章节概要

本章的核心内容如下：

❑ Virtual SAN产品介绍；

❑ Virtual SAN关键概念；

❑ Virtual SAN与传统存储的异同；

❑ Virtual SAN的多种构建方式；

❑ Virtual SAN的兼容性；

❑ Virtual SAN的优缺点；

❑ Virtual SAN与其他VMware公司产品的结合度。

1.1 产品介绍

VMware Virtual SAN是由Hypervisor-Converged软件定义的分布式存储基础平台，它内置于VMware公司的vSphere服务器虚拟化平台，最早出现在vSphere 5.5 Update 1版本中，截止至2015年3月，最新版本为vSphere 6.0的Virtual SAN 6.0，它是一个存储虚拟化产品。

Virtual SAN又称VSAN，当前版本是6.1，也是第3个生产发布版本。它利用物理服务器本地硬件设备资源，以类似分布式存储技术的方式，为vSphere Cluster中的所有ESXi Hosts提供共享存储服务。Virtual SAN创造性地利用策略驱动技术来帮助vSphere环境提供最简化、最高效和最快速的存储部署与管理支持。利用VM级别的存储策略，Virtual SAN支持自动化、动态的按需匹配VMs存储资源分配。有了Virtual SAN，针对存储的管理、维护、扩容等，都将变得异常简单。同时，存储带来的额外硬件成本开销也变得更加低廉。相对于传统存储而言，Virtual SAN的优势主要体现在下列几个方面：

❑ 低成本；

❑ 低管理成本；

❑ 高可用性；

❑ 管理简单；

❑ 高弹性；

❑ 高性能；

❑ 支持融合式能力；

❑ 同城双活。

利用位于物理服务器本地的SSD与HDD磁盘资源的组合，构成了Virtual SAN节点的基础构成单元。Virtual SAN 5.5作为第一个VMware公司发布的存储虚拟化产品，仅支持SSD与HDD的混合存储组合的底层物理硬件构成。最新发布的Virtual SAN 6.0和VSAN 6.1则支持全闪存与混合存储两种结构形态。

在混合存储结构下，SSD设备被用作Cache来优化读写性能，HDD则用作对象存放目标，负责为存储对象提供存储空间和永久性数据存放点。

在全闪存结构存储下，无论是Cache，还是存储空间，都由SSD设备负责提供。表1-1所示是混合存储在Virtual SAN 5.5、Virtual SAN 6.0中与全闪存存储的功能比较。

1.2 Virtual SAN 关键概念

Virtual SAN作为区别于传统集中存储的类分布式存储技术，在基础概念上，与传统存储的概念有着巨大的差异。Virtual SAN的关键基础概念如表1-2所示。

作为一款面向对象的存储虚拟化产品，Virtual SAN中最重要的基础概念就是对象。在Virtual SAN中，对象涵盖的内容如表1-3所示。

除了对象之外，由于Virtual SAN是一款Storage Policies Based的存储，它以虚拟机对象为颗粒度参考，因此可为不同的虚拟机以及其对应的对象提供不同程度的可用性级别，而为了满足可用性级别的工作需求，在Virtual SAN有一个基础概念叫作Witness。Witness是一个仅包含Metadata，不包含应用数据的组件。它唯一的用途就是在故障发生后，Datastore需要做可用性调整时，充当可用性调整时的见证用途。在Virtual SAN 1.0文件系统中，它大约会消耗Metadata 2MB的空间，Virtual SAN 2.0中，它大约会消耗Metadata 4MB的空间。

1.3 Virtual SAN与传统存储

从概念上讲，Virtual SAN与传统存储存在很多差异，实现形式、对象处理、扩展能力等各方面，都存在着差异。

同时，Virtual SAN的优点也很多，例如：

❑ Virtual SAN不再要求外部存储，也就是说不再需要FC、iSCSI、FCoE之类的外部存储设备。

❑ 利用本地存储的特征，Virtual SAN不再强调存储设备厂家的差异。

❑ Virtual SAN是一款面向对象的存储，它不再有传统存储的LUN、Volumes之类的概念。

❑ 传统的存储协议，如iSCSI、FCP、NFS之类的都不再适用于Virtual SAN。

❑ Virtual SAN的部署只需要通过vSphere Web Client即可完成，不再需要额外的存储管理软件。

❑ Virtual SAN帮助企业实现了一体化的管理员交付模式。

❑ Virtual SAN利用Storage Policies，帮助VMs在生成时，自动匹配自己的策略，灵活地实现了不同可用性级别与条带化级别的交付。

Virtual SAN很好，但是当前它最大的局限就在于它只支持vSphere产品，这一点是它相对于其他存储产品最大的优势，也是最大的劣势。所以Virtual SAN不是万能的，它只能用作Virtual SAN Cluster节点的存储用途，无法用作其他用途。不过，有消息称，在后续的版本中会加入对第三方服务器虚拟化产品的支持及推出类似NAS的功能，以便让它也具备传统存储的文件共享功能。

另外，软件定义类型的存储对于空间的开销是蛮大的，所以，如果要用它，需要有这个思想准备，也就是50%以上的空间浪费比例。

1.4 Virtual SAN的构建方式

针对Virtual SAN的构建，基础设备准备部分支持以下3种模式：

❑ Virtual SAN Ready Nodes；

❑ VMware EVO:RAIL；

❑ DIY。

1.4.1 Virtual SAN Ready Nodes

Virtual SAN Ready Nodes这种Virtual SAN准备模式表示通过了VMware公司对应Virtual SAN版本兼容性测试的现存物理硬件设备，其中包含了几家国际性厂家的成型产品，包括CISCO、DELL、IBM、HITACHI、SUPERMICRO、HUAWEI、HEWLETT PACKARD等几家国际知名硬件设备提供商，详情请查阅：VMware Virtual SAN Ready Nodes。利用Virtual SAN Ready Nodes，可以直接选购List清单中的物理服务器设备，然后按照Virtual SAN的部署策略标准化部署即可。

这种部署方式是官方推荐的方式，因为Virtual San Ready Nodes经VMware公司官方反复测试过，例如驱动的版本、设备型号、设备固件版本、CPU型号等，都经过反复测试。在稳定性和可靠性上是毋庸置疑的，而且还有一个至关重要的因素，就是VMware公司的官方服务。选购Virtual San Ready Nodes如果出了问题，VMware公司负责解决，如果不选购Virtual San Ready Nodes, VMware公司是不会负责的。在市场上曾出现过这样的情况：由于驱动版本不在兼容性列表中，所以VMware公司判定不在服务范畴。

因此，如果条件允许，强烈建议选择Virtual SAN Ready Nodes来构建存储虚拟化环境。

VSAN Ready Nodes的查询页面如图1-1所示。

1.4.2 VMware EVO:RAIL

VMware EVO:RAIL是由VMware公司出品的一款组合了计算虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化（Virtual SAN）的一体化设备，对于最终用户而言，如果选择EVO:RAIL，只需要将该设备购买回来，即可上架使用。更多VMware EVO:RAIL的相关信息，请查阅地址http://www.vmware.com/products/evorail。目前，全球范围之内，EVO:RAIL一体化设备得到了包括CISCO、DELL等公司的支持，最初HP公司也支持，但截止到2015年08月10日，HP已经放弃支持这个产品了。

1.4.3 DIY:Do It Yourself

DIY（Do It By Yourself）顾名思义，就是一种很草根的处理方式，同时也是多数中小型企业最合适的解决方案。它最大的优势就是无视硬件设备厂家，只需要满足Virtual SAN对于设备最基础的要求，即可让任意部署了3台以上vSphere 5.5 Update 1+的企业轻松、快速完成Virtual SAN存储虚拟化的改造，这种做法并不遵循VMware Compatibility Guide（VCG），因此，笔者并不为这种做法承担任何官方的法律责任。但是，需要说明的是：这种做法是成本最低、效率最高的改造基础化设施Virtual SAN Aware的方式。所以，这种解决方案是笔者最欣赏的。

假设一个企业有3台以上的vSphere 5.5 Update 1+的服务器虚拟化平台，但是没有共享存储，如果想要实现Virtual SAN，则只需要做下面的3件或者4件事情。

❑ 购买Virtual SAN 5.5/6.0的License。

❑ 为现有的服务器配备至少一块SSD设备。

❑ 按需配备HDD机械硬盘。

❑ 为每台主机选配1～2个32GB的SD卡或USB盘。

SD卡或USB盘将被用于安装ESXi Server系统，SSD闪存盘将被用于Read Cache, HDD机械硬盘则是虚拟机文件存放点。

从最简化的角度而言，只需要做完上述三件事情，构建一个最简化的Virtual SAN Aware节点的工作就算完成了，无论是从利旧，还是成本方面考量，这都是上佳的选择。同时，还不需要管理员跨界增补知识储备，只需要简单的Virtual SAN知识补充即可完成从管理人员到基础设施的扩展。

但是，DIY方式通常要求维护人员对Virtual SAN的工作原理和组件构成有着深层次的理解，这样才能确保当出现可能存在的问题之后，独立自主地排查问题。同时，需要再次提醒大家的是：这种方式是不被VMware公司推荐的，如果出现什么问题，通常只能自行承担责任。我们的学员、客户群众已经有人用这种方式构建了生产环境并运行了快一年的时间了，而且从没出现过问题，笔者自己也针对这个产品测试了一年左右的时间，没出现过什么问题。

DIY时的查询界面如图1-2所示。

友情提醒一：DIY是虚拟人比较推荐的方式，但是即使选择了这种方式，还可以有以下两种选择：

选择一：可以选择使用VMware公司提供的兼容列表中的相关配件来作为改造备选组件。

选择二：可以随意选择一个能基本满足环境改造的备选组件完成改造。

这两个选择，虚拟人建议选择第一种。

友情提醒二：如果选择DIY方式构建Virtual SAN环境，那么，请务必深入学习Virtual SAN的工作原理、它可能存在的故障以及故障解决思路，以便在遇到问题时可以掌控局面。

1.5 Virtual SAN 产品的兼容性

Virtual SAN作为VMware公司自有的存储虚拟化产品，针对VMware公司的其他产品和功能模组，有着强大的耦合支持能力。Virtual SAN支持的VMware公司其他产品如下：

❑ vSphere Data Protection；

❑ vSphere Replication；

❑ vRealize Operations Manager；

❑ vRealize Automation Center；

❑ Site Recovery Manager；

❑ Horizon View。

从vSphere自身的功能组件耦合度看，Virtual SAN与下列vSphere经典功能有着强大的协同工作能力。

❑ vSphere HA；

❑ vSphere DRS；

❑ vMotion；

❑ Storage vMotion；

❑ Snapshots。

1.6 Virtual SAN 功能限制

Virtual SAN有着强大的功能，但也有其自身的局限，尤其是针对传统的vSphere功能而言，它不支持下列功能：

❑ Virtual SAN所构成的Datastore仅适用于VSAN本身。

❑ 单台ESXi Host一次只能配置到一个Virtual SAN Cluster中，无法复用。

❑ Virtual SAN不支持Fault Tolerance（6.0）。

❑ Virtual SAN不支持DPM。

❑ Virtual SAN不支持Storage I/O Control。

❑ Virtual SAN不支持SCSI Reservation。

❑ Virtual SAN不支持RDM。

❑ Virtual SAN不支持传统的VMFS。

❑ Virtual SAN没有故障诊断辅助分区。

1.7 Virtual SAN 适用的业务场景

Virtual SAN支持的融合式云计算数据中心模型如图1-3所示。

Virtual SAN适用的场量包括：

❑ 多层模型的私有云数据中心。

❑ A/A与B&R数据中心。

❑ Horizon一体化BYOD桌面环境。

❑ vMSC数据中心。

❑ 统一管理集群。

其中，针对虚拟桌面的组合程度是最佳的。根据生产数据显示，Horizon View结合Virtual SAN的组合，轻松解决了传统桌面虚拟化中面临的各种问题，例如所谓的启动风暴问题就在Virtual SAN中得到了完美的解决。

在国内，桌面虚拟化与Virtual SAN组合项目已经得到了用户的广泛认可，堪称Virtual SAN与VMware公司其他产品线的最佳组合。落地的桌面虚拟化项目极好地证实了这一点。

1.8 本章小结

通过对本章的学习，可以基础性地了解VMware Virtual SAN的基本形态、相关业务契合支持、构建方式、基本用途、基本概念组件、兼容性要求、功能极限等。

充分理解Virtual SAN与vSphere的基础功能兼容性、Virtual SAN的局限等。也就是说，通过对本章的学习，可以了解到什么样的业务类型适合运行在Virtual SAN上，而什么样的功能需求不应该运行在Virtual SAN平台上。

还可以初步了解对传统存储与Virtual SAN之间的大体差别和颗粒度区分，以及在Virtual SAN存储中的基础概念对象、SPBM策略。这个很重要，因为在以Virtual SAN为代表的存储虚拟化产品的工作中，对象与SPMB策略都将会贯穿始终。本章不要求理解这两个概念，但是需要建立起区别于传统共享存储的基本印象，别再用对传统存储的理解来理解Virtual SAN虚拟化存储。