Skip to main content
Enterprise applications
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。

vSphere数据存储库和协议功能概述

贡献者 netapp-bingen netapp-chrisgeb jfsinmsp netapp-revathid

可使用六种协议将VMware vSphere连接到运行ONTAP的系统上的数据存储库:

  • FCP

  • NVMe/FC

  • NVMe/TCP

  • iSCSI

  • NFS v3

  • NFS v4.1

FCP、NVMe/FC、NVMe/TCP和iSCSI是块协议、它们使用vSphere虚拟机文件系统(VMFS)将VM存储在ONTAP FlexVol volume中包含的ONTAP LUN或NVMe命名空间中。NFS 是一种文件协议,无需使用 VMFS 即可将虚拟机放置到数据存储库(即 ONTAP 卷)中。SMB (CIFS)、iSCSI、NVMe/TCP或NFS也可以从子操作系统直接使用到ONTAP。

下表介绍了ONTAP支持vSphere的传统数据存储库功能。此信息不适用于VVOL数据存储库、但它通常适用于使用受支持的ONTAP 版本的适用场景 vSphere 6.x及更高版本。您还可以参考了解"VMware配置最大值工具"特定vSphere版本、以确认特定限制。

功能 / 功能 FC iSCSI NVMe-oF NFS

格式。

VMFS 或原始设备映射( RDM )

VMFS 或 RDM

VMFS

不适用

数据存储库或 LUN 的最大数量

每个主机1024个LUN

每个服务器1024个LUN

每个服务器256个命名空间

每个主机256个NFS连接(受nconnect和会话中继的影响)默认NFS。最大卷数为 8 。使用适用于 VMware vSphere 的 ONTAP 工具将其增加到 256 。

最大数据存储库大小

64 TB

64 TB

64 TB

使用 FlexGroup 卷时为 300 TB 或更高的 FlexVol 卷

最大数据存储库文件大小

62 TB

62 TB

62 TB

使用ONTAP 9.12.1P2及更高版本时为62 TB

每个 LUN 或文件系统的最佳队列深度

64-256

64-256

已自动协商

请参见中的NFS.MaxQueueDepth "建议的 ESXi 主机和其他 ONTAP 设置"

下表列出了支持的 VMware 存储相关功能。

容量 / 功能 FC iSCSI NVMe-oF NFS

VMotion

是的。

是的。

是的。

是的。

存储 vMotion

是的。

是的。

是的。

是的。

VMware HA

是的。

是的。

是的。

是的。

存储分布式资源计划程序( Storage Distributed Resource Scheduler , SDRS )

是的。

是的。

是的。

是的。

启用了VMware vStorage APIS for Data Protection (VADP)的备份软件

是的。

是的。

是的。

是的。

虚拟机中的 Microsoft 集群服务( MSCS )或故障转移集群

是的。

1

1

不支持

容错

是的。

是的。

是的。

是的。

Live Site Recon/Site Recovery Manager

是的。

是的。

2

仅v3 2

精简配置的 VM (虚拟磁盘)

是的。

是的。

是的。

是的。
如果不使用VAAI、则此设置是NFS上所有VM的默认设置。

VMware 原生多路径

是的。

是的。

是的。

NFS v4.1会话中继需要ONTAP 9.14.1及更高版本

下表列出了支持的 ONTAP 存储管理功能。

功能 / 功能 FC iSCSI NVMe-oF NFS

重复数据删除

阵列中的节省量

阵列中的节省量

阵列中的节省量

数据存储库中的节省量

精简配置

数据存储库或 RDM

数据存储库或 RDM

数据存储库

数据存储库

调整数据存储库大小

仅增长

仅增长

仅增长

增长,自动增长和缩减

适用于 Windows 和 Linux 应用程序的 SnapCenter 插件(在子系统中)

是的。

是的。

是的。

是的。

使用适用于 VMware vSphere 的 ONTAP 工具监控和主机配置

是的。

是的。

是的。

是的。

使用适用于 VMware vSphere 的 ONTAP 工具进行配置

是的。

是的。

是的。

是的。

下表列出了支持的备份功能。

功能 / 功能 FC iSCSI NVMe-oF NFS

ONTAP Snapshot

是的。

是的。

是的。

是的。

复制的备份支持 SRM

是的。

是的。

2

仅v3 2

卷 SnapMirror

是的。

是的。

是的。

是的。

VMDK 映像访问

支持SnapCenter和VADP的备份软件

支持SnapCenter和VADP的备份软件

支持SnapCenter和VADP的备份软件

启用了SnapCenter和VADP的备份软件、vSphere Client和vSphere Web Client数据存储库浏览器

vmdk 文件级访问

启用了SnapCenter和VADP的备份软件、仅限Windows

启用了SnapCenter和VADP的备份软件、仅限Windows

启用了SnapCenter和VADP的备份软件、仅限Windows

支持SnapCenter和VADP的备份软件和第三方应用程序

NDMP 粒度

数据存储库

数据存储库

数据存储库

数据存储库或虚拟机

1* NetApp建议*对Microsoft集群使用子系统内iSCSI、而不是在VMFS数据存储库中使用启用了多写入程序的VMDK。这种方法完全受Microsoft和VMware的支持、可通过ONTAP (SnapMirror到内部或云中的ONTAP系统)提供极大的灵活性、易于配置和自动化、并可通过SnapCenter进行保护。vSphere 7增加了一个新的集群模式VMDK选项。这与启用了多写入程序的VMDK不同、后者需要启用了集群模式VMDK支持的VMFS 6数据存储库。其他限制适用。有关配置准则、请参见VMware"Windows Server 故障转移集群设置"文档。

2使用NVMe-oF和NFS v4.1的数据存储库需要vSphere复制。SRM目前不支持对NFS v4.1执行基于阵列的复制。适用于VMware vSphere Storage Replication Adapter (SRA)的ONTAP工具目前不支持使用NVMe-oF进行基于阵列的复制。

选择存储协议

运行ONTAP的系统支持所有主要存储协议、因此客户可以根据现有和计划内的网络基础架构以及员工技能选择最适合其环境的协议。以往、NetApp测试通常显示、以相似线路速度运行的协议和连接数之间几乎没有差别。但是、NVMe-oF (NVMe/TCP和NVMe/FC)在IOPS、延迟以及存储IO的主机CPU消耗减少多达50%甚至更多方面表现出显著提升。另一方面、NFS可提供最大的灵活性和易管理性、尤其是对于大量VM。所有这些协议均可与适用于VMware vSphere的ONTAP工具结合使用和管理、该工具提供了一个简单的界面来创建和管理数据存储库。

在考虑选择协议时,以下因素可能会很有用:

  • *当前操作环境。*虽然IT团队通常擅长管理以太网IP基础架构、但并非所有IT团队都擅长管理FC SAN网络结构。但是、如果使用的是不针对存储流量设计的通用IP网络、则可能效果不会很好。请考虑您已有的网络基础架构,任何计划内的改进,以及管理这些改进的人员的技能和可用性。

  • * 易于设置。 * 除了 FC 网络结构的初始配置(额外的交换机以及 HBA 和固件的布线,分区以及互操作性验证)之外,块协议还需要创建和映射 LUN 以及通过子操作系统进行发现和格式化。创建并导出 NFS 卷后,它们将由 ESXi 主机挂载并准备好使用。NFS 没有特殊的硬件资格认定或固件可供管理。

  • *易于管理。*对于SAN协议、如果需要更多空间、则需要执行多个步骤、包括增加LUN大小、重新扫描以发现新大小、然后增加文件系统大小。虽然可以增加LUN大小、但减小LUN大小却不可行。NFS 可以轻松地进行大小调整,存储系统可以自动调整大小。SAN可通过子操作系统DEALLOCATE/TRIM/UNMAP命令提供空间回收、从而将已删除文件中的空间返回到阵列。对于NFS数据存储库来说、这种类型的空间回收不难实现。

  • * 存储空间透明度。 * 在 NFS 环境中,存储利用率通常更容易查看,因为精简配置可以立即实现节省。同样,重复数据删除和克隆节省的空间可立即用于同一数据存储库中的其他虚拟机或其他存储系统卷。NFS 数据存储库中的虚拟机密度通常也会更高,这样可以减少要管理的数据存储库数量,从而节省重复数据删除的空间,并降低管理成本。

数据存储库布局

ONTAP 存储系统可以非常灵活地为 VM 和虚拟磁盘创建数据存储库。虽然在使用ONTAP工具为vSphere配置数据存储库时会应用许多ONTAP最佳实践(在一节中列出"建议的 ESXi 主机和其他 ONTAP 设置"),但还需要考虑以下一些准则:

  • 使用 ONTAP NFS 数据存储库部署 vSphere 可实现高性能,易于管理的实施,从而提供基于块的存储协议无法实现的虚拟机与数据存储库比率。此架构可将数据存储库密度提高十倍,并相应地减少数据存储库数量。尽管较大的数据存储库可以提高存储效率并提供运营优势、但请考虑在每个节点上至少使用四个数据存储库(FlexVol卷)将虚拟机存储在一个ONTAP控制器上、以便从硬件资源中获得最大性能。通过这种方法,您还可以使用不同的恢复策略建立数据存储库。根据业务需求、某些备份或复制的频率比其他备份或复制的频率要高。FlexGroup 卷不需要多个数据存储库来提高性能、因为它们可以根据设计进行扩展。

  • * NetApp建议*对大多数NFS数据存储库使用FlexVol卷。从ONTAP 9.8开始、也支持将FlexGroup卷用作数据存储库、并且通常建议在某些使用情形下使用。通常不建议使用其他ONTAP存储容器、例如qtrees、因为适用于VMware vSphere的ONTAP工具或适用于VMware vSphere的NetApp SnapCenter插件目前均不支持这些存储容器。

  • 对于 FlexVol 卷数据存储库,大小合适的数据存储库大约为 4 TB 到 8 TB 。这种大小可以很好地平衡性能,易管理性和数据保护。从小规模入手(例如 4 TB ),然后根据需要扩展数据存储库(最大 300 TB )。较小的数据存储库可以更快地从备份中或发生灾难后进行恢复,并可在集群中快速移动。请考虑使用 ONTAP 自动调整大小功能在已用空间发生变化时自动增长和缩减卷。默认情况下、适用于VMware vSphere的ONTAP工具数据存储库配置向导会对新数据存储库使用自动调整大小。可以使用 System Manager 或命令行对增长和缩减阈值以及大小上限和下限进行其他自定义。

  • 或者、也可以为VMFS数据存储库配置可通过FC、iSCSI、NVMe/FC或NVMe/TCP访问的LUN或NVMe命名空间(在新ASA系统中称为存储单元)。VMFS允许集群中的每个ESX服务器同时访问数据存储库。VMFS 数据存储库的大小最多可达 64 TB ,并且最多可包含 32 个 2 TB LUN ( VMFS 3 )或一个 64 TB LUN ( VMFS 5 )。在AFF、ASA和FAS系统上、ONTAP的最大LUN大小为128 TB。NetApp始终建议对每个数据存储库使用一个大型LUN、而不是尝试使用块区。与NFS一样、请考虑使用多个数据存储库(卷或存储单元)、以最大程度地提高单个ONTAP控制器的性能。

  • 较旧的子操作系统( OS )需要与存储系统对齐,以获得最佳性能和存储效率。但是, Microsoft 和 Linux 分销商(例如 Red Hat )提供的现代供应商支持的操作系统不再需要进行调整,以便在虚拟环境中将文件系统分区与底层存储系统的块对齐。如果您使用的是可能需要对齐的旧操作系统、请使用"VM对齐"搜索NetApp支持知识库文章、或者向NetApp销售人员或合作伙伴联系人申请TR-3747副本。

  • 避免在子操作系统中使用碎片整理实用程序、因为这不会带来任何性能优势、并会影响存储效率和快照空间使用量。此外,还应考虑在子操作系统中关闭虚拟桌面的搜索索引。

  • ONTAP 凭借创新的存储效率功能引领行业发展,帮助您充分利用可用磁盘空间。AFF 系统通过默认实时重复数据删除和数据压缩进一步提高了这种效率。数据会在聚合中的所有卷之间进行重复数据删除,因此您无需再将相似的操作系统和类似应用程序分组到一个数据存储库中,即可最大程度地节省空间。

  • 在某些情况下,您甚至可能不需要数据存储库。考虑子系统拥有的文件系统、例如由子系统管理的NFS、SMB、NVMe/TCP或iSCSI文件系统。有关具体的应用指南,请参见适用于您的应用程序的 NetApp 技术报告。例如、"基于 ONTAP 的 Oracle 数据库"中有一节介绍虚拟化、并提供了有用的详细信息。

  • 一级磁盘(或经过改进的虚拟磁盘)支持独立于运行 vSphere 6.5 及更高版本的 VM 的 vCenter 管理磁盘。虽然它们主要由 API 管理,但对于 VVOL 很有用,尤其是在由 OpenStack 或 Kubernetes 工具管理时。ONTAP 以及适用于 VMware vSphere 的 ONTAP 工具均支持这些功能。

数据存储库和 VM 迁移

将 VM 从另一个存储系统上的现有数据存储库迁移到 ONTAP 时,请记住以下一些实践:

  • 使用 Storage vMotion 将虚拟机的批量移动到 ONTAP 。这种方法不仅不会对正在运行的 VM 造成中断,而且还可以通过实时重复数据删除和数据压缩等 ONTAP 存储效率功能在数据迁移时对其进行处理。请考虑使用 vCenter 功能从清单列表中选择多个 VM ,然后在适当的时间计划迁移(单击操作时使用 Ctrl 键)。

  • 虽然您可以仔细规划迁移到适当的目标数据存储库,但批量迁移之后再根据需要进行组织往往会更简单。如果您有特定的数据保护需求(例如不同的Snapshot计划)、则可能需要使用此方法来指导您迁移到不同的数据存储库。此外、VM位于NetApp集群上后、Storage vMotion可以使用VAAI卸载在集群上的数据存储库之间移动VM、而无需基于主机的副本。请注意、NFS不会卸载已启动虚拟机的Storage vMotion、但VMFS会卸载。

  • 需要更仔细迁移的虚拟机包括使用连接存储的数据库和应用程序。一般情况下、请考虑使用应用程序的工具来管理迁移。对于 Oracle ,请考虑使用 RMAN 或 ASM 等 Oracle 工具迁移数据库文件。有关详细信息、请参见 "将Oracle数据库迁移到ONTAP存储系统" 。同样,对于 SQL Server ,请考虑使用 SQL Server Management Studio 或 NetApp 工具,例如适用于 SQL Server 的 SnapManager 或 SnapCenter 。

适用于 VMware vSphere 的 ONTAP 工具

在运行ONTAP的系统中使用vSphere时、最重要的最佳实践是安装和使用适用于VMware vSphere的ONTAP工具插件(以前称为虚拟存储控制台)。无论使用SAN或NAS、ASA、AFF、FAS还是ONTAP Select (在VMware或KVM VM中运行的软件定义版本ONTAP)、此vCenter插件均可简化存储管理、提高可用性并降低存储成本和运营开销。它使用最佳实践来配置数据存储库,并针对多路径和 HBA 超时优化 ESXi 主机设置(这些内容在附录 B 中进行了介绍)。由于它是vCenter插件、因此可供连接到vCenter Server的所有vSphere Web Client使用。

此插件还可帮助您在 vSphere 环境中使用其他 ONTAP 工具。您可以通过此插件安装适用于VMware VAAI的NFS插件、以便将副本卸载到ONTAP以执行VM克隆操作、为厚虚拟磁盘文件预留空间以及卸载ONTAP快照。

备注 在基于映像的vSphere集群上、您仍需要将NFS插件添加到映像中、以便在使用ONTAP工具安装时、这些插件不会不合规。

ONTAP工具也是适用于ONTAP的VASA Provider的许多功能的管理界面、支持使用VVO尔 进行基于存储策略的管理。

一般来说、* NetApp建议*在vCenter中使用适用于VMware vSphere的ONTAP工具界面来配置传统数据存储库和Vvol数据存储库、以确保遵循最佳实践。

常规网络连接

在运行ONTAP的系统上使用vSphere时、配置网络设置非常简单、与其他网络配置类似。需要考虑以下几点:

  • 将存储网络流量与其他网络分开。可以通过使用专用 VLAN 或单独的存储交换机来实现单独的网络。如果存储网络共享上行链路等物理路径,您可能需要 QoS 或其他上行链路端口来确保带宽充足。请勿将主机直接连接到存储;使用交换机提供冗余路径、并允许VMware HA在没有干预的情况下运行。请参见 "直连网络" 适用于追加信息 。

  • 如果您的网络需要并支持巨型帧,则可以使用巨型帧,尤其是在使用 iSCSI 时。如果使用这些协议,请确保在存储和 ESXi 主机之间的路径中的所有网络设备, VLAN 等上对其进行相同的配置。否则,您可能会看到性能或连接问题。此外,还必须在 ESXi 虚拟交换机, VMkernel 端口以及每个 ONTAP 节点的物理端口或接口组上以相同的方式设置 MTU 。

  • NetApp仅建议在ONTAP集群中的集群互连端口上禁用网络流量控制。对于用于数据流量的其余网络端口, NetApp 不提供其他最佳实践建议。您应根据需要启用或禁用。有关流量控制的更多背景信息、请参见 "TR-4182"

  • 当ESXi和ONTAP存储阵列连接到以太网存储网络时,PortFast NetApp建议将这些系统连接到的以太网端口配置为快速生成树协议(RSTP)边缘端口或使用Cisco端口快速功能。* NetApp建议*在使用Cisco PortFast功能且为ESXi服务器或ONTAP存储阵列启用了802.1Q VLAN中继的环境中启用生成树PortFast中继功能。

  • * NetApp建议*以下链路聚合最佳实践:

    • 使用支持在两个独立交换机机箱上对端口进行链路聚合的交换机、并采用多机箱链路聚合组方法、例如Cisco的虚拟端口通道(vPC)。

    • 对连接到ESXi的交换机端口禁用LACP、除非您使用的是配置了LACP的dvSwitches 5.1或更高版本。

    • 使用LACP为具有端口或IP哈希动态多模式接口组的ONTAP存储系统创建链路聚合。请参见 "网络管理" 以获得进一步指导。

    • 如果对vSphere分布式交换机使用静态链路聚合(例如EtherChannel)和标准vswitch或基于LACP的链路聚合、请在ESXi上使用IP哈希绑定策略。如果未使用链路聚合、请改用"基于源虚拟端口ID路由"。