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NetApp virtualization solutions
简体中文版经机器翻译而成，仅供参考。如与英语版出现任何冲突，应以英语版为准。

了解如何从 vVols 数据存储迁移到 ONTAP NFS 数据存储

贡献者 sureshthoppay
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了解 VMware vSphere 虚拟卷（vVols）、采用它们的原因、其体系结构以及 ONTAP NFS 数据存储如何作为替代方案。ONTAP NFS 数据存储简化了管理并提高了可扩展性，同时保持了虚拟化环境所需的性能和灵活性。

解决方案概述

私有云环境需要规模、灵活性和操作简单性。vVols 在 vSphere 6.0 中引入，以在单个虚拟机磁盘级别应用策略，并通过使用 SCSI 存储的辅助 LUN 功能来解决 LUN 限制问题。

LUN 多路径和 NFS 装载由作为存储阵列数据路径的协议端点（PE）处理。

使用 ONTAP vVols 实现，对于用于 SCSI LUN 的每个 FlexVol 卷，以及用于 NFS 协议的 SVM 上的每个逻辑接口（LIF），都有一个 PE。

vVols 使用 SCSI vVols 使用 NFS

vVols 使用 SCSI

vVols 使用 NFS
备注 VMware 从 VCF 和 VVF 9.0 开始弃用 vVols，并计划在未来的版本中停止使用。vVols 仍可在 VCF 和 VVF 9.1 中使用。有关详细信息，请参见 "在 VCF 9.0 和 VVF 9.0 中弃用 VMware vSphere 虚拟卷（vVols）"。

扩展注意事项

由于采用 vVols 时每个虚拟机磁盘都是一个独立的 LUN，因此环境可能会快速接近每个 ESXi 主机支持的最大 LUN 和路径数。vVols 通过使用辅助 LUN 功能来解决 LUN 扩展问题，这需要存储阵列和网络架构交换机的支持。

NFS 数据存储不受每个主机 LUN 限制的影响。ESXi 最多支持每个主机挂载 256 个 NFS 数据存储。有关当前限制，请参见 "VMware 配置最大值"。

存储消耗模型

使用 NFS，数据存储通过挂载点使用，虚拟机配置和数据文件存储在卷中。添加存储卷需要额外的挂载点。

vVols 通过添加更多 FlexVol 卷来解决容量限制，协议端点指向每个 LIF 上的 SVM 根。vVols 数据存储是一个存储容器，其容量是附加到其上的所有 FlexVol 卷的总和。

vVols 包括几种对象类型：config、data、swap、snapshot 和 memory。vVols 默认采用精简配置。

VASA 和存储策略管理

快照、虚拟机磁盘克隆、复制和其他存储操作通过使用存储感知 vSphere API （VASA）（vVols 的核心组件）卸载到存储阵列。

一些存储供应商在阵列上实现 VASA。NetApp 在 ONTAP tools for VMware vSphere 中的阵列外实现 VASA，因此单个实例可以管理多个阵列。

基于存储策略的管理（SPBM）根据所需的存储策略将虚拟机磁盘放置在特定存储上。

组织为何使用 vVols

组织采用 vVols 有以下几个原因：

  • 精细存储管理：存储策略适用于单个虚拟机磁盘级别，可对性能、可用性和数据保护进行精确控制。

  • 简化操作：通过 SPBM 自动化存储配置和管理，减少手动任务和错误。

  • 卸载存储操作：快照、克隆和复制通过 VASA 卸载到存储阵列。

  • 提高可扩展性：协议端点和辅助 LUN 克服了传统的每主机 LUN 限制。

  • VMware 生态系统集成：vVols 与 VMware 工具和工作流紧密集成，包括自动化策略实施。

随着 vVols 被弃用，组织需要一个替代品，以保留这些运营优势，而不依赖于 VASA。

架构概述

NFS 因其简单性、可扩展性和灵活性而成为 vSphere 环境的热门选择。NFS 数据存储易于配置和扩展，它们以最小的管理开销支持大型部署。借助 ONTAP，NFS 增加了多路径、用于提升性能的 nConnect 以及与 VMware 工具的集成。

ONTAP NFS 优势

ONTAP 客户重视 "NFS 数据存储库" 的简单性，包括跨 vCenter Server 实例移动数据的能力。使用 ONTAP，您可以恢复单个虚拟机磁盘，而不会影响同一卷上的其他虚拟机。

单个 ONTAP FlexGroup 卷可以扩展到 20 PB 和 4000 亿个文件，并可以托管数千个虚拟机。单个虚拟机磁盘最高可达 62 TB。ONTAP Snapshot 副本简化了备份和还原操作。

性能和灾难恢复工具

NetApp NFS Plug-in for VMware VAAI（vSphere APIs for Array Integration）可将克隆等操作卸载到存储阵列，以提高性能。

对于灾难恢复，NetApp 提供用于 VMware Live Site Recovery（以前称为 VMware Site Recovery Manager）的存储复制适配器 (SRA) 以及 "NetApp Disaster Recovery" 服务。

NFS VAAI

NFS 操作简便性

下图比较了托管在物理服务器（左）、NFS 数据存储中的虚拟机（中）以及 vVols 数据存储中的虚拟机（右）上的两个应用程序。在 vVols 和 NFS 数据存储上托管虚拟机非常相似。

vVols 和 NFS

NFS 数据存储不依赖于 VASA 和 SPBM 进行日常操作。NFS 数据存储可以挂载到多个 vCenter Server 实例上，并支持 vMotion、DRS、HA、FT 和其他 VMware 功能。管理员使用 ONTAP tools for VMware vSphere 从 vSphere Client 管理存储。

ONTAP 集群架构

ONTAP NAS 集群最多可扩展到 24 个节点。每个节点可以有多个聚合，每个聚合可以包含多个 FlexVol 或 FlexGroup 卷。SVM 可以跨越节点，并且可以为 NFS 协议提供多个 LIF。ESXi 主机可以通过每个 LIF 挂载 NFS 数据存储。

pNFS 支持

pNFS 允许客户端跨多个网络路径并行访问存储，从而提高性能和可扩展性。ONTAP 支持带有 NFSv4.1 的 pNFS，使 ESXi 主机能够在 ONTAP SVM 上使用多个 LIF 进行并行数据访问。

下图显示了用于测试 pNFS 的示例设置。

pNFS 设置

备注 pNFS 需要 "要在 SVM 上启用的 pNFS 选项"。只有 NFSv4.1 才支持 pNFS。

迁移到 ONTAP NFS 的优势

从 vVols 数据存储迁移到 ONTAP NFS 数据存储有几个优点：

  • 简化管理：使用 ONTAP tools for VMware vSphere（与 vCenter 集成）配置、扩展和管理 NFS 数据存储。

  • 可扩展性：FlexGroup 卷在单个数据存储中支持数千个虚拟机。

  • 性能：NFS 多路径、nConnect 和 ONTAP 优化可提供高吞吐量和低延迟。

  • 数据保护：ONTAP Snapshot 副本可在不影响虚拟机性能的情况下提供快速、节省空间的备份和恢复。

  • 操作灵活性：NFS 数据存储可以挂载到多个 vCenter Server 实例上，并支持 vMotion、DRS、HA 和 FT。

  • 集成：ONTAP NFS 可与 NFS VAAI 插件、VMware Live Site Recovery 和 NetApp Disaster Recovery 配合使用。

  • 高效的空间利用率：精简配置、重复数据删除和压缩可降低存储成本。

  • 安全性和合规性：导出策略、RBAC、Kerberos 和加密可保护数据并控制访问。

  • 面向未来：NFS 不受 vVols 弃用的影响，确保长期兼容性和支持。

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