вещей, на которые следует обратить внимание.

• VMware vSAN использует локально подключенное хранилище к каждому хосту ESXi. vVOL будут использовать более традиционный подход с наличием SAN, однако он абстрагирует соединения между хостами ESXi и массивом хранения.
• При запуске и запуске VMware vSAN не требуется никакого взаимодействия с администратором хранилища, поскольку все может сделать администратор vSphere с локально подключенным хранилищем к хосту ESXi.
• При использовании vVOL все равно потребуется взаимодействие с администратором хранилища для подготовки исходного хранилища данных vVOL. С этой точки зрения vSAN станет проще и гибче. Однако vVOL значительно упростил этот процесс после того, как администратор хранилища предоставил исходное хранилище данных vVOL.
• Еще одно отличие vVOL от vSAN — это первоначальные инвестиции в решение для хранения данных. В то время как для запуска vVOL требуется сеть SAN с возможностями технологии vVOL, для vSAN требуется только локальное хранилище. Чтобы попасть в SAN, их часто изначально «перемасштабируют», чтобы учесть рост и т. д.
• Чтобы масштабировать vSAN, вы просто добавляете больше хостов/дисков в будущем, поэтому использование vSAN становится немного проще и, возможно, более рентабельным. Однако компании, которые уже используют сети SAN от конкретного поставщика систем хранения данных, все равно могут склоняться к vVOL.

Как сделать выбор между vVOL и vSAN

• Выбор между vVOL и vSAN может зависеть от технологии хранения данных, с которой работает бизнес. Если ваша компания в настоящее время использует и управляет множеством сетей SAN от определенного поставщика систем хранения данных, vVOL может стать отличным переходом, сохраняя при этом аппаратные конфигурации, которые используются в настоящее время. Благодаря новым установкам vSAN может отлично подойти для организаций, стремящихся перейти к программно-определяемому СХД следующего поколения, не требующему внешнего устройства хранения и допускающему масштабирование по мере необходимости.
• Если вы ищете решение для хранения данных, которое не требует дополнительного сотрудничества между отделами, и вы хотите, чтобы администратор vSphere мог делать все, что необходимо для настройки, предоставления, управления и обслуживания хранилища виртуальных машин, vSAN имеет здесь преимущество.
• Если вы ищете хранилище, которое находится между традиционным хранилищем, которое удобно для многих с SAN и при этом может использовать функции следующего поколения, такие как SPBM, vVOL, безусловно, может обеспечить этот вариант использования.

Какое бы решение для хранения данных ни решил использовать ваш бизнес, vVOL или vSAN являются отличными платформами, предоставляющими все новейшие возможности для производственных рабочих нагрузок и позволяющими администратору vSphere иметь высокий уровень контроля над инфраструктурой хранения данных.

Выберите поставщика резервного копирования, который защитит как vVOL, так и vSAN.

Выбор поставщика резервного копирования — чрезвычайно важное решение, поскольку оно имеет огромное значение для производственных виртуальных сред, которые вы можете использовать. Ваше решение для резервного копирования, безусловно, будет определять технологии, версии, возможности и функции, которыми вы сможете воспользоваться. Если вы не можете выполнить резервное копирование виртуальных машин, работающих с определенной технологией хранения, вы, безусловно, не сможете использовать ее, не пересмотрев свое решение для резервного копирования. Это может быть дорогостоящим и, безусловно, привести к недостаточной гибкости вашей среды.

Размышляя о поставщике резервного копирования и выбирая между vVOL и vSAN, выберите поставщика резервного копирования, который способен поддерживать обе технологии. Таким образом, вы настраиваете себя на возможность использовать любую платформу для хранения.

Vembu BDRSuite — отличный выбор для компаний, которым нужен мощный и современный поставщик средств резервного копирования, способный защитить виртуальные машины, работающие как в хранилище vVOL, так и в хранилище vSAN. Оно предоставляет все возможности и функции, которые вы ожидаете от решения резервного копирования нового поколения, защищающего ваши рабочие нагрузки, работающие на любой платформе хранения.

При работе в хранилищах данных vVOL или vSAN Vembu BDR Suite может обеспечить:

• Автоматическое и бесперебойное резервное копирование
• Практически непрерывная защита данных для виртуальных машин, работающих в хранилищах данных vVOL или vSAN.
• Резервное копирование с учетом приложений для защиты Microsoft SQL Server, Exchange
  Сервер, SharePoint и Active Directory
• Репликация виртуальной машины
• Внешние резервные копии в соответствии с передовой методологией резервного копирования 3-2-1.
• Шифрование резервных копий с шифрованием ваших резервных данных как в процессе, так и при хранении.
• Поддержка новейших платформ и версий VMware.

Выбирая Vembu BDR Suite, вы не привязаны ни к одной из платформ хранения данных VMware. Вы можете использовать одну или обе технологии и не беспокоиться о том, что ваше решение для резервного копирования помешает воспользоваться преимуществами функций следующего поколения.

Свяжитесь с нашей компанией - авторизованным партнером Vembu в Казахстане для получения квалифицированной консультации по технологиям резервного копирования.

Заключительные мысли

И vVOL, и vSAN — это потрясающие технологии хранения данных, которые действительно освобождают среду VMware vSphere от базового физического оборудования. Это достигается путем абстрагирования устройств хранения и представления их в логическом формате таким образом, чтобы масштабироваться и обеспечивать гибкость, необходимую в современных корпоративных средах хранения данных. У обеих есть определенные сильные и потенциальные слабые стороны, в основном в сфере вариантов использования или сценариев наилучшего соответствия, которые могут лучше подходить одной технологии по сравнению с другой.

Важным решением при использовании любой технологии является выбор поставщика резервного копирования, который позволит вам воспользоваться преимуществами любой технологии. Это позволяет потенциально выбрать одну или обе технологии сейчас, а затем использовать другую технологию в будущем. Vembu BDR Suite — одно из таких решений, которое позволяет вам не привязываться к конкретной технологии хранения, а, скорее, оставить открытыми ваши варианты.