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NetApp virtualization solutions
本繁體中文版使用機器翻譯，譯文僅供參考，若與英文版本牴觸，應以英文版本為準。

了解如何從 vVols 資料存放區移轉至 ONTAP NFS 資料存放區

貢獻者 sureshthoppay
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了解 VMware vSphere 虛擬 Volume（vVols）、採用它們的原因、其架構，以及 ONTAP NFS 資料存放區如何作為替代方案。ONTAP NFS 資料存放區簡化了管理並增強了擴充性，同時維持虛擬化環境所需的效能與靈活度。

解決方案概述

私有雲環境需要規模、靈活度與操作簡易性。vVols 是在 vSphere 6.0 中引進，可在個別 VM 磁碟層級套用原則，並透過使用 SCSI 儲存設備的次要 LUN 功能來解決 LUN 限制。

LUN 多路徑和 NFS 裝載由協定端點（PE）處理，作為儲存陣列的資料路徑。

在 ONTAP vVols 實作中，每個用於 SCSI LUN 的 FlexVol Volume 都有一個 PE，SVM 上用於 NFS 協定的每個邏輯介面（LIF）也都有一個 PE。

vVols 搭配 SCSI vVols 搭配 NFS

vVols 搭配 SCSI

vVols 搭配 NFS
註 VMware 從 VCF 和 VVF 9.0 開始棄用 vVols，並計畫在未來的版本中停止使用。vVols 在 VCF 和 VVF 9.1 中仍然可用。如需詳細資訊，請參閱 "在 VCF 9.0 和 VVF 9.0 中棄用 VMware vSphere Virtual Volumes（vVols）"。

規模考量

由於每個 VM 磁碟都是採用 vVols 的分隔 LUN，因此環境很快就會接近每個 ESXi 主機支援的最大 LUN 和路徑數量。vVols 透過使用次要 LUN 功能來解決 LUN 規模問題，這需要儲存陣列和架構交換器的支援。

NFS 資料儲存區不受每台主機 LUN 限制。ESXi 每台主機最多支援 256 個 NFS 資料儲存區裝載。如需目前的限制，請參閱 "VMware 組態最大值"。

儲存設備消耗模型

使用 NFS 時，資料儲存區透過安裝點使用，虛擬機器組態和資料檔案儲存在 Volume 中。新增儲存設備 Volume 需要額外的安裝點。

vVols 透過新增更多 FlexVol Volume 來解決容量限制，協定端點指向每個 LIF 上的 SVM 根目錄。vVols 資料儲存區是一個儲存 Container，其容量是附加至該容器的所有 FlexVol Volume 的總容量。

vVols 包含多種物件類型：組態、資料、交換空間、Snapshot 快照技術和記憶體容量。vVols 預設採用資源隨需配置。

VASA 和儲存設備原則管理

Snapshot 快照技術、 VM 磁碟複製、複寫和其他儲存設備作業，會透過使用 vSphere 儲存感知 API （VASA）卸載至儲存陣列， VASA 是 vVols 的核心元件。

一些儲存設備廠商在陣列上實作 VASA。NetApp 在 ONTAP tools for VMware vSphere 中於陣列外實作 VASA，因此單一執行個體可以管理多個陣列。

基於儲存設備原則的管理（SPBM）會根據所需的儲存設備原則，將 VM 磁碟放置在特定的儲存設備上。

組織為何使用 vVols

組織因以下幾個原因而採用 vVols：

  • 精細的儲存管理：儲存原則套用於單一 VM 磁碟層級，從而精確控制效能、可用度與資料保護。

  • 簡化操作：透過 SPBM 實現儲存設備資源配置與管理的自動化，減少手冊工作與錯誤。

  • 卸載儲存設備操作：Snapshot 快照技術、複製和複寫透過 VASA 卸載到儲存陣列。

  • 提升的擴充性：協定端點和次要 LUN 克服了傳統每部主機的 LUN 限制。

  • VMware 生態系統整合：vVols 與 VMware 工具和工作流程緊密整合，包括自動化原則執行。

由於 vVols 已被棄用，組織需要一種替代方案，既能維持這些營運優勢，又不依賴 VASA。

架構概述

NFS 是 vSphere 環境的熱門選擇，因為它具有簡單性、擴充性和靈活度。NFS 資料存放區易於資源配置與擴充，並能以極少的管理例行成本支援大規模部署。有了 ONTAP，NFS 增加了多重路徑、用於提升效能的 nConnect，以及與 VMware 工具的整合。

ONTAP NFS 優勢

ONTAP 客戶重視 "NFS 資料存放區" 的簡易性，包括跨 vCenter Server 執行個體移動資料的能力。透過 ONTAP，您可以恢復單一 VM 磁碟，而不會影響同一個 Volume 上的其他 VM。

單一 ONTAP FlexGroup Volume 可垂直擴充至 20 PB 和 4,000 億個檔案，並可託管數千個虛擬機器。單一虛擬機器磁碟最大可達 62 TB。ONTAP Snapshot 快照技術複本可簡化備份與恢復作業。

效能和災難恢復工具

NetApp NFS Plug-in for VMware VAAI （vSphere APIs for Array Integration） 可將複製等作業卸載至儲存陣列，以提升效能。

針對災難恢復，NetApp 提供適用於 VMware Live Site Recovery（先前稱為 VMware Site Recovery Manager）的儲存複寫介面卡（SRA），以及 "NetApp Disaster Recovery" 服務。

NFS VAAI

NFS 操作簡便性

下圖比較了託管在實體伺服器（左）、NFS 資料儲存中的虛擬機器（中），以及 vVols 資料儲存中的虛擬機器（右）上的兩個應用程式。在 vVols 和 NFS 資料儲存上託管虛擬機器非常相似。

vVols 和 NFS

NFS 資料儲存區的日常運作不依賴 VASA 和 SPBM。NFS 資料儲存區可以裝載到多個 vCenter Server 執行個體上，並支援 vMotion、DRS、HA、FT 和其他 VMware 功能。管理員使用 ONTAP tools for VMware vSphere 從 vSphere Client 管理儲存設備。

ONTAP 叢集架構

ONTAP NAS 叢集可垂直擴充至 24 個節點。每個節點可擁有多個彙總，且每個彙總可包含多個 FlexVol 或 FlexGroup Volume。SVM 可跨越節點，並可擁有多個用於 NFS 協定的 LIF。ESXi 主機可透過每個 LIF 裝載 NFS 資料存放區。

pNFS 支援

pNFS 允許用戶端透過多個網路路徑平行存取儲存設備，進而提升效能與擴充性。ONTAP 支援搭配 NFSv4.1 的 pNFS，使 ESXi 主機能夠在 ONTAP SVM 上使用多個 LIF 進行平行資料存取。

下列映像顯示用於測試 pNFS 的範例設定。

pNFS 設定

註 pNFS 需要 "需要在 SVM 上啟用 pNFS 選項"。pNFS 僅支援 NFSv4.1。

移轉至 ONTAP NFS 的效益

從 vVols 資料存放區移轉至 ONTAP NFS 資料存放區有以下幾個優點：

  • 簡化管理：使用 ONTAP tools for VMware vSphere（與 vCenter 整合）來資源配置、擴充及管理 NFS 資料儲存區。

  • 擴充性：FlexGroup Volume 支援單一資料存放區中的數千台虛擬機器。

  • 效能：NFS 多路徑、nConnect 與 ONTAP 最佳化交付高處理量與低延遲。

  • 資料保護：ONTAP Snapshot 快照技術複本提供快速、極具空間效率的備份與還原，而不會影響 VM 效能。

  • 操作靈活度：NFS 資料儲存可以跨多個 vCenter Server 執行個體掛載，並支援 vMotion、DRS、HA 和 FT。

  • 整合：ONTAP NFS 可與 NFS VAAI 外掛、VMware Live Site Recovery 和 NetApp Disaster Recovery 搭配使用。

  • 有效率的空間使用率：精簡配置、重複資料刪除和壓縮可降低儲存設備成本。

  • 安全性與法規遵循：匯出原則、RBAC、Kerberos 與加密可保護資料並控制存取。

  • 面向未來：NFS 不受 vVols 棄用影響，確保長期相容性與支援。

接下來