VAAI & VVOL — кто теперь отвечает за работу с хранилищами

Технологии
29.05.2015
74
10 min

VAAI & VVOL — кто теперь отвечает за работу с хранилищами

#виртуализация #cloudstorage

Если вы уже познакомились с

возможностями шестой версии vSphere

, то наверняка тоже заинтересовались новой логикой работы с хранилищами — VVOLs. Продолжая изучение идеи «VMDK как основной строительный элемент хранилища», я предлагаю перевод статьи коллег из

punchingclouds.com

с детальным изучением того, как происходило и происходит делегирование разных задач ESXi-хранилищу.


В статье много терминов и аббревиатур — если какие-то из них вы подзабыли, то в конце материала я подготовил небольшой глоссарий. В 2011 году VMware представила публике vSphere 4.1 с поддержкой VAAI, нового API для блочных устройств. Такой интерфейс помог улучшить производительность VMFS благодаря делегированию некоторых операций дисковому массиву. В последующих релизах появилась поддержка NAS-устройств, технологии Thin Provision и набора команд T10 для блочных хранилищ. С выпуском VVOL (виртуальные тома) компания предложила новый подход к взаимодействию с виртуальными машинами, при котором их диски становятся основным элементом управления для систем хранения данных. Новая идея допускает выполнение операций уровня массива (например, снэпшоты) над отдельными VMDK, что позволяет «выровнять» приложение с его фактическими данными и открывает простор для гибкого применения всевозможных политик хранения. Остается открытым вопрос: какая роль теперь отводится VAAI API и как он связан с VVOL? При работе с виртуальными томами хост ESXi контролирует не только поток данных, но и управляющий канал до массива. Таким образом, VVOL выглядит как более продвинутое расширение интерфейса VAAI NAS. Что ж, предлагаю пройтись по типичным сценариям взаимодействия виртуальных томов с VAAI.




VAAI описывает базовые SCSI-примитивы, с помощью которых гипервизор перекладывает выполнение некоторых операций на хранилище. При этом многое зависит от файловой системы VMFS, которая руководит процессом и непосредственно отправляет VAAI-команды. Благодаря VVOL, системы хранения теперь знают о наличии виртуальных дисков и могут создавать снимки, клоны и выполнять зануление определенных VMDK. Однако блочный VAAI и Thin Provisioning по-прежнему сосуществуют с новыми виртуальными томами:


VAAI NAS и VVOL

В отличие от блочного варианта, все функции VAAI NAS предоставляются через вызовы RPC с помощью плагина от производителя СХД. VVOL расширяет эту модель набором VASA API, что позволяет взвалить на плечи хранилища практически все операции сферы. В шестой версии vSphere уже существующие хранилища VAAI NAS продолжат работать как прежде, но более совершенные виртуальные тома явно будут быстрее и функциональнее. Наконец, использование VVOL не потребует установки плагина от вендора хранилища. Еще один важный момент относительно VAAI NAS: их снэпшоты нельзя мигрировать. При попытке выполнить Storage vMotion для машины на таком томе вся ее история VAAI-снимков будет потеряна. Для виртуальных томов это не проблема, там поддерживается перенос снэпшотов между NFS (без VAAI), VMFS, VSAN и VVOL в любых сочетаниях.

VAAI Thin-Provisioning and VVOLs:


Теперь давайте посмотрим, как работают все эти оптимизации в типичных сценариях.

Типичные сценарии

Storage vMotion работающей машины без снэпшотов

Для работающей без снэпшотов VM копированием управляет драйвер Storage vMotion. Задействуется data mover, который по возможности делегирует перенос секций работающей VM массиву.

Блочные VAAI и VVOL


NAS VAAI

Без оптимизаций.

NAS VVOL


Storage vMotion работающей машины со снэпшотами

В первую очередь переносятся снимки, после чего драйвер Storage vMotion займется миграцией актуального состояния виртуальной машины.

Блочный VAAI


Блочные VVOL


NAS VAAI


NAS VVOL


Storage vMotion выключенной машины без снэпшотов

При таких условиях вместо драйвера Storage vMotion применяется метод перемещения машины (клонирование с последующим удалением исходника).

Block VAAI


Block VVOL


NAS VAAI


NAS VVOL


Storage vMotion выключенной машины со снэпшотами

Идея как в предыдущем варианте, но теперь со снэпшотами.

Block VAAI


Block VVOL


NAS VAAI


NAS VVOl (Same as block VVOL)


От переводчика

Статья получилась довольно насыщенной по части аббревиатур и определений, потому предлагаю вашему вниманию небольшой глоссарий по некоторым из них:





V.Sinitskiy
Профильный эксперт