完全理解VMware vSphere下的虚拟卷：vVols

，本文将简要介绍在vSphere 6.7/7.0中关于vVols的相关内容。 随着虚拟化技术的进步，不断涌现出新的概念。尤其是VMware的产品不断推出新概念，令人眼花缭乱。

vVol的全名是Virtual Volume，即虚拟卷。vVol并不是传统卷的概念。它更多地是一个用来对SAN和NAS进行虚拟化集成与管理的框架。这个框架提供了一个更有效的管理虚拟化环境的模型，同时将数据中心从基础设施为中心转变为以应用为中心。以便更有效地为应用程序提供服务的虚拟化技术。使用策略驱动的自动化方法，xvVol可以简化操作流程。这样可以更灵活地满足虚拟机对存储的需求，同时能够随时根据需求动态调整。通过更精细的控制硬件资源和基于磁盘阵列的数据服务的虚拟卷，可以简化向应用程序提供存储服务级别的操作。在这里，存储服务级别指的是具有不同性能水平的存储资源。如下图所示，通过vVol技术，能够将多台性能不同的SAN或NAS设备虚拟化为一个名为Datastore的资源池。虚拟机需要的资源都是从那个资源池中分配的。基于 vVol，VMware 提供了虚拟机及其磁盘粒度的视图，而不是 LUN，使其成为存储系统管理的单元。vVol技术将虚拟磁盘和其他虚拟卷文件封装，并存储在存储系统中。

vVol是从存储阵列导出的VMDK粒度的存储实体，用于简要概述。vVol会被导出到ESXi主机上，通过一个小型的协议终端（PE）集合进行。PE是物理存储结构的组成部分，它根据需要在期望vVol和虚拟卷之间建立数据路径。vVol是一种存储系统，用于提供数据服务。这些数据服务实际上就是新的vVol技术。与数据路径相比，数据服务、配置以及虚拟卷的管理属于带外操作。为了方便管理，可以将多个vVol组合成一个称为存储容器（SC）的逻辑单元。通过将

vVol与存储容器结合，可以构建虚拟存储结构。而PE则属于物理存储结构中的一部分。大家需要明确区分这一点。通过使用一系列被称为存储感知的vSphere API（VASA），存储系统可以感知vVol及其关联虚拟机。利用VASA、vSphere以及底层存储系统，建立了两条带外通信通道。使用该通信链路，vSphere 可以执行数据服务操作，并将某些虚拟机的操作卸载到存储系统端来完成。例如，像快照和克隆这样的功能，可以通过将虚拟卷从一个端口转移到存储端来实现。在带内通信方面，vSphere仍旧使用标准的SCSI和NFS协议。因此，vVol支持各种类型的存储系统，包括iSCSI、FC、FCoE和NFS等。vVols 代表的是虚拟机的虚拟卷，也就是虚拟磁盘。它是一个由128位GUID标识的抽象对象，并由存储系统硬件进行管理。 这个模型将数据存储的空间管理转变为管理磁盘阵列中的抽象对象。存储硬件能够对虚拟磁盘的内容、结构和管理进行完全控制。许多VMware合作伙伴已经在他们的产品中增加了对多个vVol的支持。为了实现端到端的支持，HBA卡驱动必须支持基于vVol设备的驱动实现。需要为SCSI驱动开发一个新的API，用于获取二级逻辑单元标识符（SLLID）。

vVol 核心组件概述

vVol包含5个主要组成部分，分别为vVol设备、协议终端(PE)、存储容器(SC)、VASA提供者和阵列。所有这些组件都由VSphere堆栈的不同组件进行管理或使用。例如Virtual Center (VSSA，SPBM)，ESXi (Hostd，VVolD，VVol FDS 驱动)。有关vVol的总体特性，我们总结如下：

没有檔案系统 ESX透过VASA来管理磁盘阵列 阵列被划分为逻辑的容器，被称为存储容器 虚拟卷磁盘称为vVol，存储在存储容器中 从ESXi主机到存储阵列的IO是通过称为PE的连接点定位 数据服务被下沉（offload）到阵列上，如快照和加密等由阵列完成，而非虚拟化平台 通过基于策略的存储策略管理器（SPBM）实现管理

VASA（存储感知的vSphere APIs）APIs(x) vVol存储提供者，被称为VASA提供者，实质上是一个软件组件。它的作用是作为vSphere中的一个存储感知服务。它的作用是作为vSphere的一项存储感知服务。负责在组件之间进行带外通信，一端连接ESXi主机，另一端连接存储系统。以下图片展示了EMC Unity的总体架构图，图中清晰地描述了VASA与其他组件之间的关联。该组件是由存储阵列提供商开发的 ，ESX和vCenter Server连接到VASA提供者 ，提供存储感知的服务 ，一个VASA提供者可以管理多个阵列 ，支持VASA API通过ESXi主机导出 ，VASA提供者可以基于阵列的管理程序或固件实现 ，负责创建vVol 。vVol存储容器 (SC) 与传统LUN和基于NFS的vSphere存储不同，vVol功能不需要在存储端预配置卷 。vVol采用存储容器代替原有方案。这个存储容器可以是一个未经修改的存储池，也可以是一个整合的存储池。我们对存储容器的概述如下：\n- 用于组织vVol的逻辑存储结构\n- 根据虚拟卷的不同需求进行隔离\n- 一个SC可以被多个不同的PE访问\n- 所需能力（容量，QoS等）由SC申请\n- VASA提供者发现存储容器，并将其报告给vCenter服务\n- 新虚拟机创建时，随后SC会自动创建所需资源\n尽管存储系统负责vVol的所有管理工作，但ESXi主机并不直接访问存储端的vVol。然而，ESXi主机使用一个逻辑IO代理来与vVol以及包含在vVol中的虚拟磁盘文件进行通讯。所谓的IO代理在这里指的是PE。ESXi通过PE按需创建虚拟机，并建立vVol的数据通道。

存储端隔离的访问点 可以利用多路径策略或NFS拓扑 来实现ESXi主机与磁盘阵列之间的通信 ，支持所有SAN和NAS协议，如iSCSI, NFS v3, FC, FCoE。 PE可使用上述任何协议

vVols对象

在vCenter和vSphere Web客户端中，虚拟数据存储（datastore）代表一个存储容器。vVol是用来封装虚拟机文件、虚拟硬盘及其衍生品（如快照）的一种技术。存储容器中有5种不同类型的vVol，具体如下：\n- Config-vVol：元数据\n- Data-vVol：VMDK\n- Mem-vVol：快照\n- Swap-vVol：Swap文件\n- Other-vVol：供应商解决方案相关\n虚拟卷对象存储虚拟化实例简析：虽然上面对vSphere的关键概念都有解释，但估计还会让人感到有些摸不着头脑。简单说，就是在虚拟机管理软件中提供了一种对存储进行管理的工具。在创建虚拟机或执行虚拟卷操作时，可以依靠存储系统提供支持，以提高虚拟机操作的性能等方面。当然，为了让虚拟机管理软件能够访问存储系统，需要进行集成，即建立两者之间的关联。取vSphere与Unity集成为例。需要先在存储系统中设置虚拟主机的信息，然后再创建数据存储。接着在vSphere中添加存储系统。当然，具体步骤较为繁多，本文就不再详细说明，以下是一个主要流程。此外, 还需要建立ESXi主机与存储设备之间的数据连接。可以选择使用iSCSI或者FC协议，在每台宿主机上实现与存储系统的挂载，确保每台宿主机都成功挂载。