VMFS 5 與 VMFS 6 的差異及遷移方法

VMware VMFS 是一種可靠的 叢集檔案系統 專為儲存虛擬機器檔案而優化。VMware VMFS 的最新版本——VMFS 5 和 VMFS 6——在 VMware vSphere 環境中被廣泛採用。然而,VMFS 6 與舊版有顯著差異,其設計旨在滿足最先進的虛擬化需求。

在這篇文章中,我們將比較這兩版的特點,並說明如何將 VMFS 5 升級至 6。

NAKIVO for VMware vSphere 備份

為 VMware vSphere 虛擬機器提供全面資料保護及快速還原選項。支援本地、異地及雲端的備份目標。具備防勒索軟體功能。

探索解決方案

VMFS 5 與 VMFS 6 特點比較

讓我們先看看 VMFS 5 與 6 的比較表,然後來複習本文中使用的縮寫詞和術語。

• 邏輯單元號 (LUN) LUN 用於透過以下位址方案識別 SCSI 磁碟上的邏輯單元:匯流排 (Bus) 識別碼 ( > ) 位址 (ID) 識別碼 ( > ) LUN。LUN 是磁碟或磁碟陣列上受限的儲存空間,並以透過 SCSI 存取的區塊儲存裝置形式呈現。LUN 是在儲存系統端建立的邏輯裝置,可讓您透過單一位址識別多個裝置。 一個 LUN 可以佔用整個基於 SCSI 的儲存陣列或一個實體磁碟機,而一個磁碟機可以包含多個 LUN。分區和 VMFS 資料存放區(VMFS 卷宗)是在 LUN 上建立以儲存檔案。不建議在單一 LUN 上建立多個 VMFS 資料存放區,且無法在 VMware vSphere Client 以及 VMware Host Client。LUN 一詞常與"磁碟"或"磁碟機"這兩個詞互換使用。

• 512n. 傳統上,硬碟(HDD)支援 512 位元組大小的實體磁區。當實體磁區與邏輯磁區對齊時,無需採取任何額外措施。這種 512 位元組的磁區大小被稱為傳統磁區大小。
• 512e後來,儲存設備供應商在其生產的磁碟中導入了"進階格式"(Advanced Format),並將磁區大小增加至 4 千位元組。透過增加磁區大小,供應商得以在適當區段(間隙、錯誤校正碼(ECC)、同步區、位址標記)中,以較少的空間儲存每個磁區的服務資訊,從而提升大容量硬碟(4 TB 及以上)的儲存效率。 此設計同時考量了磁碟片上磁區幾何尺寸的縮小,以及維持錯誤校正效率的需求。為確保與現有硬體及軟體(包括作業系統)的相容性,硬碟與固態硬碟(SSD)會透過實體 4 KB 磁區來模擬 512 位元組的磁區。其缺點在於,舊版作業系統不支援採用"進階格式"磁碟的磁區對齊功能。

  

• 4Kn. 原生 4K 硬碟不會模擬 512 位元組的磁區。其物理與邏輯磁區的大小皆為 4096 位元組。與 4K 硬碟協同運作的硬體(包括儲存控制器,例如 RAID 控制器)及軟體(作業系統或虛擬化平台、裝置驅動程式以及檔案系統)必須支援原生 4K 磁區。此規則同樣適用於 VMware ESXi 和 VMFS。自 v6.7 起,VMware vSphere 已支援 4Kn 磁碟機。使用 4Kn 磁碟機的優勢在於無需耗費資源來模擬 512 位元組的磁區,因此效能得以略為提升。

• Master Boot Record (MBR) 是一種用於容量不超過 2.2 TB 的磁碟機的分區表格式。MBR 支援在單一磁碟上建立最多四個主要分區。
• GUID Partition Table (GPT) 是一種新的分割表格式,支援建立大於 2 TB 的分割區,並允許您建立超過四個主要分割區。
• Raw Device Mapping (RDM) 這是一項特點,可讓您直接將實體儲存裝置或 LUN 連接至虛擬機器。

從 VMFS 5 與 VMFS 6 的比較中可以看出,升級至較新的檔案系統版本是有其理由的,至少就磁碟上的自動空間回收功能所帶來的改進而言。

如何透過資料存放區遷移將 VMFS 5 升級至 VMFS 6

若要將 VMFS 5 轉換為 6 或執行 VMFS 5 至 6 的升級,您需要將資料從 VMFS 5 資料存放區移轉至 VMFS 6 資料存放區。系統不支援線上或離線的檔案系統升級。這是因為 VMFS 6 採用了另一種元資料結構,以使此檔案系統對齊至 4K 位元組。

因此,將 VMFS 5 升級至 6 的唯一方法是從儲存卷中刪除舊的 VMFS 5 資料存放區,並在其位置建立新的 VMFS 6 資料存放區。實際上,正在使用的資料存放區並非空的,其中包含虛擬機器檔案及其他檔案。因此,必須將虛擬機器及其他檔案從舊的 VMFS 5 資料存放區遷移至另一個資料存放區。

在我們的範例中,我們有一個 vCenter Server 以及 ESXi 主機 由此 vCenter 管理。我們有一個 VMFS 5 資料存放區(DS01) 搭配虛擬機器,以及另一個 VMFS 6 資料存放區 (DS02) 且具備足夠的可用空間。這些資料存放區已連接至 ESXi 主機 192.168.101.208. 我們將在此環境中執行 VMFS 5 至 6 的升級作業。

讓我們來檢視圖形使用者介面 (GUI) 中的工作流程步驟。

1. 請確認您的 vCenter Server 版本為 6.5 或更高版本。請確認您欲將資料存放區從 VMFS 5 升級至 VMFS 6 的主機上,其 ESXi 版本為 6.5 或更高版本。若有多台 ESXi 主機共用同一個 VMFS 資料存放區,則所有主機都必須執行 ESXi 6.5 或更高版本。 註: 如果至少有一台使用共用 VMFS 5 資料存放區的 ESXi 主機正在執行 6.0 或更早版本,請勿將 VMFS 5 升級至 6.0。此舉可能會導致資料遺失。

2. 要檢查 VMFS 版本,請在 VMware vSphere Client,在 Datastores 章節並查看 Summary 分頁(請參閱下方的螢幕截圖)。您也可以使用 VMware Host Client 來執行此操作。

   

3. 檢查第二個資料存放區的可用磁碟空間,該資料存放區必須為 VMFS 6 資料存放區(DS02 (在我們的情況下)。請確保有足夠的可用空間,以便將虛擬機器從第一個資料存放區遷移出來。您可以在 VMware vSphere Client 的圖形化使用者介面中,透過前往 Inventory > Datastores,選取所需資料存放區並檢視資訊 Summary 標籤頁(請參閱上方截圖的右側)。若要檢查儲存於資料存放區中的檔案,請開啟 Files 分頁。
   註: 若您要對掛載至同一台 ESXi 主機的資料存放區執行操作,亦可使用內建 VMware Host Client 的圖形化使用者介面。

4. 請列出所有檔案儲存於 VMFS 5 資料存放區的虛擬機器。若要升級 VMFS 版本,您必須將這些虛擬機器從該資料存放區遷移出去。
5. 在 VMware vSphere Client 中選取要遷移的虛擬機器(使用 Hosts and Clusters (檢視)。您可以使用 CTRL 鍵選取多個虛擬機器。不過,建議您一次只遷移一個虛擬機器,以避免效能下降,特別是在遷移正在運行的虛擬機器時。

   

6. 右鍵點擊選中的虛擬機器,並在彈出的選單中點選 Migrate. 遷移精靈隨即開啟。
   1. Select a migration type. 選擇 Change storage only. 在某些情況下,您也可以同時變更運算資源和儲存。

      

   2. Select storage. 選取您要將虛擬機器遷移至的 VMFS 資料存放區。
   3. Ready to complete. 檢查摘要並完成遷移程序。若要複製未註冊的虛擬機器檔案及其他檔案,請使用 ESXi 命令列介面或 Files VMware vSphere Client 中某個資料存放區的"標籤頁"(相關指令將於本文後續部分說明)。

7. 請確保 DS01該 VMFS 5 資料存放區目前為空,所有所需檔案均已從該處複製完成。請僅在該資料存放區為空時繼續操作,因為在 VMFS 5 升級至 6 的過程中,後續操作將會清除此 VMFS 5 資料存放區上的資料。
8. 卸載 VMFS 5 資料存放區 (DS01) 從所有已掛載此資料存放區的 ESXi 主機中移除。

   

9. 刪除 VMFS 5 資料存放區 (DS01)。右鍵點擊資料存放區名稱,然後在快顯功能表中,點擊 Delete Datastore.
10. 在原先 VMFS 5 資料存放區的位置上建立一個新的 VMFS 6 資料存放區(DS01 (在我們的範例中)。選擇您的資料中心,然後點擊 Actions > Storage > New Datastore.

    

    請按照以下五個步驟 新的資料存放區 精靈。

    1. Type. 選取 VMFS 選項。
    2. Name and device selection. 輸入您的資料存放區名稱 (DS01 (在我們的情況下)並選取先前由舊版 VMFS 5 資料存放區所使用的適當磁碟／LUN。
    3. VMFS version. 選擇 VMFS 6 (因為您將 VMFS 5 升級至 6)。
    4. Partition configuration. 設定您的分割區配置,包括 VMFS 6 資料存放區的空間回收選項。
    5. Ready to complete. 檢查設定並按下 完成.
11. 在所有 ESXi 主機上啟動儲存裝置重新掃描。選擇您的資料中心,然後按一下 Actions > Storage > Rescan Storage.
12. 請檢查您剛建立的 VMFS 資料存放區(用於將 VMFS 5 升級至 6),並確認該檔案系統目前已為 VMFS 6。
13. 當新的 VMFS 6 資料存放區建立並掛載後,請將虛擬機器從 DS02. 遷移虛擬機器的步驟與上述說明的步驟類似。
14. VMFS 5 至 VMFS 6 的資料存放區升級已完成。

如何透過命令列將 VMFS 5 升級至 6

VMware vSphere 的圖形化使用者介面雖然方便,但有時您可能需要使用命令列介面來執行 VMFS 5 至 6 的升級。讓我們來了解命令列中的操作流程。

1. 請檢查資料存放區上的 VMFS 版本。請使用以下其中一個指令來執行此操作:
   • 在 vSphere PowerCLI: Get-Datastore | Select Name, FileSystemVersion

     

   • 在 ESXi 命令列介面 (ESX CLI) 中,請使用以下指令: esxcli storage filesystem list

     註: 若要更方便地操作,請使用 SSH 客戶端 在 ESXCLI 中操作.

     

   • 您也可以取得資料存放區的清單,並檢查裝置識別碼 (ID): esxcfg-scsidevs -m

     我們記錄了磁碟裝置識別碼 mpx.vmhba0:C0:T4:L0:1 以及該資料存放區的 UUID,即 63074fe0-ce194605-50a5-000c29ee4122.

     

2. 檢查 VMFS 6 資料存放區的可用磁碟空間,以及 VMFS 5 資料存放區的已用磁碟空間。在命令列中,請使用 df -h 此指令可查看資料存放區中已使用與未使用的磁碟空間。您可以前往該資料存放區,查看其中儲存的資料夾和檔案: cd /vmfs/volumes/DS01/ (其中 DS01 (此處為資料存放區名稱)。系統會自動將選取的資料存放區 ID 置於選取的路徑中,而非資料存放區名稱(63074fe0-ce194605-50a5-000c29ee4122 (就我們的情況而言)。請使用 ls -al 用來列出目錄內容的指令。

   

3. 透過命令列介面,您可以複製虛擬機器檔案,包括虛擬磁碟、其他檔案及目錄。
   • 使用 vMotion 和 Storage vMotion 遷移虛擬機的指令是 Move-VM,但此功能僅在 vSphere PowerCLI 中有效。您可以在 此命令的語法 在 VMware 網站上。
   • 複製目錄及其所有子目錄和檔案的指令如下。我們將複製 ISO 安裝映像檔: cp -R /vmfs/volumes/DS01/ISO /vmfs/volumes/DS02

     如果您使用 cp 用於複製 VMDK 檔案的指令 薄配置磁碟, 薄配置格式將不會被保留,而目標檔案將成為一個厚配置磁碟。關鍵在於 VMDK 標頭的複製方式(即是否保留舊標頭,或是產生新的標頭)。

   • 若要複製薄配置磁碟,請使用 vmkfstools 以及以下指令: vmkfstools -i-d thin

     例如: vmkfstools -i /vmfs/volumes/datastore11/Windows-VM/Windows-VM.vmdk -d thin /vmfs/volumes/DS02/Windows-VM/Windows-VM.vmdk

     註: 在使用上述指令複製虛擬磁碟之前,必須先建立目標目錄。

     

   • 您需要在命令列介面中將虛擬機器複製為檔案後,再進行註冊。此操作應在您完成 VMFS 5 至 6 的升級,並最終將虛擬機器檔案儲存至 VMFS 6 資料存放區之後進行。
4. 我們已將所有必要的檔案從舊的 VMFS 5 資料存放區中移出(DS01).

   警告: 執行下一步後,VMFS 資料存放區上的所有資料都將被刪除！請務必在將此資料存放區格式化以將 VMFS 5 升級至 6 之前,先將 VMFS 5 資料存放區中的所有必要資料備份出來。

5. 在命令列中,您可以使用以下指令格式化磁碟分割區／LUN: vmkfstools -C vmfs6 /vmfs/devices/disks/

   在哪裡 是我們透過 esxcfg-scsidevs -m 指令。在我們的情況下,該指令是: vmkfstools -C vmfs6 /vmfs/devices/disks/mpx.vmhba0:C0:T4:L0:1

   

6. 請檢查 VMFS 5 升級至 VMFS 6 是否已成功完成: esxcli storage filesystem list

   

資料存放區的名稱與其 UUID 相同。請設定應使用的資料存放區名稱 DS01 在我們的使用情境下,最好將已升級至 VMFS 6 的資料存放區重新命名。

若 ESXi 主機未由 vCenter 管理,最簡單的方法是使用 VMware Host Client;若 ESXi 主機由 vCenter 管理,則請使用 VMware vSphere Client。只需右鍵點擊資料存放區名稱,然後按下 Rename 在右鍵選單中。

結論

VMFS 5 與 6 的比較顯示了新版 VMFS 的各項優勢。相較於 VMFS 5,VMFS 6 支援自動回收可用空間及資料存放區,並擴大了相關限制。若 VMFS 5 資料存放區內含有檔案,則無法直接將其升級至第六版本。 若要將 VMFS 5 升級至 6,您需要先將所有虛擬機器遷移至其他位置,並將檔案複製到另一個資料存放區,接著刪除 VMFS 5 資料存放區,並建立新的 VMFS 6 資料存放區。您可以透過 VMware vSphere Client 或 VMware Host Client 的圖形化使用者介面 (GUI),或透過命令列介面執行 VMFS 升級程序。

建議在執行任何與虛擬機器儲存相關的操作前,先備份虛擬機器,以避免資料遺失。請考慮 NAKIVO Backup & Replication 這是一套可靠的解決方案,可保護 VMware 虛擬機器及其他工作負載。

試試看 NAKIVO Backup & Replication

立即申請免費試用,全面體驗本解決方案的所有資料保護特點。15 天免費試用。無功能或容量限制。無需提供信用卡資訊。

免費試用