Czym jest VMFS? Omówienie systemu plików VMware
VMware vSphere to najczęściej wdrażana platforma wirtualizacyjna w centrach danych. Oferuje szeroki zakres funkcji klasy korporacyjnej umożliwiających uruchamianie maszyn wirtualnych (VM). Aby zapewnić niezawodną i wydajną pamięć masową zgodną z funkcjami vSphere, firma VMware stworzyła własny system plików o nazwie VMFS.
W tym wpisie na blogu omówiono funkcje VMware VMFS , sposób ich współdziałania z innymi funkcjami vSphere oraz zalety VMFS w zakresie przechowywania plików maszyn wirtualnych i uruchamiania maszyn wirtualnych.
Czym jest VMFS?
Virtual Machine File System (VMFS) to klastrowy system plików zoptymalizowany pod kątem przechowywania plików maszyn wirtualnych, w tym dysków wirtualnych w środowisku VMware vSphere. Został stworzony w celu zwiększenia wydajności wirtualizacji pamięci masowej dla maszyn wirtualnych. VMFS to niezawodny, zastrzeżony system plików o wysokiej wydajności, zaprojektowany do uruchamiania maszyn wirtualnych (VM) w skalowalnym środowisku – od małych po duże i bardzo duże centra danych. VMware vSphere VMFS Działa jako menedżer woluminów i umożliwia przechowywanie plików maszyn wirtualnych w logicznych kontenerach zwanych VMFS magazynami danych.
System plików VMFS można utworzyć na dyskach opartych na SCSI(dyski podłączone bezpośrednio SCSI i SAS ) oraz na pamięci blokowej, do której dostęp zapewniają iSCSI, Fibre Channel (FC)i Fibre Channel over Ethernet (FCoE). VMFS działa na dyskach podłączonych do serwerów ESXi, ale nie na komputerach z systemem {17} lub {18}.
VMFS Wersje
VMware VMFS uległy znacznej ewolucji od czasu wydania pierwszej wersji. Poniżej znajduje się krótki przegląd wersji VMFS , pozwalający śledzić główne zmiany i funkcje.
VMFS 1był używany w serwerze ESX 1.x. Ta wersja VMwareVMFSnie obsługiwała funkcji klastrowania i mogła być używana tylko na jednym serwerze naraz. Nie obsługiwano jednoczesnego dostępu z wielu serwerów.VMFS 2był używany na serwerze ESX 2.x, a czasami także na serwerze ESX 3.x.VMFS 2nie posiadał struktury katalogowej.VMFS 3był używany na serwerach ESXi 3.x i ESXi 4.x w środowisku vSphere. W tej wersji dodano wsparcie dla struktury katalogowej. Maksymalny rozmiar systemu plików wynosi 50 TB. Maksymalny rozmiarlogical unit number (LUN)wynosi 2 TB. ESXi 7.0 nie obsługujeVMFS 3.VMFS 5jest używany począwszy od VMware vSphere 5.x. Rozmiar woluminu (systemu plików) został zwiększony do 64 TB, a maksymalny rozmiar pliku VMDK zwiększono do 62 dlaVMFS 5. Jednak ESXi 5.5 obsługuje maksymalnie 2 TB jako rozmiar dysków wirtualnych VMDK. Dodano wsparcie dla układu partycjiGPT. Obsługiwane są zarównoGPT, jak iMBR(poprzednie wersjeVMFSobsługują wyłącznieMBR).VMFS 6zostało wydane w vSphere 6.5 i jest używane w vSphere 6.7, vSphere 7.0, oraz nowszych wersjach, takich jak vSphere 8.
VMFS Funkcje
VMware VMFS jest zoptymalizowany pod kątem przechowywania dużych plików, ponieważ VMDK dyski wirtualne zazwyczaj zajmują dużo miejsca na dysku. Magazyn danych VMFS jest logicznym kontenerem wykorzystującym system plików VMFS do przechowywania plików na urządzeniu pamięci masowej opartym na blokach lub LUN. Magazyn danych działa na woluminie. VMFS volume można utworzyć przy użyciu jednej lub wielu extents. Obszary opierają się na partycjach bazowych. 
VMware VMFS Rozmiar bloku
VMFS 5 oraz VMFS 6 wykorzystują rozmiar bloku wynoszący 1 MB. Rozmiar bloku ma wpływ na maksymalny rozmiar pliku i określa, ile miejsca zajmuje plik. Nie można zmienić rozmiaru bloku dla VMFS 5 i VMFS 6.
VMware wykorzystuje sub-block allocation w przypadku małych katalogów i plików z VMFS 6 oraz VMFS 5. Sub-blocks pomaga zaoszczędzić miejsce w magazynie podczas przechowywania plików mniejszych niż 1 MB, dzięki czemu nie zajmują one całego bloku o rozmiarze 1 MB. Rozmiar sub-block wynosi 64 KB dla VMFS 6 i 8 KB dla VMFS 5.
VMFS 6 wprowadza nową koncepcję wykorzystania małych i dużych bloków plików. Nie należy mylić małych bloków plików z domyślnymi blokami o rozmiarze 1 MB. Rozmiar small file blocks (SFB) w VMFS 6 wynosi 1 MB. VMFS 6 może również wykorzystywać large file blocks (LFB), których rozmiar wynosi 512 MB, w celu poprawy wydajności podczas tworzenia dużych plików. LFBs są wykorzystywane przede wszystkim do tworzenia dysków z alokacją pełną oraz plików wymiany. Części dysku z alokacją pełną, które nie mieszczą się w LFBs, znajdują się na SFBs. SFBs są wykorzystywane do dyski z alokacją dynamiczną.
Fragmentacja plików
Fragmentacja ma miejsce, gdy bloki jednego pliku są rozrzucone po woluminie, a między nimi występują luki. Luki te mogą być puste lub zajęte przez bloki należące do innych plików. Fragmentowane pliki spowalniają wydajność odczytu i zapisu na dysku. Przywrócenie wydajności wymaga defragmentacji, czyli procesu reorganizacji fragmentów danych zapisanych na dysku w celu zgrupowania ich w jednym miejscu (umieszczenia bloków używanych przez plik w sposób ciągły, jeden po drugim). Pozwala to głowicom dysku twardego na odczyt i zapis bloków bez dodatkowych ruchów głowic. System plików
VMware VMFS nie jest podatny na znaczną fragmentację plików. Fragmentacja nie ma znaczenia dla wydajności systemu plików VMFS , ponieważ wykorzystuje on duże bloki. Rozmiar bloku w systemie plików VMware VMFS wynosi 1 MB, jak wspomniano powyżej. Na przykład system Windows wykorzystuje bloki o wielkości 4 KB w systemie plików NTFS, które powinny być okresowo defragmentowane, gdy znajdują się na dyskach twardych. Jednak większość plików przechowywanych na woluminie VMFS to pliki o dużych rozmiarach – pliki dysków wirtualnych, pliki wymiany oraz pliki obrazów instalacyjnych. Jeśli między plikami występuje luka, jest ona również duża, a gdy dysk twardy wyszukuje wiele bloków używanych do przechowywania pliku, wpływ tego zjawiska jest znikomy. W rzeczywistości wolumin typu VMFS nie może zostać zdefragmentowany i nie ma takiej potrzeby.
Nie należy uruchamiać defragmentacji w systemie operacyjnym gościa (OS) dla dysków używanych przez ten system. Defragmentacja z poziomu systemu operacyjnego gościa nie przynosi korzyści. Wynika to z faktu, że wydajność pamięci masowej dla maszyny wirtualnej zależy od input/output (I/O) intensywności obciążenia fizycznej macierzy pamięci masowej, na której przechowywanych jest wiele maszyn wirtualnych (w tym dyski wirtualne w postaci plików VMDK) i które mogą być wykorzystywane przez te maszyny przy różnym I/O obciążeniu. Ponadto, jeśli z poziomu systemu operacyjnego gościa rozpocznie się defragmentację partycji znajdujących się na dyskach z alokacją typu „thin”, bloki zostaną przeniesione, obciążenie pamięci masowej I/O wzrośnie, a rozmiar tych dysków typu „thin” zwiększy się.
Defragmentacja maszyn wirtualnych typu „linked clone” oraz maszyn wirtualnych posiadających migawki prowadzi do wzrostu liczby dzienników powtórzeń, które w rezultacie zajmują więcej miejsca na dysku. Jeśli korzystasz z wykonać kopię zapasową maszyn wirtualnych VMware za pomocą odpowiedniego rozwiązania opartego na Śledzenie zmienionych bloków, defragmentacja zwiększa również liczbę zmienionych bloków, a czas wykonywania kopii zapasowej wydłuża się, ponieważ trzeba wykonać kopię większej ilości danych. Defragmentacja z poziomu systemu operacyjnego gościa ma negatywny wpływ podczas uruchamiania Storage vMotion w celu przeniesienia maszyny wirtualnej między magazynami danych.
Ekstenty magazynu danych
VMFS volume znajduje się na jednym lub kilku extents. Każdy extent zajmuje partycję, a partycja z kolei znajduje się na bazowym LUN. Extents zapewniają dodatkową skalowalność dla VMFS volumes. Podczas tworzenia VMFS volumeużywasz co najmniej jednego extent. Możesz dodać więcej extents do istniejącego VMFS volume w celu rozszerzenia woluminu. Rozszerzenia różnią się od RAID 0 striping.
- Jeśli wykryjesz, że jedno z podłączonych rozszerzeń przeszło w tryb offline, możesz zidentyfikować, które rozszerzenie woluminu jest nieaktywne. Wystarczy wpisać następujące polecenie:
vmkfstools -Ph /vmfs/volumes/iscsi_datastore/The result displays the SCSI identifier (NAA id) of the problematic LUN.
- Jeśli jedno z rozszerzeń ulegnie awarii,
VMFS volumemoże pozostać w trybie online. Jeśli jednak dysk wirtualny maszyny wirtualnej zawiera co najmniej jeden blok na uszkodzonym rozszerzeniu, dostęp do dysku wirtualnego maszyny wirtualnej zostanie zablokowany. - Jeśli pierwszy obszar (extent) używany przez
VMFS volumeprzejdzie w tryb offline, cały magazyn danych VMFS stanie się nieaktywny, ponieważ zasoby rozpoznawania adresów znajdują się na pierwszym obszarze. Dlatego należy używaćVMFS extentsdo tworzenia i powiększaniaVMFS volumesjeśli nie ma innego rozwiązania pozwalającego na powiększenie woluminu.
Należy regularnie wykonać kopię zapasową środowiska VMware vSphere, aby chronić dane maszyn wirtualnych i uniknąć potencjalnych problemów spowodowanych przez VMFS volumes w przypadku wielu extents przechowujących pliki maszyn wirtualnych.
Rejestrowanie dziennika
VMFS wykorzystuje rozproszony dziennik na dysku do aktualizacji metadanych w systemie plików. Po utworzeniu VMFS systemu plików VMware VMFS przydziela miejsce na dysku do przechowywania danych dziennika. Rejestrowanie zmian służy do śledzenia zmian, które nie zostały jeszcze zatwierdzone w systemie plików.
Rejestrowanie zmian zapisanych w metadanych systemu plików zwiększa prawdopodobieństwo odzyskania najnowszej wersji pliku w przypadku nieoczekiwanego wyłączenia lub awarii. Rejestrowanie w dzienniku pomaga odtworzyć zmiany wprowadzone od ostatniego pomyślnego zatwierdzenia w celu odtworzenia VMFS danych systemu plików. System plików z dziennikiem nie wymaga przeprowadzania pełnego sprawdzania systemu plików po awarii w celu zweryfikowania spójności danych, ponieważ można sprawdzić dziennik. W katalogu głównym woluminu znajdują się pliki .sfVMFS służące do przechowywania metadanych systemu plików VMFS. Każdy host ESXi podłączony do magazynu danych VMFS ma dostęp do tych metadanych w celu uzyskania informacji o stanie każdego obiektu w magazynie danych.
VMFS Metadane zawierają deskryptory systemu plików: rozmiar bloku, pojemność woluminu, liczbę ekstensów, etykietę woluminu, wersję VMFS oraz VMFS UUID. Metadane VMFS mogą być pomocne w procesie odzyskiwania VMFS .
Struktura katalogów
Po utworzeniu maszyny wirtualnej wszystkie jej pliki, w tym pliki dysków wirtualnych VMDK, znajdują się w jednym katalogu na magazynie danych. Nazwa katalogu jest identyczna z nazwą maszyny wirtualnej. Jeśli chcesz zapisać konkretny plik VMDK w innym miejscu (na przykład w innym VMFS magazynie danych), możesz ręcznie skopiować plik VMDK, a następnie otworzyć dysk wirtualny w ustawieniach maszyny wirtualnej, aby podłączyć dysk. Uporządkowana architektura ułatwia wykonywanie kopii zapasowej i odzyskiwanie awaryjne ponieważ w celu odzyskiwania danych w razie utraty danych na oryginalnej maszynie wirtualnej należy skopiować zawartość katalogu podczas wykonywania kopii zapasowej maszyny wirtualnej.
Alokacja dynamiczna
Alokacja dynamiczna to VMFS funkcja, która optymalizuje wykorzystanie pamięci masowej i pomaga zaoszczędzić miejsce. Alokację dynamiczną można ustawić na poziomie dysku wirtualnego (dla konkretnego dysku wirtualnego maszyny wirtualnej). Rozmiar dysku wirtualnego z alokacją dynamiczną rośnie dynamicznie w miarę zapisywania danych na tym dysku. Zaletą dysków z alokacją dynamiczną jest wykorzystywanie tylko tyle miejsca, ile dysk potrzebuje w danym momencie.
Na przykład tworzysz dysk wirtualny z alokacją dynamiczna o rozmiarze 50 GB, ale na tym dysku wirtualnym wykorzystywanych jest tylko 10 GB przestrzeni dyskowej. W tym przypadku rozmiar pliku dysku wirtualnego (*-flat.vmdk) wynosi 10 GB. System operacyjny gościa wykrywa, że maksymalny rozmiar dysku wynosi 50 GB, i wyświetla wykorzystaną przestrzeń jako 10 GB.
Można upewnić się, że alokacja typu thin opiera się na systemie plików VMFS , próbując skopiować dysk wirtualny z alokacją typu thin (pliki dysku wirtualnego.vmdk oraz -flat.vmdk ) na dysk lokalny sformatowany w systemie plików NTFS lub ext4 . Po skopiowaniu dysku wirtualnego jego rozmiar będzie równy maksymalnemu przydzielonemu rozmiarowi dysku (a nie rzeczywistemu rozmiarowi dysku z alokacją typu thin w magazynie danych VMFS). Uwaga: VMware vSphere obsługuje również tworzenie magazynów danych, w tym magazynów współdzielonych na System plików NFS, z wsparciem dla alokacji typu „thin”.
Odzyskiwanie wolnego miejsca
Automatyczne odzyskiwanie miejsca (automatyczne SCSI UNMAP) z VMFS 6 oraz systemów operacyjnych gości pozwala macierzom pamięci masowej odzyskać niemapowane lub usunięte bloki dyskowe z magazynu danych VMFS . W VMware vSphere 6.0 i VMFS 5odzyskiwanie miejsca odbywało się ręcznie za pomocą polecenia esxcli storage vmfs unmap .
Odzyskiwanie przestrzeni pozwala rozwiązać problem, który pojawia się, gdy pamięć masowa nie wie, że plik został usunięty z systemu plików, a odpowiednia fizyczna przestrzeń dyskowa (bloki na dysku) musi zostać zwolniona. Ta funkcja jest szczególnie przydatna w przypadku dysków z alokacją cienką. Gdy system operacyjny gościa usuwa pliki z wirtualnego dysku z alokacją cienką, ilość zajętej przestrzeni na tym dysku zmniejsza się, a system plików nie korzysta już z odpowiednich bloków. W takim przypadku system plików informuje magazyn, że bloki te są teraz wolne, magazyn zwalnia wybrane bloki, a bloki te mogą zostać wykorzystane do zapisu danych.
Przyjrzyjmy się bliżej, w jaki sposób dane są usuwane w magazynie podczas korzystania z wirtualizacji i maszyn wirtualnych. Wyobraźmy sobie, że istnieje maszyna wirtualna z systemem operacyjnym gościa korzystającym z dysku wirtualnego z systemem plików, takim jak NTFS, ext4lub innym systemem plików. Dysk wirtualny z alokacją typu „thin” jest przechowywany w magazynie danych wyposażonym w system plików typu VMFS . System plików typu VMFS wykorzystuje partycję bazową oraz LUN znajdującą się w macierzy pamięci masowej.
- Plik zostaje usunięty w systemie operacyjnym gościa, który korzysta z systemu plików (na przykład NTFS) na dysku wirtualnym.
- System operacyjny gościa inicjuje
UNMAP. - Dysk wirtualny w magazynie danych
VMFSulega zmniejszeniu (rozmiar dysku wirtualnego zostaje zredukowany). - ESXi inicjuje
UNMAPw kierunku fizycznej macierzy pamięci masowej. Polecenie
UNMAP jest wysyłane przez ESXi z dołączonym magazynem danych VMFS w momencie usunięcia lub przeniesienia pliku z magazynu danych VMFS (pliki VMDK, pliki migawek, pliki wymiany, obrazy ISO itp.), w momencie zmniejszenia partycji w systemie operacyjnym gościa oraz w momencie zmniejszenia rozmiaru pliku wewnątrz dysku wirtualnego.
Automatyczne UNMAP dla VMware VMFS 6 począwszy od wersji ESXi 6.5 przebiega asynchronicznie. Odzyskiwanie wolnego miejsca nie następuje natychmiast, ale ostatecznie miejsce to zostaje odzyskane bez interakcji użytkownika.
Asynchroniczne UNMAP ma pewne zalety :
- Unikanie natychmiastowego przeciążenia sprzętowej macierzy pamięci masowej, ponieważ
UNMAPżądania są wysyłane ze stałą częstotliwością. - Obszary, które należy zwolnić, są grupowane i odmapowywane łącznie.
- Nie ma to negatywnego wpływu na wydajność operacji wejścia/wyjścia ani na inne operacje.
Jak działało UNMAP w poprzednich wersjach ESXi?
- ESXi 5.0 –
UNMAPodbywa się automatycznie i synchronicznie - ESXi 5.0 Update 1 –
UNMAPjest wykonywane za pomocą vmkfstools wcommand line interface (CLI) - ESXi 5.5 i ESXi 6.0 – Ręczne
UNMAPzostało ulepszone podczas uruchamiania w {138} - ESXi 6.0 –
EnableBlockDeleteumożliwiaVMFSautomatyczne generowanieUNMAPw przypadku zmniejszenia rozmiaru plików dysków wirtualnych VMDK z poziomu systemu gościaUNMAP.
Migawki i dyski wirtualne typu sparse
W vSphere można wykonać Migawki maszyn wirtualnych w VMware w celu zapisania bieżącego stanu maszyny wirtualnej oraz stanu dysków wirtualnych. Podczas tworzenia migawki maszyny wirtualnej w magazynie danych VMFS tworzony jest plik migawki dysku wirtualnego (plik -delta.vmdk ). Plik migawki nazywany jest dyskiem delta lub dyskiem potomnym i przedstawia różnicę między bieżącym stanem maszyny wirtualnej a poprzednim stanem z momentu wykonania migawki
W magazynie danych VMFS dysk delta jest dyskiem rzadkim, który wykorzystuje mechanizm kopiowania przy zapisie (copy-on-write) w celu oszczędzania miejsca na dysku podczas zapisywania nowych danych po utworzeniu migawki. Istnieją dwa rodzaje formatów rozproszonych w zależności od konfiguracji bazowego VMFS magazynu danych: VMFSsparse oraz SEsparse. Format
VMFSsparsejest używany dlaVMFS 5oraz dysków wirtualnych o pojemności mniejszej niż 2 TB. Ta technika tworzenia migawek działa w oparciu oVMFS, ponieważ dziennik ponownego wykonania jest pusty w momencie uruchomienia i powiększa się w miarę zapisywania danych po utworzeniu migawki. FormatSEsparsejest używany dla dysków wirtualnych o pojemności większej niż 2 TB w przypadkuVMFS 5oraz dla wszystkich dysków wirtualnych wVMFS 6. Format ten opiera się na formacie VMFSsparse, ale zawiera szereg ulepszeń, takich jak wsparcie dla odzyskiwania miejsca, które pozwala hiperwizorowi ESXi naUNMAPniewykorzystanych bloków po usunięciu danych przez system operacyjny gościa lub usunięciu pliku migawki.
Uwaga: W systemie ESXi 6.7 z VMFS 6, UNMAP dla dysków SEsparse (dyski z migawkami dla dysków z alokacją typu thin) jest uruchamiana automatycznie, ponieważ w systemie plików VMFS znajduje się 2 GB martwej przestrzeni (dane zostały usunięte, ale nie zostały odzyskane). Jeśli usuniesz wiele plików z systemu operacyjnego gościa, na przykład cztery pliki o rozmiarze 512 MB, wówczas uruchamia się asynchroniczna operacja UNMAP. Można wyświetlić statystyki na żywo dotyczące UNMAP w esxtop , klikając v w celu włączenia widoku maszyn wirtualnych, a następnie klikając f w celu wybrania kolejności pól oraz L w celu wyświetlenia statystyk UNMAP . Wartość domyślna wynosi 2 GB, ale można ją zmienić w CLI. W ESXi 7.0 U3 maksymalna szczegółowość raportowana przez VMFS wynosi 2 GB.
RAW Device Mapping
Integracja dysków Raw Device Mapping (RDM) ze strukturą VMware VMFS zapewnia większą elastyczność podczas pracy z pamięcią masową dla maszyn wirtualnych. W VMware vSphere dostępne są dwa tryby zgodności RDM . Dyski
RDMw trybie zgodności wirtualnej . Plik mapowania VMDK jest tworzony w magazynie danychVMFS(*-rdmp.vmdk) w celu przyporządkowania fizycznego dyskuLUNw macierzy pamięci masowej do maszyny wirtualnej. Istnieją pewne specyficzne cechy mapowania fizycznej pamięci masowej do maszyny wirtualnej przy użyciu tej metody.Podstawowe operacje zarządzania pamięcią masową, takie jak
Openoraz inne poleceniaSCSI, są przekazywane przez warstwę wirtualizacji hiperwizora ESXi, natomiast poleceniaRead and Writesą przetwarzane bezpośrednio przez urządzenie pamięci masowej i omijają warstwę wirtualizacji.Oznacza to, że maszyna wirtualna może korzystać z mapowanego dysku
RDM SCSIwyłącznie jak z urządzeniem pamięci masowej, ale większość funkcji vSphere, takich jak migawki, jest dostępna.
RDMdyski w trybie zgodności fizycznej . Host ESXi tworzy plik mapowania wVMFSmagazynie danych, aleSCSIpolecenia są przetwarzane bezpośrednio na urządzeniuLUN, omijając w ten sposób warstwę wirtualizacji hiperwizora (z wyjątkiem poleceniaLUNReport). Jest to typ dysku o niższym stopniu wirtualizacji. Migawki VMware nie są obsługiwane.
Funkcje klastrowania
Clustering and concurrent accessdla plików w magazynie danych to kolejna świetna funkcjaVMware VMFS. W przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów plików,VMware VMFSpozwala wielu serwerom na odczyt i zapis danych do plików w dowolnym momencie. Mechanizm blokowania umożliwia wielu hostom ESXi jednoczesny dostęp do plików maszyn wirtualnych bez ryzyka uszkodzenia danych. Do każdego pliku VMDK dodawana jest blokada, która zapobiega jednoczesnemu zapisywaniu danych do otwartego pliku VMDK przez dwie maszyny wirtualne lub dwa hosty ESXi. VMware obsługuje dwa mechanizmy blokowania plików w systemie plików VMFS dla pamięci masowej współdzielonej.Atomic test and set (ATS)jest stosowany wyłącznie w przypadku urządzeń pamięci masowej obsługującychT10standardowevStorage API for Array Integration (VAAI)specyfikacje. Mechanizm ten nazywany jest również blokowaniem wspomaganym sprzętowo. Algorytm wykorzystuje dyskretne blokowanie poszczególnych sektorów dysku. Domyślnie wszystkie nowe magazyny danych sformatowane przy użyciuVMFS 5iVMFS 6korzystają zATStylko wtedy, gdy podstawowa pamięć masowa ma wsparcie dla tego mechanizmu blokowania i nie stosuje rezerwacji typuSCSI.ATSjest stosowane w przypadku magazynów danych utworzonych z wykorzystaniem wielu obszarów, a vCenter odfiltrowuje urządzenia pamięci masowej typunon-ATS.ATS + SCSI reservations. JeśliATSnie powiedzie się, stosowane są rezerwacje typuSCSI. W przeciwieństwie doATS, rezerwacje typuSCSIblokują całe urządzenie pamięci masowej, gdy zachodzi potrzeba ochrony metadanych w ramach odpowiedniej operacji modyfikującej te metadane. Po zakończeniu tej operacjiVMFSwydaje rezerwację, umożliwiając kontynuację innych operacji. Magazyny danych, które zostały zaktualizowane zVMFS 3, nadal korzystają z mechanizmuATS+SCSI.
VMware VMFS 6 obsługuje współdzielenie pliku dysku wirtualnego maszyny wirtualnej (VMDK) z maksymalnie 32 hostami ESXi w vSphere.
Wsparcie dla vMotion oraz Storage vMotion
VMware {209} to funkcja służąca do migracji na żywo maszyn wirtualnych między hostami ESXi (migrowane są Procesor, pamięć RAM i komponenty sieciowe maszyn wirtualnych) bez przerywania ich działania. Storage vMotion to funkcja umożliwiająca migrację plików maszyn wirtualnych, w tym dysków wirtualnych, z jednego magazynu danych do drugiego bez przestojów, nawet jeśli maszyna wirtualna jest w stanie uruchomionym. System plików VMFS jest jednym z głównych elementów umożliwiających działanie migracji na żywo, ponieważ więcej niż jeden host ESXi odczytuje/zapisuje dane z/do plików migrowanej maszyny wirtualnej.
Wsparcie dla funkcji HA oraz DRS
Distributed Resource Scheduler (DRS), High Availability (HA), i {215} działa w oparciu o mechanizm blokowania plików systemu plików VMFS, migrację na żywo oraz funkcje klastrowania. Po włączeniu funkcji HA następuje automatyczne ponowne uruchomienie awaryjnej maszyny wirtualnej na innym hoście ESXi, a podczas korzystania z funkcji DRSinicjowana jest migracja maszyny wirtualnej na żywo w celu zrównoważenia obciążenia klastra. Można korzystać z funkcji {218} oraz {219} łącznie.
Obsługa funkcji Storage DRS. Istnieje możliwość korzystania z funkcji VMFS 5 i VMFS 6 w tym samym klastrze magazynów danych w celu migracji plików maszyn wirtualnych między magazynami danych. Należy używać jednorodnych urządzeń pamięci masowej dla VMware vSphere Storage DRS.
Zwiększanie VMFS woluminów
Można zwiększyć rozmiar VMFS magazynu danych podczas działania maszyn wirtualnych i korzystać z plików maszyn wirtualnych znajdujących się w tym magazynie danych. Pierwsza metoda polega na zwiększeniu rozmiaru LUN używanego przez istniejący magazyn danych. Zwiększanie LUN odbywa się w systemie pamięci masowej (a nie w vSphere). Następnie można rozszerzyć partycję i zwiększyć VMFS wolumin.
Można również zwiększyć VMFS wolumin poprzez agregację wielu dysków lub jednostek LUN. W tym przypadku w celu zwiększenia VMFS woluminu dodawane są rozszerzenia VMFS. Rozszerzone magazyny danych, które wykorzystują wiele dysków, nazywane są również magazynami danych rozpiętymi. Należy stosować jednorodne urządzenia pamięci masowej. Na przykład, jeśli pierwszym urządzeniem pamięci masowej używanym przez magazyn danych jest 512n, to nowo dodane urządzenia pamięci masowej muszą być urządzeniami typu 512n-block . Funkcja ta może pomóc w obejściu maksymalnego limitu LUN , gdy maksymalny obsługiwany rozmiar magazynu danych jest większy niż maksymalny rozmiar LUN .
Przykład: Obowiązuje limit 2 TB dla LUN, a konieczne jest utworzenie maszyny wirtualnej z dyskiem wirtualnym o pojemności 3 TB w jednym magazynie danych maszyny wirtualnej. Wykorzystanie dwóch obszarów, każdy o wielkości 2 TB, pozwala rozwiązać ten problem. Aby utworzyć partycję i magazyn danych o rozmiarze większym niż 2 TB, należy użyć GPT schematu partycjonowania.
Zmniejszanie VMFS woluminów
Zmniejszanie VMFS woluminu nie jest obsługiwane. Jeśli chcesz zmniejszyć VMFS volume rozmiar, musisz przenieść wszystkie pliki z VMFS volume magazynu danych, który chcesz zmniejszyć, do innego VMFS magazynu danych. Następnie musisz usunąć magazyn danych, który chcesz zmniejszyć, i utworzyć nowy VMFS volume o mniejszym rozmiarze. Gdy nowy, mniejszy magazyn danych będzie gotowy na utworzonym woluminie, należy przenieść pliki maszyn wirtualnych do tego nowego magazynu danych.
VMFS Aktualizacja magazynu danych
Można bezpośrednio zaktualizować VMFS 3 do VMFS 5 bez przenoszenia plików maszyn wirtualnych i tworzenia nowego magazynu danych VMFS 5 . Wsparcie dla aktualizacji VMFS 3 do VMFS 5 w trybie „on the fly”, gdy maszyny wirtualne działają, bez konieczności ich wyłączania lub przenoszenia. Po aktualizacji VMFS 5 zachowuje wszystkie cechy VMFS 3 używane wcześniej. Na przykład rozmiar bloku pozostaje 64 KB zamiast 1 MB, a MBR jest zachowywany dla partycji nie większych niż 2 TB.
Jednak bezpośrednia aktualizacja VMFS 5 i starszych wersji VMFS magazynów danych do VMFS 6 nie jest obsługiwana. Należy przenieść pliki z magazynu danych (który ma zostać zaktualizowany) do bezpiecznej lokalizacji, usunąć magazyn danych VMFS 5 , utworzyć nowy magazyn danych VMFS 6 , a następnie skopiować pliki z powrotem do nowego magazynu danych VMFS 6 .
W przypadku aktualizacji ESXi do wersji ESXi 6.5 lub nowszej można nadal korzystać z magazynów danych VMFS 3 i VMFS 5 utworzonych przed aktualizacją ESXi. Nie można tworzyć VMFS 3 magazynów danych w systemie ESXi 6.5 i nowszych wersjach ESXi.
Zapoznaj się ze szczegółowym {260} porównaniem i dowiedz się, jak przeprowadzić aktualizację do najnowszej VMFS wersji. W niektórych przypadkach można Zamontowanie systemu plików VMFS w systemie Linux.
Wniosek
VMware VMFS to niezawodny, skalowalny i zoptymalizowany system plików do przechowywania plików maszyn wirtualnych. VMFS obsługuje równoczesny dostęp wielu hostów ESXi, alokację typu „thin”, Raw Device Mapping, migrację maszyn wirtualnych na żywo, rejestrowanie zmian, dyski fizyczne w formacie Advanced Format, w tym 512e i 4Kn, schemat partycjonowania GPT , migawki maszyn wirtualnych, odzyskiwanie wolnego miejsca oraz inne przydatne funkcje. Dzięki rozmiarowi bloku wynoszącemu 1 MB najnowsze wersje VMFS nie są podatne na spadek wydajności spowodowany fragmentacją plików. Przechowywanie plików maszyn wirtualnych w magazynach danych VMFS jest zalecanym sposobem przechowywania maszyn wirtualnych w środowisku VMware vSphere.
Niezależnie od tego, jakiego systemu plików używasz do przechowywania maszyn wirtualnych, musisz regularnie wykonać kopię zapasową danych, aby uniknąć ich utraty w przypadku awarii, przerw w działaniu lub innych zakłóceń. Rozważ rozwiązanie NAKIVO Backup & Replication, które pozwala chronić i szybko odzyskiwać obciążenia ESXi zarządzane przez vCenteroraz działające w trybie autonomicznym.
