ESXi與iSCSI存儲區域網絡配合的使用技術

章曉

摘要：通過了解虛擬化和iSCSI SAN 概念將 ESX/ESXi 與 SAN 配合使用可提高靈活性、效率以及可靠性。將 ESX/ESXi 與 SAN 配合使用還支持集中式管理、故障切換和負載平衡技術。

關鍵詞：ESXi;iSCSI;網絡配合

默認情況下，虛擬機（VM）文件保存在ESXi主機的本地存儲上。即使在小環境中，也不推薦使用這種配置，因為ESXi虛擬主機的任一問題可能導致虛擬機宕機。如果可能的話，最好把虛擬機文件從本地磁盤分離出來。一種選擇是把ESXi主機連接到iSCSI SAN。ESXi主機一般連接的存儲類型有光纖存儲、iSCSI存儲兩類。

1、了解虛擬化

VMware 虛擬化層在各款 VMware 桌面產品（如 VMware Workstation）及服務器產品（如 VMware ESXi）之間是通用的。該層為應用程序工作負載的開發、測試、交付及支持提供了一致平臺。

虛擬化層構成方式如下：

每臺虛擬機都運行各自的操作系統（客戶機操作系統）和應用程序。

虛擬化層提供映射至特定物理設備份額的虛擬設備。這些設備包括虛擬化的 CPU、內存、I/O 總線、網絡接口、存儲適配器和設備、人機接口設備及 BIOS。

1.1網絡虛擬化

虛擬化層確保每臺虛擬機與其他虛擬機相隔離。虛擬機僅可通過用于連接獨立物理機的類似網絡機制相互通信。

這種隔離方式使管理員可以構建內部防火墻或其他網絡隔離環境，從而使得一些虛擬機可與外部連接，而另一 些虛擬機只能通過虛擬網絡與其他虛擬機連接。

1.2存儲器虛擬化

ESXi 提供主機級別的存儲器虛擬化，即采用邏輯方式從虛擬機中抽象物理存儲器層。ESXi 虛擬機使用虛擬磁盤來存儲其操作系統、程序文件，以及與其活動相關聯的其他數據。虛擬磁盤是一 個大型物理文件或一組文件，可以像任何其他文件一樣輕松地對其進行復制、移動、存檔和備份。您可以配置 具有多個虛擬磁盤的虛擬機。要訪問虛擬磁盤，虛擬機需使用虛擬 SCSI 控制器。這些虛擬控制器包括 BusLogic 并行、LSI Logic 并行、LSI Logic SAS 和 VMware 準虛擬。虛擬機只能查看和訪問以上類型的 SCSI 控制器。虛擬機可通過上述某一虛擬 SCSI 控制器訪問的每個虛擬磁盤，位于 VMware 虛擬機文件系統（VMFS）數據存 儲上、基于 NFS 的數據存儲上或裸磁盤上。從虛擬機的角度而言，每個虛擬磁盤看上去都好像是與 SCSI 控制 器連接的 SCSI 驅動器。實際的物理磁盤設備是通過并行 SCSI、iSCSI、網絡還是主機上的光纖通道適配器來訪問，這對客戶機操作系統以及虛擬機上運行的應用程序而言是透明的。以下圖例概述了存儲器虛擬化。圖中所示為使用 VMFS 的存儲器和使用裸設備映射的存儲器。該圖同時演示了如 何通過 iSCSI HBA 或使用 iSCSI 啟動器軟件的通用網卡來訪問 iSCSI 存儲器。

2、iSCSI SAN 概念

如果您是 ESXi 管理員，并計劃設置 ESXi 主機與 SAN 配合使用，那么您必須掌握 SAN 概念的相關應用知識。在某些出版資料中或 Internet 上可以找到 SAN 的相關信息。iSCSI SAN 在計算機系統或主機服務器與高性能存儲子系統之間使用以太網連接。SAN 組件包括主機服務器中的iSCSI 主機總線適配器（HBA）或網絡接口卡（NIC）、傳輸存儲流量的交換機和路由器、電纜、存儲處理器（SP）及存儲磁盤系統。iSCSI SAN 使用客戶端-服務器架構。客戶端（也稱為 iSCSI 啟動器）在主機上操作。它通過發出 SCSI 命令并將封裝到 iSCSI 協議中的這些命令傳輸到服務器來啟動 iSCSI 會話。服務器也稱為 iSCSI 目標。iSCSI 目標表示網絡上的物理存儲系統。它也可以由虛擬 iSCSI SAN（例如，正在虛擬機中運行的iSCSI 目標仿真器）提供。iSCSI目標通過傳輸必需的 iSCSI 數據響應啟動器的命令。

iSCSI SAN 中的端口

iSCSI SAN 上單個可發現的實體（如啟動器或目標）表示一個 iSCSI 節點。每個節點都有一個或多個將其連接到SAN 的端口。

iSCSI 端口是 iSCSI 會話的端點。每個端口可通過多種方式進行標識。

IP地址每個iSCSI節點都可具有一個與其相關聯的 IP 地址，以便網絡上的路由和交換

設備可以在服務器與存儲器之間建立連接。此地址就像為了訪問公司的網絡或Internet 而分配給計算機的 IP 地址一樣。

iSCSI名稱用于標識節點的全球唯一名稱。iSCSI使用iSCSI限定名（IQN）、擴展唯一標識符（EUI）和網絡地址授權（NAA）格式。默認情況下，ESXi 為 iSCSI 啟動器生成唯一 iSCSI 名稱，例如，iqn.1998-01.com.vmware：iscsitestox-68158ef2。通常，無需更改默認值;但如果這樣做，請確保輸入的新 iSCSI 名稱是全球唯一的。

iSCSI別名即一種替代 iSCSI 名稱使用的更易于管理的 iSCSI 設備或端口名稱。iSCSI 別名不是唯一的，它只是一個與端口關聯的友好名稱。

將ESX/ESXi與SAN配合使用概述

將 ESX/ESXi 與 SAN 配合使用可提高靈活性、效率以及可靠性。將 ESX/ESXi 與 SAN 配合使用還支持集中式管理、故障切換和負載平衡技術。

下面是將 ESX/ESXi 與 SAN 配合使用的優點：

◆您可安全地存儲數據并配置多個指向存儲器的路徑，從而避免出現單一故障點。

◆將 SAN 與 ESX/ESXi 系統配合使用可將故障恢復功能擴展到服務器。使用 SAN 存儲器時，所有應用程序都可在原始主機出現故障后在其他主機上立即重新啟動。

◆可以使用 VMware vMotion 執行虛擬機的實時遷移。

◆如果虛擬機的主機出現故障，可將 VMware High Availability（HA）與 SAN 結合使用，在另一臺服務器上以虛擬機的最后已知狀態重新啟動虛擬機。

◆可使用 VMware 容錯（FT）復制兩臺不同主機上的受保護虛擬機。如果首選主機出現故障，虛擬機可在輔助主機上繼續不間斷地運行。

◆使用 VMware Distributed Resource Scheduler（DRS）將虛擬機從一臺主機遷移到另一臺主機以實現負載平衡。由于存儲器位于共享 SAN 陣列，因此應用程序可繼續無縫運行。

◆如果使用 VMware DRS 群集，請將 ESX/ESXi 主機置于維護模式，以便系統將所有正在運行的虛擬機遷移到其他 ESX/ESXi 主機。隨后便可在原始主機上執行升級或其他維護操作。

VMware 虛擬機的可移植性和封裝與此存儲器的共享特性相輔相成。當虛擬機位于基于SAN的存儲器上時，您可以快速關閉一臺服務器上的虛擬機并在另一臺服務器上將其啟動，或在一臺服務器上將其掛起并在同一網絡上的另一臺服務器上恢復操作。此功能可實現在遷移計算資源的同時保持一致的共享訪問。

（作者單位：無錫機電高等職業技術學校）