虚拟机监控程序虚拟化管理、支持数据存储

内部存储

当数据存储虚拟化首次出现时，内部存储专门用于每个管理程序主机中的直接附加存储。这并没有提供太多的可伸缩性和弹性(除非使用内部磁盘阵列控制器)，这也是供应商转而支持外部存储的原因之一。

但是，在过去几年中，主要的虚拟机监控程序虚拟化供应商抓住了将存储移回主机的机会，这是因为存储介质的可靠性以及通过消除存储网络来减少延迟的需要。

VMware虚拟SAN（vSAN）是一个扩展分布式存储层通过在每个物理vSphere/ESXi主机上组合多个硬盘和闪存，提供存储容量、性能和冗余。VMware target vSAN于2014年首次发布，用于虚拟桌面基础设施、2/ 3层应用程序和灾难恢复环境。而且，由于vSAN被集成到ESXi内核中，更新会随着ESXi的发布而进行，无论是主要的平台发布还是计划的更新。

vSAN特性列表已经发展到包括可伸缩的快照文件系统基于VMware的Virsto收购并支持混合和全闪存配置、扩展群集、VSAN见证设备和非易失性存储器express。2016年的最新版本为所有闪存阵列带来了重复数据消除和压缩、RAID-5/6擦除编码、另一种新的磁盘格式，它改变了磁盘上数据的布局（3.0版）、软件校验和、IOPS限制以及运行状况/性能监控。

现在，vSAN是VMware vSphere平台的核心部分，也是未来的收入来源，因为VMware单独许可vSAN，特别是在超融合部署方面。

微软hyper - v利用了许多为Windows Server开发的存储增强功能。对于内部存储，这包括存储空间和NTFS扩展弹性文件系统（参考文献）．

通过使用存储空间，您可以将本地物理磁盘组合为虚拟机的弹性存储池——例如，作为单个大存储池，或分组为容量或性能存储池。

Microsoft对Windows Server 2012 R2中的存储空间推出了许多增强功能，包括以下功能：

• 存储层:用于在自动分级模型中同时使用HDD和SSD驱动器，根据访问频率在媒体类型之间动态移动数据。
• 写回缓存:使用ssd加速写请求，写后向应用程序确认。这个特性针对的是小型的随机写操作。
• 自动存储重建:从池可用空间而不是使用热备重新构建存储池。
• 双奇偶校验支持:通过在独立的物理磁盘设备上创建多个数据镜像来解决双磁盘故障(数据镜像/副本越多，对硬件故障的容忍度越高)。

Microsoft ReFS提供了改进的从逻辑文件损坏和硬件故障中恢复的方法，从而提供了更高级别的恢复能力和可扩展性。具有Windows Server 2016， ReFS成为Hyper-V的默认推荐文件系统。增强功能包括更快地创建固定大小的VHDX文件，更快地合并Hyper-V检查点(快照)和Hyper-V副本性能的改进。

Windows Server 2016还增加了支持本地存储的功能。例如，Storage Spaces Direct允许Windows服务器构建可伸缩的存储设备，可以在超融合市场上与Microsoft Hyper-V竞争。此外，在Windows Server 2012和更早的时候，集群存储空间配置需要访问共享存储(例如，使用SAS fabric)，已经被通过IP网络使用SMB和SMB Direct(使用RDMA)连接服务器的能力所取代。

外部存储

VMware在使用外部存储时总是工作得很好。ESXi虚拟化环境支持fc、FCoE、iSCSI和NFS协议，不支持SMB协议。而且，在连续的版本中，公司放松了许多关于LUN编号和大小的支持限制。例如，lun现在可以扩展到62tb。

为了提高I/O性能和功能，VMware以api的形式引入了许多新特性。VAAI (vStorage阵列集成API)添加到ESXi 4.1中，将一些更密集的I/O任务卸载到外部存储。这包括将大范围的“空”或二进制归零数据归零的能力。大容量数据复制现在可以由存储阵列执行，从而加快了克隆虚拟机所需的时间，VAAI的原子测试集功能改进了虚拟机对象的子LUN锁定。

还有VMware虚拟卷(VVOLs)，这是一种克服一些问题的方法使用基于lun的存储存在的问题．一个LUN可以容纳多个虚拟机，每个虚拟机都具有相同的服务级别——无论是性能、弹性还是可用性。通过VVOLs, VMware建立了VM对象的概念，可以根据该对象分别应用服务级别。因此，虽然VVOLs仍然使用映射到VM的每个组件的lun，如VMDK、快照、配置文件或交换文件，但实现的细节对VMware管理员是隐藏的。VVOLs，作为VASA的一部分交付(存储感知的vSphere api)，还允许外部存储阵列通过带外(通常是基于ip)连接将功能细节导出到管理程序。

尽管有一些明显的例外(例如惠普企业3PAR)，供应商在支持vvol方面一直进展缓慢，可能是因为涉及重大的工程挑战。此外，由于需要支持数以万计的lun并允许hypervisor虚拟化来驱动存储分配，大多数繁重的工作都是在存储阵列供应商端完成的。在采用过程中，这可能也是一个问题，因为存储团队通常不喜欢将创建LUN的任务委托给其他IT团队。

微软基于Windows Server兼容FC、FCoE、iSCSI和SMB协议的外部存储支持。Windows Server支持NFS共享，但不支持Hyper-V虚拟机使用NFS共享。

SMB作为Hyper-V的外部存储协议，允许管理员使用Windows Server作为Scale-Out文件服务器进行共享存储。这也可以扩展到第三方供应商的产品，尽管目前唯一采取这种方法的公司是带Windows Flash Array的小提琴内存。

Windows Server通过一个名为ODX(卸载数据传输)的特性实现外部阵列卸载功能。ODX减少了网络流量，并在可用时将复制功能卸载给阵列。虽然微软提供了很少的关于ODX支持的信息，但敏捷存储和NetApp似乎都在他们的产品中支持ODX。

数据管理

VMware和Microsoft都为虚拟化环境中的存储和管理程序虚拟化提供了一系列数据管理特性。

VMware采用基于策略的方法基于存储策略的管理(SPBM)，用于将数据管理标准应用于内部和外部存储容量。存储DRS等特性让管理员可以在基础设施之间移动虚拟机，以平衡存储性能和容量。由管理员触发或直接通过DRS触发的Storage vMotion充当数据移动器。使用VADP (vStorage api for Data Protection)，可以直接从hypervisor虚拟化获取数据，从而在虚拟机运行时保护和备份虚拟机。

Windows hyper - v通过以下特性实现存储策略存储服务质量，它允许您在虚拟硬盘级别管理I/O吞吐量。Windows Server 2016扩展了存储QoS，允许管理员在横向扩展文件服务器上设置策略，并将其应用于Hyper-V虚拟磁盘。这实际上意味着您可以在存储级别而不是在每个Hyper-V实例上集中策略设置。还有Microsoft的实时迁移功能，用于在使用时在存储平台之间动态移动虚拟机。

随着Windows Server 2016的发布，微软还将提供一个本地更改的块API，用于备份作为替代卷影复制服务．它还更好地支持重复数据删除，这应该会提高运行在内部Hyper-V存储上的虚拟机的性能。

存储容器

容器，尤其是Docker所推广的容器，是一种虚拟化应用程序的新方法，补充了当前对vm的使用。而虚拟机使用虚拟对象代表物理磁盘(如vmdk和vhd)，容器实际上作为一组运行在主机上的进程存在。在Docker的情况下，提供存储的方式有两种:将主机文件系统作为挂载点导出到容器本身，或者使用卷插件。

Docker在1.8.0版本中首次预览了批量插件，并从那时起对它们进行了扩展。这允许外部存储供应商编写插件代码，自动创建LUN或文件系统并将其映射到Docker容器。插件API提供了基本的功能——比如创建、删除、挂载和卸载——以确保外部存储对容器可见。

集装箱存储的实施仍处于早期发展阶段。连接取决于运行容器的主机，因此数据可移植性问题仍然存在，尽管ClusterHQ和Flocker等公司正在寻求解决这一问题。尽管如此，许多新的初创公司正在进入市场，为集装箱和集装箱内提供存储。这些是在容器级别应用策略（如QoS）的硬件和软件产品的组合。

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克里斯•埃文斯是否有独立顾问兰顿蓝．